2.2 法拉第电磁感应定律（导学案）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）

第2节 法拉第电磁感应定律 导学案 【学习目标】 1.通过实验，理解法拉第电磁感应定律。知道E=Blvsinθ是法拉第电磁感应定律的一种特殊形式，会用法拉第电磁感应定律在具体情境中分析求解有关问题。 2.经历分析推理得出法拉第电磁感应定律的过程，体会用变化率定义物理量的方法；经历推理得出E=Blvsinθ的过程，体会矢量分解的方法。 3.知道与E=Blvsinθ的内在联系，感悟事物的共性与个性的关系，体会辩证唯物主义的方法和观点 【学习重难点】 1、教学重点：法拉第电磁感应定律的建立和应用。 2、教学难点：对磁通量，磁通量的变化量和磁通量变化率的理解。 【知识回顾】 一、楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要________________引起感应电流的磁通量的变化。 二、右手定则 1．内容 伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从________________进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时________________所指的方向就是感应电流的方向，如图所示。 2．适用范围 适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 【自主预习】 一、电磁感应定律 1．感应电动势 (1)在电磁感应现象中产生的电动势叫作________________，产生感应电动势的那部分导体相当于________________。 (2)在电磁感应现象中，若闭合导体回路中有感应电流，电路就一定有感应电动势；如果电路断开，这时虽然没有感应电流，但________________依然存在。 2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的________________成正比。 (2)公式：________________。 若闭合电路是一个匝数为n的线圈，则________________。 (3)在国际单位制中，磁通量的单位是________________，感应电动势的单位是________________。 二、导线切割磁感线时的感应电动势 1．动生电动势 由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。切割磁感线的导线相当于一个电源。 2．动生电动势的大小 (1)导线垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时，如图甲所示，E＝________________。 (2)导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图乙所示，E＝_________________________________。 3．动生电动势中的非静电力 自由电荷因随导体棒运动而受到洛伦兹力，非静电力与________________有关。 4．动生电动势中的功能关系 闭合回路中，导体棒做切割磁感线运动时，克服________________力做功，其他形式的能转化为________________。 【课堂探究】 【新课导入】 【问题1】电路中要有电流，就需要一个电源，电源有两个重要参数，一个是内电阻，另一个是什么？ 【问题2】电磁感应现象中，电路中产生了感应电流，感应电路中有没有电源？这个电源在哪里？ 【问题3】感应电源的电动势的方向是怎样的呢？ 【新课教学】 任务一、感应电动势 （1） 感应电动势 1.定义： 2.条件： （2） 电磁感应的实质 总结： 感应电动势的大小又是怎样的呢？它可能与哪些因素有关？ 任务二、法拉第电磁感应定律 （1） 探究影响感应电动势大小的因素 实验装置如图所示，线圈的两端与电压表相连。将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。分别使线圈距离上管20cm,30cm,40cm和50cm,记录电压表的示数以及发生的现象。分别改变线圈的匝数、磁体的强度，重复上面的实验，得出定性的结论。 实验过程 1、感应电流大小与相同时间内磁感应强度变化大小的关系 线圈匝数：200 下落高度：30厘米 2、 感应电流大小与磁铁运动速度的关系 线圈匝数：200 磁铁个数：2个 3、感应电流大小与线圈匝数的关系 磁铁个数：2个 下落高度：30厘米 （2） 法拉第电磁感应定律 1. 内容： 2.公式: 线圈有n匝： 3.注意： 4.应用:用公式 求E的几种常见情况： ①B不变, S发生变化,ΔS＝S2-S1 ： ②S不变, B发生变化,ΔB＝B2-B1 ： ③如果B、S都变化呢？ ω 任务三、导线切割磁感线时的感应电动势 （1） 思考与讨论 如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。 回路在时间Δt内增大的面积为： 穿过回路的磁通量的变化为 产生的感应电动势为： 那要是B、L、v不垂直怎么计算呢？ 如果将与B的方向夹角为θ速度按右图中所示分解在与磁场垂直和