高中物理选修3-2____电磁感应教案
优胜教育—高中物理3-2电磁感应教案第一节：探究电磁感应的产生条件知识与技能1．知道产生感应电流的条件。
2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
进行新课1、实验观察（1）闭合电路的部分导体切割磁感线在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图4.2-1所示。
演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。
观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。
如图所示。
观察实验，记录现象。
表1导体棒的运动表针的摆动方向导体棒的运动表针的摆动方向向右平动向左向后平动不摆动向左平动向右向上平动不摆动向前平动不摆动向下平动不摆动结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，有电流产生，前后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生。
还有哪些情况可以产生感应电流呢？（2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出演示：如图4.2-2所示。
把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。
观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中。
观察实验，记录现象。
表2磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向N极插入线圈向右S极插入线圈向左N极停在线圈中不摆动S极停在线圈中不摆动N极从线圈中抽出向左S极从线圈中抽出向右结论：只有磁铁相对线圈运动时，有电流产生。
磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。
（3）模拟法拉第的实验演示：如图4.2-3所示。
线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。
观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。
把观察到的现象记录在表3中。
观察实验，记录现象。
表3操作现象开关闭合瞬间有电流产生开关断开瞬间有电流产生开关闭合时，滑动变阻器不动无电流产生开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片有电流产生结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。
2、分析论证分组讨论，学生代表发言。
演示实验1中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），有电流产生；当导体棒前后、上下平动时，闭合电路所围面积没有发生变化，无电流产生。
演示实验2中，磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当磁体在线圈中静止时，线圈内磁场不变化，无电流产生。
（如图4.2-4）演示实验3中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A 中电流变化，导致线圈B 内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当线圈A 中电流恒定时，线圈内磁场不变化，无电流产生。
（如图4.2-5）3、归纳总结请大家思考以上几个产生感应电流的实例，能否从本质上概括出产生感应电流的条件？ 实例1中，部分导体切割磁感线，磁场不变，但电路面积变化，从而穿过电路的磁通量变化，从而产生感应电流；实例2中，导体插入、拔出线圈，线圈面积不变，但磁场变化，同样导致磁通量变化，从而产生感应电流；实例3中，通断电的瞬间，滑动变阻器的滑动片迅速滑动的瞬间，都引起线圈A 中电流的变化，最终导致线圈B 中磁通量变化，从而产生感应电流。
从这三个实例看见，感应电流产生的条件，应是穿过闭合电路的磁通量变化。
引起感应电流的表面因素很多，但本质的原因是磁通量的变化。
因此，电磁感应现象产生的条件可以概括为：只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。
（四）实例探究关于磁通量的计算【例1】如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有一面积为S 的矩形线圈abcd ，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab 边为轴转180°，求此过程磁通量的变化？错解：初态BS =1φ，末态BS =2φ，故012=-=∆φφφ。
错解分析：错解中忽略了磁通量的正、负。
正确解法：初态中BS =1φ，末态BS -=2φ，故BS 212=-=∆φφφ关于电磁感应现象产生的条件【例2】在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（ ）答案：EF【例3】（综合性思维点拨）如图（甲）所示，有一通电直导线MN 水平放置，通入向右的电流I ，另有一闭合线圈P 位于导线正下方且与导线位于同一竖直平面，正竖直向上运动。
问在线圈P 到达MN上方的过程中，穿过P 的磁通量是如何变化的？在何位置时P 中会产生感应电流？解：根据直流电流磁场特点，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。
把线圈P 从MN 下方运动到上方过程中的几个特殊位置如图（乙）所示，可知Ⅰ→Ⅱ磁通量增加，Ⅱ→Ⅲ磁通量减小，Ⅲ→Ⅳ磁通量增加，Ⅳ→Ⅴ磁通量减小，所以整个过程磁通量变化经历了增加→减小→增加→减小，所以在整个过程中P 中都会有感应电流产生。
关于电磁感应现象的实际应用【例4】如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。
铁芯上有两个线圈A 和B 。
线圈A 跟电源连接，线圈B 的两端接在一起，构成一个闭合回路。
在断开开关S 的时候，弹簧E 并不能立即将衔铁D 拉起，因而不能使触头C （连接工作电路）立即离开，过一段时间后触头C才能离开，延时继电器就是这样得名的。
试说明这种继电器的原理。
解析：线圈A 与电源连接，线圈A 中有恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线穿过线圈B ，但穿过线圈B 的磁通量不变化，线圈 B 中无感应电流。
断开开关S 时，线圈A 中电流迅速减减小为零，穿过线圈B 的磁通量也迅速减少，由于电磁感应，线圈B 中产生感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁D 的吸引作用，触头C 不离开；经过一小段时间后感应电流减弱，感应电流磁场对衔铁D 的吸引力减小，当弹簧E 的作用力比磁场力大时，才将衔铁D 拉起，触头C 离开．巩固练习1.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度，下列说法正确的是 （ ）A ．磁感应强度越大的地方，磁通量越大B ．穿过某线圈的磁通量为零时，由B =SΦ可知磁通密度为零 C ．磁通密度越大，磁感应强度越大D ．磁感应强度在数值上等于1 m 2的面积上穿过的最大磁通量答案：CD2.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是 （）A．Wb/m2 B．N/A·mC．kg/A·s2 D．kg/C·m答案：ABC3.关于感应电流，下列说法中正确的是 （）A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流答案：D4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时，套在长直导线上的闭合线环（环面与导线垂直，长直导线通过环的中心），当发生以下变化时，肯定能产生感应电流的是 （）A．保持电流不变，使导线环上下移动B．保持导线环不变，使长直导线中的电流增大或减小C．保持电流不变，使导线在竖直平面内顺时针（或逆时针）转动D．保持电流不变，环在与导线垂直的水平面内左右水平移动解析：画出电流周围的磁感线分布情况。
答案：C5.如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。
若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将 （）A．增大 B．减小C．不变 D．无法确定如何变化答案：B6.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。
上述不同现象中所包含的相同的物理过程A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量解析：都是宏观的机械运动对应的能量形式——机械能的减少，相应转化为其他形式能（如内能、电能）。
能的转化过程也就是做功的过程。
答案：AD7.在无线电技术中，常有这样的要求：有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响。
图16-1-9中，最能符合这样要求的一幅图是（）A B C D答案：D第二节 法拉第电磁感应定律－感应电动势的大小要 点：知道决定感应电动势大小的因素；知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别；理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式；会用法拉第电磁感应定律解答有关问题；会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小。
教学难点：感应电动势的大小的决定因素课堂设计：本节教学是在前一节课的基础上进行的有了磁通量的变化引起感应电流，势必要问形成电流的条件，本节课就由此展开。
通过实验发现磁通量改变的快慢会影响感应电流，推出影响感应电动势大小的物理量，磁通量的变化率，在这里要让学生搞清变化率、变化量的区别，同时注意条件的使用。
在此还要推出在切割时的感应电动势，对学生推理要求比较高，可以适当放慢速度。
解决难点：磁通量的变化量作为一个本章常用的概念是十分重要的。
做好基本概念的区别引导学生自己概括和总结出感应电动势的大小。
让学生自己推倒出切割时的感应电动势的大小。
一、复习提问，引入新课【问】要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？（引导学生回答：这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势产生的）【问】如果电路不是闭合的，电路中有没有电流？电源的电动势是否还存在呢？（引导学生回答：此时电路中没有电流，而电动势反映了电源提供电能本领的物理量，电路不闭合电源电动势依然存在）结论：有电流一定有电动势，但有电动势不一定有电流引入新课：在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势．．．．．，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。
二、新课教学 【板书】（一）感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势。
产生电动势的那部分导体相当于电源。
引导学生找出下面两图中相当于电源的那部分导体？（上节课中图16-4的导体AB ，图16-6中的螺线管B ）分析：电路闭合，有感应电流，由感应电动势的大小和电路的电阻决定．电路断开，无感应电流，有感应电动势．那么电动势的大小跟哪些因素有关呢？今天我们就来研究这个问题．上节课实验分析：图16-4中所示实验中，导体AB 棒的速度越大，发现感应电流越大，也即感应电动势越大。
图16-5所示实验中，磁铁运动的越快，感应电流和感应电动势就越大。
图16-6所示实验中，通电或断电，比改变滑动变阻器时的感应电流要来得大些。
上述实验都有一个共同点：磁通量在改变，磁通量改变越快，发现电流越大，感应电动势也越大实验表明：感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关．小结：感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关系。
我们用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢。
【板书】（二）、磁通量的变化率1、磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的联系和区别设时刻t 1时穿过闭合电路的磁通量为Φ1，设时刻t 2时穿过闭合电路的磁通量为Φ2，则AF E B C DG V在时间△t= t 2-t 1内磁通量的变化量为 △Φ=Φ2-Φ1，磁通量的变化率△Φ/△t2、磁通量的变化率=△Φ/△t举例：甲、乙两个线圈的磁通量都从0增加到5wb,甲用了2s ，乙用了5s 哪个变化率大？、【板书】（三）、法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．即E= k △Φ/△t （k 为比例系数）在国际制单位中：E 的单位是伏特（V ），Φ的单位是韦伯（Wb ），t 的单位是秒（s ） 则：V C J s A m N s m m A N s m T s Wb 11111122==⋅⋅=⋅=⋅=，所以取国际制单位时，k=1 感应电动势可写为：1、公式：E=△Φ/△t （适合于任何情况）n 个线圈时 ，看成串联，则E= n △Φ/△t2、单位：伏特注：①单位要用国际制单位②公式中△Φ，△Φ/△t 均取绝对值，该公式只要求出大小就可以，不考虑正负极。
人教版高中物理选修3-2《电磁感应原则》教学设计
人教版高中物理选修3-2《电磁感应原则》教学设计一、教学目标1. 了解电磁感应的概念和原理；2. 掌握法拉第电磁感应定律的应用；3. 能够解决与电磁感应相关的问题；4. 培养学生的实验观察能力和动手实践能力。
二、教学内容1. 电磁感应的概念和原理；2. 法拉第电磁感应定律的表达和应用；3. 电动势、感应电流和磁通量之间的关系；4. 电动机的原理和应用。
三、教学重点1. 法拉第电磁感应定律的理解和应用；2. 掌握电动势、感应电流和磁通量之间的关系。
四、教学方法1. 教师讲解法：介绍电磁感应的概念和原理；2. 实验演示法：通过实验演示法展示法拉第电磁感应定律；3. 讨论交流法：引导学生讨论电磁感应问题，培养其分析问题和解决问题的能力。
五、教学步骤步骤一：导入新课通过引入一个生活中的例子，向学生展示电磁感应的作用，激发学生的兴趣。
步骤二：知识讲解讲解电磁感应的概念和法拉第电磁感应定律的表达和应用，通过实际例子和图示帮助学生理解。
步骤三：实验演示进行一系列实验演示，例如：用一个螺线管和一个磁铁来演示感应电流的产生。
步骤四：讨论交流组织学生讨论电磁感应问题，鼓励他们提出自己的观点和解决方法。
步骤五：拓展应用介绍电动机的原理和应用，引导学生思考电磁感应在实际生活中的应用场景。
六、教学评价通过课堂观察、实验报告和小组讨论等方式进行评价，重点考察学生对电磁感应原理的理解和应用能力。
七、教学资源1. 电磁感应实验器材：螺线管、磁铁等；2. 多媒体教学工具：投影仪、电脑等。
八、教学反思教学中应注重培养学生的实践能力和思辨能力，通过实验演示和讨论交流等方式激发学生的研究兴趣和能动性。
同时，教师需要根据学生的实际情况进行教学内容和方法的调整，确保教学效果的最大化。
以上是本次《电磁感应原则》教学设计的简要内容，希望能够对教师的教学工作有所帮助。
电磁感应教学设计【优秀5篇】
电磁感应教学设计【优秀5篇】作为一名教职工，总归要编写教案，借助教案可以提高教学质量，收到预期的教学效果。
教案应当怎么写呢？下面是我辛苦为大家带来的电磁感应教学设计【优秀5篇】，盼望可以启发、关心到大家。
电磁感应篇一（一）教学目的1.知道现象及其产生的条件。
2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。
3.培育同学观看试验的力量和从试验事实中归纳、概括物理概念与规律的力量。
（二）教具蹄形磁铁4～6块，漆包线，演示用电流计，导线若干，开关一只。
（三）教学过程1.由试验引入新课重做奥斯特试验，请同学们观看后回答：此试验称为什么试验？它揭示了一个什么现象？（奥斯特试验。
说明电流四周能产生磁场）进一步启发引入新课：奥斯特试验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁，那么，我们可不行以反过来进行逆向思考：磁能否生电呢？怎样才能使磁生电呢？下面我们就沿着这个猜想来设计试验，进行探究讨论。
2.进行新课(1)通过试验讨论现象板书：〈一、试验目的：探究磁能否生电，怎样使磁生电。
〉提问：依据试验目的，本试验应选择哪些试验器材？为什么？师生争论认同：依据讨论的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；掌握电路必需有开关。
老师展现以上试验器材，留意让同学弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向，然后按课本图12—1的装置安装好（直导线先不要放在磁场内）。
进一步提问：如何做试验？其步骤又怎样呢？我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观看是否产生电流。
那么导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？磁场的强弱对试验有没有影响？下面我们依次对这几种状况逐一进行试验，探究在什么条件下导体在磁场中产生电流。
用小黑板或幻灯出示观看演示试验的记录表格。
老师按试验步骤进行演示，同学认真观看，每完成一个试验步骤后，请同学将观看结果填写在上面表格里。
试验完毕，提出下列问题让同学思索：上述试验说明磁能生电吗？（能）在什么条件下才能产生磁生电现象？（当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时）为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢？（师生争论分析：左右、斜着运动时切割磁感线。
高中物理选修3-2教案 4.5《电磁感应现象的两类情况》
电磁感应现象的两种情况教学目标1. 知识与技能(1)了解感生电场，会解释感生电动势的产生原因． (2)了解动生电动势的产生条件和洛伦兹力的关系．(3)掌握两种感应电动势的区别与联系，会应用分析实际问题． (4)了解电磁感应规律的一般应用，会分析科技实例． 2. 过程与方法通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣． 3. 情感、态度与价值观通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德． 教学重点难点感生电动势与动生电动势的概念。
对感生电动势与动生电动势实质的理解。
教学方法与手段以类比为先导，引领学生在复习干电池电动势中非静电力作用的基础上，说明感应电场和洛伦兹力在产生感应电动势中的作用，并能应用感生电动势和动生电动势解答相关问题。
类比讨论学习为主，发动学生对电子感应加速器的讨论从而加深理解。
课前准备多媒体课件、实物投影仪、视频片断。
导入新课[事件1]教学任务：复习提问，导入新课。
师生活动：情景导入，放映PPT 课件展示提问的问题。
一、复习提问：1．法拉第电磁感应定律的内容是什么？数学表达式是什么？ 答：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即E ＝n ΔΦΔt。
2．导体在磁场中切割磁感线产生的电动势与什么因素有关，表达式是什么，它成立的条件又是什么？答：导体在磁场中切割磁感线产生的电动势的大小与导体棒的有效长度、磁场强弱、导体棒的运动速度有关，表达式是E＝BLvsinθ，该表达式只能适用于匀强磁场中。
3．干电池中电动势是怎样产生的？参照相关图片，回顾所学电池电动势中有关非静电力做功的知识，其他学生补充。
二、引入新课：在电磁感应现象中，由于引起磁通量的变化的原因不同，感应电动势产生的机理也不同，本节课我们就一起来学习感应电动势产生的机理。
讲授新课[事件2]教学任务：感生电场和感生电动势。
师生活动：学生阅读教材19页“电磁感应现象中的感生电场”部分，分析讨论闭合电路中产生感应电流的原因。
高二物理最新教案-选修3-2探究电磁感应的产生条件教案 精品
课题 4.2探究电磁感应的产生条件第2学时一、教学目标：（一）知识与技能1．知道产生感应电流的条件。
2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
（二）过程与方法学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法（三）情感、态度与价值观渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。
举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
教具准备：条形磁铁（两个），导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个），学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干，二、教学过程：复习提问（课堂导入）：“科学技术是第一生产力。
”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。
经济建设离不开能源，人类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开电。
饮水思源，我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。
1820年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到启发，开始了“由磁生电”的探索，经过十年坚持不懈的努力，于1831年8月29日发现了电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代。
本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。
出示本堂课教学目标：1．知道产生感应电流的条件。
2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
①重点、难点化解（探求新知、质疑导学、课堂反馈）：学生活动内容老师活动内容表（1）闭合电路的部分导体切割磁感线在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图4.2-1所示。
演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。
观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。
如图所示。
观察实验，记录现象。
演示：如图4.2-2所示。
把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，拔出，或静止地放在线圈中。
观察电流表的指针，把观察到的现表2中。
观察实验，记录现象。
表（3）模拟法拉第的实验演示：如图4.2-3所示。
教科版高二物理选修3-2 4.1电磁感应的发现 教案
第一节：电磁感应的发现教学目标：（一）知识与技能1. 知道奥斯特实验、电磁感应现象。
2.知道电磁感应、感应电流定义。
（二）过程与方法自然现象之间的相互联系和相互转化；其他科学家在探究过程中的失败和贡献（三）情感、态度与价值观体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神教学方法：讲授教学重点、难点：探索电磁感应现象的历史背景；体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神教学过程：（一）奥斯特梦圆“电生磁”本章学习的核心是电磁感应。
我们之前已经知道电流的磁效应，也就是电生磁。
我们定性的研究了电流周围的磁场（提问什么样，如何判断方向）。
定量研究了通电导线在磁场中受到的作用：安培力（左手定则）以及运动电荷在磁场中受到的作用：洛伦兹力（左手定则）。
奥斯特信仰康德的自然哲学观，相信自然界的各种力是统一的，光、电、磁、化学亲合力等在一定条件下可以互相转化。
在这种哲学思想的指导下，他一直试图寻找电与磁之间的联系。
并成功发现了电流的磁效应那么既然电可以生磁，为什么磁不可以生电呢？（二）电磁感应现象的发现1820年奥斯特发现电流的磁效应，受到科学界广泛的关注，引起了对电磁现象研究的热潮。
不少科学家根据对称性的思考，认为既然电可以生磁，那么磁也可以生电。
并且做了不少磁生电实验，但都失败了。
我们在初中已经学习过要切割磁感线才能产生感应电流。
但当时的科学家因为电生磁中的通电导线静止，所以都没有想到要磁“运动”这一点上。
1821年，法拉第在完成老师要求收集资料的工作中，对电磁现象的研究产生了极大的热情，并开始转向电磁学的研究。
他仔细地分析了电流的磁效应等现象，认为既然电流能产生磁，磁能否产生电呢?1822年他在日记中写下了自己的思想：“磁能转化成电”。
他在这方面进行了系统的研究。
起初，法拉第试图用强磁铁置于闭合导线附近或用强电流使另一闭合导线中产生电流，做了大量的实验，都失败了。
这些实验的特点都是增大了磁场强度，但并没有使磁场运动起来，都是静态实验。
教科版高中物理选修3-2第一章电磁感应7电磁感应中的能量转化与守恒教案教学设计
学案7电磁感应中的能量转化与守恒[学习目标定位] 1.进一步理解能量守恒定律是自然界普遍遵循的一条规律，楞次定律的实质就是能量守恒在电磁感应现象中的具体表现.2.通过具体实例理解电磁感应现象中的能量转化.3.掌握电磁感应中动力学问题的分析．1．垂直于匀强磁场放置、长为L的直导线通过电流为I时，它所受的安培力F＝BIL，安培力方向的判断用左手定则．2．牛顿第二定律：F＝ma，它揭示了力与运动的关系．当加速度a与速度v方向相同时，速度增大，反之速度减小．当加速度a为零时，物体做匀速直线运动．3．做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生了转化，功是能量转化的量度．几种常见的功能关系(1)合外力所做的功等于物体动能的变化．(2)重力做的功等于重力势能的变化．(3)弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化．(4)除了重力和系统内弹力之外的其他力做的功等于机械能的变化．4．电流通过导体时产生的热量焦耳定律：Q＝I2Rt.在导线切割磁感线运动而产生感应电流时，产生的电能是通过外力克服安培力做功转化而来的，而这些电能又通过感应电流做功，转化为其他形式的能量.一、电磁感应中的动力学问题1．电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力作用，所以电磁感应问题往往与力学问题联系在一起，处理此类问题的基本方法是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向．(2)求回路中的电流强度的大小和方向．(3)分析研究导体受力情况(包括安培力)．(4)列动力学方程或平衡方程求解．2．电磁感应现象中涉及的具有收尾速度的力学问题，关键要抓好受力情况和运动情况的动态分析；周而复始地循环，加速度等于零时，导体达到稳定运动状态．3．两种状态处理导体匀速运动，应根据平衡条件列式分析；导体做匀速直线运动之前，往往做变加速运动，处于非平衡状态，应根据牛顿第二定律或结合功能关系分析．二、电磁感应中的能量转化与守恒[问题设计]为什么说楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的具体表现？答案楞次定律表明，感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因．正是由于“阻碍”作用的存在，电磁感应现象中产生电能的同时必然伴随着其他形式能量的减少，可见，楞次定律是能量转化和守恒定律的必然结果．[要点提炼]1．电磁感应中的能量转化特点外力克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化成电能；感应电流通过电路做功又把电能转化成其他形式的能(如内能)．这一功能转化途径可表示为：2．求解电磁感应现象中能量守恒问题的一般思路(1)分析回路，分清电源和外电路．(2)分析清楚有哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生了转化．如：①有摩擦力做功，必有内能产生；②有重力做功，重力势能必然发生变化；③克服安培力做功，必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培力做多少功，就产生多少电能．(3)列有关能量的关系式．3．焦耳热的计算技巧(1)感应电路中电流恒定，焦耳热Q＝I2Rt.(2)感应电路中电流变化，可用以下方法分析：①利用功能关系产生的焦耳热等于克服安培力做的功，即Q＝W安．而克服安培力做的功W安可由动能定理求得．②利用能量守恒，即感应电流产生的焦耳热等于其他形式能量的减少，即Q ＝ΔE 其他．一、电磁感应中的动力学问题例1 如图1甲所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ，M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．图1(1)由b 向a 方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图．(2)在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小．(3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值．解析 (1)如图所示，ab 杆受：重力mg ，竖直向下；支持力N ，垂直于斜面向上；安培力 F 安，沿斜面向上．(2)当ab 杆速度大小为v 时，感应电动势E ＝BL v ，此时电路中电流I ＝E R ＝BL vRab 杆受到的安培力F 安＝BIL ＝B 2L 2vR根据牛顿第二定律，有ma ＝mg sin θ－F 安＝mg sin θ－B 2L 2vRa ＝g sin θ－B 2L 2vmR .(3)当a ＝0时，ab 杆有最大速度：v m ＝mgR sin θB 2L 2. 答案 (1)见解析图(2)BL v R g sin θ－B 2L 2v mR (3)mgR sin θB 2L 2二、电磁感应中的能量转化与守恒例2 如图2所示，矩形线圈长为L ，宽为h ，电阻为R ，质量为m ，线圈在空气中竖直下落一段距离后(空气阻力不计)，进入一宽度也为h 、磁感应强度为B 的匀强磁场中．线圈进入磁场时的动能为E k1，线圈刚穿出磁场时的动能为E k2，从线圈刚进入磁场到线圈刚穿出磁场的过程中产生的热量为Q ，线圈克服磁场力做的功为W 1，重力做的功为W 2，则以下关系中正确的是 ( )图2A ．Q ＝E k1－E k2B ．Q ＝W 2－W 1C ．Q ＝W 1D ．W 2＝E k2－E k1解析 线圈进入磁场和离开磁场的过程中，产生的感应电流受到安培力的作用，线圈克服安培力所做的功等于产生的热量，故选项C 正确．根据功能的转化关系得，线圈减少的机械能等于产生的热量，即Q ＝W 2＋E k1－E k2，故选项A 、B 错误．根据动能定理得W 2－W 1＝E k2－E k1，故选项D 错误． 答案 C1．(电磁感应中的动力学问题)如图3所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落．如果线圈中受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为 ( )图3A ．a 1＞a 2＞a 3＞a 4B ．a 1＝a 2＝a 3＝a 4C ．a 1＝a 3＞a 2＞a 4D ．a 1＝a 3＞a 2＝a 4答案 C解析 线圈自由下落时，加速度为a 1＝g .线圈完全在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，只受重力，加速度为a 3＝g .线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力，根据牛顿第二定律得知，a2＜g，a4＜g.线圈完全在磁场中时做匀加速运动，到达4处的速度大于2处的速度，则线圈在4处所受的安培力大于在2处所受的安培力，又知，磁场力总小于重力，则a2＞a4，故a1＝a3＞a2＞a4.所以本题选C.2.(电磁感应中的能量转化与守恒)如图4所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻可以忽略不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，且上升的高度为h，在这一过程中()图4A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热答案AD解析金属棒匀速上滑的过程中，对金属棒受力分析可知，有三个力对金属棒做功，恒力F 做正功，重力做负功，安培力阻碍相对运动，沿斜面向下，做负功．匀速运动时，所受合力为零，故合力做功为零，A正确；克服安培力做多少功就有多少其他形式的能转化为电路中的电能，电能又等于R上产生的焦耳热，故外力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热，D正确．3．(电磁感应中的动力学及能量综合问题)足够长的平行金属导轨MN和PK表面粗糙，与水平面之间的夹角为α，间距为L.垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B，MP间接有阻值为R的电阻，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，其他电阻不计．如图5所示，用恒力F沿导轨平面向下拉金属杆ab，使金属杆由静止开始运动，杆运动的最大速度为v m，t s末金属杆的速度为v1，前t s内金属杆的位移为x，(重力加速度为g)求：图5(1)金属杆速度为v1时加速度的大小；(2)整个系统在前t s内产生的热量．答案 (1)B 2L 2(v m －v 1)mR(2)B 2L 2v m x R －12m v 21解析 (1)设金属杆和导轨间的动摩擦因数为μ，当杆运动的速度为v m 时，有：F ＋mg sin α－B 2L 2v mR －μmg cos α＝0当杆的速度为v 1时，有：F ＋mg sin α－B 2L 2v 1R－μmg cos α＝ma解得：a ＝B 2L 2(v m －v 1)mR(2)t s 末金属杆的速度为v 1，前t s 内金属杆的位移为x ，由能量守恒得：焦耳热Q 1＝Fx ＋mgx sin α－μmgx cos α－12m v 21. ＝B 2L 2v m x R －12m v 21题组一 电磁感应中的动力学问题1.如图1所示，在一匀强磁场中有一U 形导线框abcd ，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于ab 的一根导体杆，它可在ab 、cd 上无摩擦地滑动．杆ef 及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef 一个向右的初速度，则( )图1A ．ef 将减速向右运动，但不是匀减速B ．ef 将匀减速向右运动，最后停止C ．ef 将匀速向右运动D ．ef 将往返运动 答案 A解析 ef 向右运动，切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，会受到向左的安培力而做减速运动，直到停止，但不是匀减速，由F ＝BIl ＝B 2l 2vR ＝ma 知，ef 做的是加速度减小的减速运动．故A 正确．2.如图2所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，间距为l ，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B .一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度v m ，除R 外其余电阻不计，则( )图2A ．如果B 变大，v m 将变大 B ．如果α变大，v m 将变大C ．如果R 变大，v m 将变大D ．如果m 变小，v m 将变大答案 BC解析 金属杆从轨道上滑下切割磁感线产生感应电动势E ＝Bl v ，在闭合电路中形成电流I ＝Bl vR，因此金属杆从轨道上滑下的过程中除受重力、轨道的弹力外还受安培力F 作用，F ＝BIl ＝B 2l 2vR ，先用右手定则判定感应电流方向，再用左手定则判定出安培力方向，如图所示．根据牛顿第二定律，得mg sin α－B 2l 2vR＝ma ，当a ＝0时，v ＝v m ，解得v m ＝mgR sin αB 2l 2，故选项B 、C 正确．3.如图3所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a 开始下落．已知磁场上、下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b 、F c 和F d ，则( )图3A ．F d >F c >F bB ．F c <F d <F bC ．F c >F b >F dD ．F c <F b <F d答案 D解析 线圈从a 到b 做自由落体运动，在b 处开始进入磁场切割磁感线，产生感应电流，受到安培力作用，由于线圈的上下边的距离很短，所以经历很短的变速运动而完全进入磁场，在c 处线圈中磁通量不变不产生感应电流，不受安培力作用，但线圈在重力作用下依然加速，因此线圈在d 处离开磁场切割磁感线时，产生的感应电流较大，故该处所受安培力必然大于b 处．综合分析可知，选项D 正确．4.如图4所示，在平行水平地面的有理想边界的匀强磁场上方，有三个大小相同的，用相同的金属材料制成的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直．A 线框有一个缺口，B 、C 线框都闭合，但B 线框导线的横截面积比C 线框大．现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放，下列关于它们落地时间说法正确的是 ( )图4A ．三个线框同时落地B ．三个线框中，A 线框最早落地C ．B 线框在C 线框之后落地D ．B 线框和C 线框在A 线框之后同时落地 答案 BD解析 A 线框由于有缺口，在磁场中不能形成电流，所以下落时不受安培力作用，故下落的加速度一直为g ；设正方形边长为l ，电阻率为ρ，B 、C 线框的底边刚进入磁场时的速度为v ，则根据牛顿第二定律知mg －B Bl v R l ＝ma ，即a ＝g －B 2l 2v Rm 其中Rm ＝ρ4lS ·4lSρ密＝16l 2ρρ密，所以加速度与线框横截面积无关，故两线框的运动情况完全相同，即在A 线框之后B 、C 线框同时落地．选项B 、D 正确． 题组二 电磁感应中的能量转化与守恒5．如图5所示，位于一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在的平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直．现用一平行于导轨的恒力F 拉杆ab ，使它由静止开始向右运动．杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计．用E 表示回路中的感应电动势，i 表示回路中的感应电流，在i 随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于 ( )图5A ．F 的功率B ．安培力的功率的绝对值C ．F 与安培力的合力的功率D ．iE 答案 BD6.如图6所示，边长为L 的正方形导线框质量为m ，由距磁场H 高处自由下落，其下边ab 进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边dc 刚刚穿出磁场时，速度减为ab 边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )图6A ．2mgLB ．2mgL ＋mgHC ．2mgL ＋34mgHD ．2mgL ＋14mgH答案 C解析 设线框刚进入磁场时的速度为v 1，刚穿出磁场时的速度v 2＝v 12①线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L .由题意得12m v 21＝mgH ②12m v 21＋mg ·2L ＝12m v 22＋Q ③ 由①②③得Q ＝2mgL ＋34mgH .C 选项正确．7．如图7所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ，ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面积的电荷量为q 1；第二次bc 边平行于MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则 ( )图7A ．Q 1＞Q 2，q 1＝q 2B ．Q 1＞Q 2，q 1＞q 2C ．Q 1＝Q 2，q 1＝q 2D ．Q 1＝Q 2，q 1＞q 2答案 A解析 根据功能关系知，线框上产生的热量等于克服安培力做的功，即Q 1＝W 1＝F 1l bc ＝B 2l 2ab vR l bc ＝B 2S v R l ab同理Q 2＝B 2S vR l bc ，又l ab ＞l bc ，故Q 1＞Q 2；因q ＝I t ＝E R t ＝ΔΦR， 故q 1＝q 2.因此A 正确．8.水平放置的光滑平行导轨上放置一根长为L 、质量为m 的导体棒ab ，ab 处在磁感应强度大小为B 、方向如图8所示的匀强磁场中，导轨的一端接一阻值为R 的电阻，导轨及导体棒电阻不计．现使ab 在水平恒力F 作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动，当通过位移为x 时，ab 达到最大速度v m .此时撤去外力，最后ab 静止在导轨上．在ab 运动的整个过程中，下列说法正确的是( )图8A ．撤去外力后，ab 做匀减速运动B ．合力对ab 做的功为FxC ．R 上释放的热量为Fx ＋12m v 2m D ．R 上释放的热量为Fx 答案 D解析 撤去外力后，导体棒水平方向只受安培力作用，而F 安＝B 2L 2v R ，F 安随v 的变化而变化，故导体棒做加速度变化的变速运动，A 错；对整个过程由动能定理得W 合＝ΔE k ＝0，B 错；由能量守恒定律知，外力做的功等于整个回路产生的电能，电能又转化为R 上释放的热量，即Q ＝Fx ，C 错，D 正确．题组三 电磁感应中的动力学及能量综合问题9．如图9所示，间距为L 、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R 的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m 、有效电阻也为R 的金属棒，金属棒与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v 沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q .下列说法正确的是 ( )图9A ．金属棒在导轨上做匀减速运动B ．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为qR BLC ．整个过程中金属棒克服安培力做功为12m v 2 D ．整个过程中电阻R 上产生的焦耳热为12m v 2 答案 C解析 因为金属棒向右运动时受到向左的安培力作用，且安培力随速度的减小而减小，所以金属棒向左做加速度减小的减速运动；根据E ＝ΔΦΔt ＝BLx Δt ，q ＝I Δt ＝E 2R Δt ＝BLx 2R， 解得x ＝2Rq BL； 整个过程中金属棒克服安培力做功等于金属棒动能的减少量12m v 2；整个过程中电路中产生的热量等于机械能的减少量12m v 2，电阻R 上产生的焦耳热为14m v 2. 10．如图10所示，MN 和PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L ，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接．右端接一个阻值为R 的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d 、方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场．质量为m 、电阻也为R 的金属棒从高度为h 处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好．则金属棒穿过磁场区域的过程中 ( )图10A ．流过金属棒的最大电流为Bd 2gh 2RB ．通过金属棒的电荷量为BdL RC ．克服安培力所做的功为mghD ．金属棒产生的焦耳热为12(mgh －μmgd ) 答案 D解析 金属棒下滑到底端时的速度为v ＝2gh ，感应电动势E ＝BL v ，所以流过金属棒的最大电流为I ＝BL 2gh 2R ；通过金属棒的电荷量为q ＝ΔΦ2R ＝BLd 2R；克服安培力所做的功为W ＝mgh －μmgd ；电路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功，所以金属棒产生的焦耳热为12(mgh －μmgd )．选项D 正确．11．如图11所示，倾角为θ的“U ”型金属框架下端连接一阻值为R 的电阻，相互平行的金属杆MN 、PQ 间距为L ，与金属杆垂直的虚线a 1b 1、a 2b 2区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，a 1b 1、a 2b 2间距离为d ，一长为L 、质量为m 、电阻为R 的导体棒在金属框架平面上与磁场上边界a 2b 2距离d 处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界a 1b 1.重力加速度为g (金属框架摩擦及电阻不计)．求：图11(1)导体棒刚到达磁场上边界a 2b 2时的速度大小v 1；(2)导体棒匀速通过磁场下边界a 1b 1时的速度大小v 2；(3)导体棒穿越磁场过程中，回路产生的电能．答案 (1)2gd sin θ (2)2mgR sin θB 2L 2(3)2mgd sin θ－2m 3g 2R 2sin 2 θB 4L 4解析 (1)导体棒在磁场外沿斜面下滑，只有重力做功，由机械能守恒定律得：mgd sin θ＝12m v 21 解得：v 1＝2gd sin θ(2)导体棒匀速通过匀强磁场下边界a 1b 1时，由平衡条件：mg sin θ＝F 安F 安＝BIL ＝B 2L 2v 22R解得：v 2＝2mgR sin θB 2L 2(3)由能量守恒定律得：mgd sin θ－Q ＝12m v 22－12m v 21 解得：Q ＝2mgd sin θ－2m 3g 2R 2sin 2θB 4L 4. 12.如图12所示，固定的光滑平行金属导轨间距为l ，导轨电阻不计，上端a 、b 间接有阻值为R 的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．质量为m 、电阻为r 的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上．初始时刻，弹簧恰好处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v 0.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知弹簧的劲度系数为k ，弹簧的中心轴线与导轨平行．图12(1)求初始时刻通过电阻R 的电流I 的大小和方向；(2)当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v ，求此时导体棒的加速度大小a ；(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为E p ，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q .答案 (1)Bl v 0R ＋r b →a(2)g sin θ－B 2l 2vm (R ＋r )(3)见解析解析 (1)初始时刻，导体棒产生的感应电动势E 1＝Bl v 0通过R 的电流大小I 1＝E 1R ＋r ＝Bl v 0R ＋r电流方向为b →a(2)回到初始位置时，导体棒产生的感应电动势为E 2＝Bl v感应电流I 2＝E 2R ＋r ＝Bl vR ＋r导体棒受到的安培力大小为F ＝BI 2l ＝B 2l 2vR ＋r ，方向沿斜面向上根据牛顿第二定律有：mg sin θ－F ＝ma解得a ＝g sin θ－B 2l 2vm (R ＋r )(3)导体棒最终静止，有：mg sin θ＝kx压缩量x ＝mg sin θk设整个过程中回路中产生的焦耳热为Q 0，根据能量守恒定律有：12m v 20＋mgx sin θ＝E p ＋Q 0Q 0＝12m v 20＋(mg sin θ)2k －E p电阻R 上产生的焦耳热Q ＝R R ＋r Q 0＝R R ＋r [12m v 20＋(mg sin θ)2k －E p ]。
高中物理《电磁感应：自感教案》教案选修3-2
高中物理选修3-2《电磁感应：自感教案》教案【教学结构】一、感应电动势1.感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势。
产生感应电动势的部分电路导体就相当于电源。
例如切割磁感线的导体就相当于电源，回路的其它部分为外电路，在导体内部电流从低电势流向高电势，是克服电磁力做功的结果。
在外电路电流由高电势流向低电势。
2.感应电动势的大小(1)认真做好教材中的实验，从分析实验现象得出：无论电路是否闭合，磁通量变化都会产生感应电动势，其大小与磁通量变化快慢有关。
磁通量变化越快，感应电动势越大。
(2)法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比。
即εϕ=nt∆∆，∆∆ϕt即磁通量变化率，物理意义：穿过电路的磁通量变化快慢, n为线圈的匝数，如果n匝数圈与电阻或用电器连接为回路，n匝线圈为电源，其余为外电路。
此时注意比较，磁通量、磁通量变化量，磁通量变化率的物理意义，与感应电动势的关系，有无磁通量不影响是否产生感应电动势，是否产生感应电动势由磁通量变化决定，但磁通变化量大小不决定感应电动势的大小，而磁通量变化率才是决定感应电势大小的基本因素。
(3)在导体切割磁感线情况下感应电动势大小如图图1所示，ce、df为两根平行金属导轨，金属棒ab至于水平导轨之上，以速度υ向右匀速运动，若匀强磁场磁感应强度为B，金属棒长度为L。
设在t时间内金属ab运动到a’b’的位置。
由abcd组成的闭合回路，变成a’b’cd，面积增加了∆S=Lυ t，磁道量变化量∆ϕ=BLυ t，根据法拉第电磁感应定律可设：εϕυ==∆∆tBL tt=BLυ。
可见导体切割磁感线时感应电动势ευ=BL是法拉第电磁感应定律在导体切割磁感线时的特殊形式。
比较εϕ=nt∆∆与ευ=BL，①前者是以闭合回路为研究对象，后者以回路中一段导体为研究对象；②前者感应电动势为时间内的平均值，后者为某一时刻的瞬时值；③前者适用范围普遍，而后者只适用于导体切割磁感线，此时使用ευ=BL，比较方便。
高中物理 《电磁感应定律的应用》教案 鲁科版选修3-2
1.3 电磁感应定律的应用［课时安排］1课时［教学目标］：（一）知识与技能1．知道涡流是如何产生的。
2．知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止。
3．了解磁卡记录及读取信息的原理。
4．了解动圈式话筒的工作原理。
（二）过程与方法1．用实验的方法引入新课，激发学生的求知欲。
2．通过用旧知识分析新问题弄清涡流的产生。
3．利用理论联系实际的方法加深理解涡流。
（三）情感、态度与价值观1．培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。
2．体验实验的乐趣，引发学生去分析问题，解决问题，提高其学习掌握知识的能力。
3．通过理论与实际相结合，提高学习情趣，培养其用理论知识解决实际问题的能力。
［教学重点］1．涡流的概念及其应用。
2．理解涡流的特点。
［教学难点］：金属块中产生涡流会产生大量热量。
［教学器材］：电磁炉、电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置（可拆变压器）、磁卡、动圈式话筒。
［教学方法］：通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验［教学过程］（一）引入新课教师：出示电磁炉，问哪些同学有使用过？与电炉有何区别？教师：出示电动机、变压器铁芯，引导学生仔细观察其铁芯有什么特点？学生：它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多薄片叠合而成的。
教师：为什么要这样做呢？用一个整块的金属做铁心不是更省事儿？学习了涡流的知识，同学们就会知道其中的奥秘。
（二）进行新课1、涡流教师：［演示1］涡流生热实验。
在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约2 mm的铁板，铁板垂直于铁芯里磁感线的方向。
在原线圈接交流电。
几分钟后，让学生摸摸铁芯和铁板，比较它们的温度，报告给全班同学。
学生：铁板的温度比铁芯高。
教师：为什么铁芯和铁板会发热呢？原来在铁芯和铁板中有涡流产生。
安排学生阅读教材，了解什么叫涡流？学生：当线圈中的电流发生变化时，这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。
这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做涡流。
师生共同活动：分析涡流的产生过程。
教师：课件演示，涡流的产生过程，增强学生的感性认识。
人教版高中物理选修3-2《电磁感应》教学设计
引导学生讨论电磁感应的应用，如发电机、变压器、电动车等，让学生能够深入理解并运用所学知识。
教学评价
课堂交流
通过学生的提问和回答，观察学生对电磁感应的理解程度。
实践操作
评价学生在实践操作中是否能准确观察到感生电动势和感生电流的现象，并能解释产生原因。
研究笔记
评价学生的研究笔记，看是否能够准确记录所学内容。
步骤二：讲解
1.讲解电磁感应的基本原理，包括磁感线和磁通量的概念。
2.介绍法拉第电磁感应定律的表达式及其含义。
3.解释感生电动势和感生电流的产生原因。
4.探讨电磁感应在发电机、变压器等领域的应用。
步骤三：实践
让学生进行一些简单的实践操作，如改变线圈的位置、改变磁场强度等，观察是否会产生感生电动势和感生电流，并让学生分析产生的原因。
教学延伸
拓展实验
让学生设计一个简单的实验，验证电磁感应产生感生电流的条件。
拓展思考ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
让学生思考如何应用电磁感应的原理解决实际问题，如利用电磁感应产生电能、利用电磁感应进行数据传输等。
参考资料
-人教版高中物理选修3-2教材
-相关教学参考书籍和资料
人教版高中物理选修3-2《电磁感应》教学设计
教学目标
本节课的教学目标是让学生理解电磁感应的基本原理和应用，并能够运用学到的知识解决相关问题。
教学内容
1.电磁感应的基本原理
2.法拉第电磁感应定律
3.感生电动势和感生电流
4.电磁感应的应用
教学步骤
步骤一：导入
通过一个简单的实验，让学生观察磁铁在线圈附近的现象，引发学生对电磁感应的思考。
人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应《第6节 互感和自感》教案
《互感和自感》教学设计岳阳市十五中何小河一、教学设计思路“自感和互感”是人教版选修3-2第4章《电磁感应》第6节的内容，两者是电磁感应现象的两个重要实例，本质上都是由于电流变化引起的电磁感应现象。
本节课为了让学生经历必要的认知过程，尝试利用探究教学策略，适当改进演示实验，变陈述性问题为设计性问题，让学生积极参与物理规律的发现和推理过程，主要的特色体现在以下几个方面：1．对于“互感”的教学，采用小实验“无线输电”引出互感的概念，再让学生思考并动手做“无线传递音乐”这个实验，了解互感能传递能量和信息，充分激发学生探索规律的积极性。
2．对于“自感”的教学，把演示实验改进为设计探究型实验。
采用“积木式”的结构，在教学过程中随着问题的展开，逐步“装备”其实验装置，让学生在质疑、猜测和不断探究中了解实验中发生的物理过程。
二、学情分析本节教学内容包括互感现象、自感现象和磁场的能量三个部分，是在学生学习了产生感应电流的条件、楞次定律和法拉第电磁感应定律后才学习的，是电磁感应现象具体运用的两个实例。
因此，对互感、自感现象的研究，既是对电磁感应规律的巩固和深化，也为以后学习交流电、电磁波奠定了知识基础。
同时，互感、自感现象知识与人们日常生活、生产技术有着密切的关系，因此，学习该部分知识有着重要的现实意义。
学生已经学习了分析电路结构，知道了判断产生电磁感应的条件、判断感应电流的方向，以及感应电动势的大小的计算等电磁感应的规律，已经学会对互感现象的分析，但头脑中没有互感这个概念，也没有意识到当线圈通过变化的电流时，线圈本身也会产生电磁感应现象。
学习中对自感现象的解释以及分析相关的自感现象的特点是学生遇到的最大挑战。
学生已经具备一定的探究、合作学习的能力，已经掌握了一定的科学方法和实验技能。
重点与难点：1．教学重点：自感现象。
2．教学难点：分析自感现象产生的原因和特点。
三、教学目标1．知识与技能（1）知道互感和自感现象。