导线切割磁感线时的感应电动势（xiexiebang推荐）

第一篇：导线切割磁感线时的感应电动势（xiexiebang推荐）

第六讲

上课时间：2014年9月23日

星期二 课

时：两课时 总课时数：12课时

教学目标：1.掌握导线切割磁感线时的感应电动势计算方法，2.掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势。

3.掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势大小的表达式。会计算B、l、v三者相互垂直的情况下，导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小。

教学重点： 本节重点是导体切割磁感线时产生的感应电动势大小的计算 教学难点： 本节重点是导体切割磁感线时产生的感应电动势大小的计算

教

具：电子白板 教学过程：

一、组织教学

检查学生人数，填写教室日志，组织学生上课秩序。

二、复习导入

1.磁场中的几个基本物理量。

2.电磁力的大小计算公式及方向的判定。

三、讲授新课：

（一）电磁感应

电流和磁场是不可分的，有电流就能产生磁场，同样，变化的磁场也能产生电动势和电流。通常把利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。

在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。用字母e表示，国际单位伏特，简称伏，用符号V表示。直导体切割磁感线时产生的感应电动势；螺旋线圈中磁感线发生变化时产生的感应电动势。

（二）直导体切割磁感线时产生的感应电动势

直导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小可用下面公式计算: e=BLvsinθ

式中：e---感应电动势，单位伏特，简称伏，用符号V表示。

B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。

L――导体在垂直于磁场方向上的长度，单位为米，用符号m表示。

v----导体切割磁感线速度,单位为米/秒，用符号m/s表示。θ-----为速度v方向与磁感应强度B方向间的夹角。

上式说明：闭合电路中的一段导线在磁场中作切割磁感线时，导线内所产生的感应电动势与磁场的磁感应强度、导线的有效长度和导线切割磁感线的有效速度的乘积成正比。

由上式可知：当B⊥v时，θ=90, sin90o=1,感应电动势e最大，最大为BLv；当θ=0时，sin0o=0,感应电

o

o动势e最小为0.感应电动势的方向可用右手定则来判断：平伸右手，大拇指与其余四指垂直，并与手掌在同一平面内，手心对准N极，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。

产生感应电动势的实质：穿过回路的磁通量发生变化。

穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生电流，该电流称为感应电流。注意：1.公式用于匀强磁场

2．公式中v为瞬时速度，e为瞬时感应电动势；v为平均速度，e为平均感应电动势。

3.若导线棒是曲线，则公式中的L为切割磁感线的导体棒的有效长度，有效长度的长度为曲线两端点的边线长度。v⊥L时，导体两端点之间的距离。4.穿过回路的磁通量发生变化就会产生感应电动势，电路不闭合时没有感应电流，但感应电动势仍存在。5.切割磁感线时产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

（三）例题讲解

例题

一、如图1所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线向右运动，求产生的感应电动势？判断感应电动势的方向。

解析：速度v方向与磁感应强度B方向间的夹角为 90, e=BLv。

方向用右手定则判断：b为低电位，a为高电位。

o

图1

图2 例题

二、如图2所示电路，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中，导体以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。

解析：可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分量v1和平行于磁感线的分量v2,后者不切割磁感线，不产生感应电动势。前者切割磁感线，产生的感应电动势为

e=BLv1=BLvsinθ

（四）、思考练习

1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？

答：穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生感应电流。2.有感应电动势产生，就会有感应电流产生吗？

3.关于感应电动势和感应电流，下列说法正确的是（）。

A.导体做切割磁感线运动时，一定有感应电流产生 B.导体在磁场中运动时，一定有感应电动势产生

C.穿过电路的磁通量发生变化时，就一定有感应电流产生

D.穿过电路的磁通量发生变化时，一定产生感应电动势，不一定产生感应电流

4.在均匀磁场中，有一矩形线圈平面与磁场方向垂直，当线圈在磁场中平移但不离开磁场时，矩形线圈中将（）。

A.产生感应电动势

B.产生感应电流

C.无电磁感应现象

D.无法确定

5.运动导体切割磁感线而产生最大感应电动势时，导体的运动方向与磁感线的夹角为（）。

ooooA.0

B.4

5C.90

D.180

6.下列各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是（）

A．A B．B

C．C

D．D v⊥L时，导体两端点之间的距离。

A、感应电动势E=BLv．

B、感应电动势E=BLv C、设导体与磁场下边界的夹角为θ，感应电动势E=BLv/sinθ

D、感应电动势E=BLv． 故C正确 故选C

四、课堂小结

1.电磁感应现象

2.直导体切割磁感线时产生的感应电动势

五、布置作业：

练习题

六、课后反思：

直导体切割磁感线时产生的感应电动势导学案

（一）电磁感应

电流和磁场是不可分的，有电流就能产生磁场，同样，变化的磁场也能产生电动势和电流。通常把利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。

在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。用字母e表示，国际单位伏特，简称伏，用符号V表示。两种产生感应电动势的情况：直导体切割磁感线时产生的感应电动势；螺旋线圈中磁感线发生变化时产生的感应电动势。

（二）直导体切割磁感线时产生的感应电动势

直导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小可用下面公式计算: e=BLvsinθ

式中：e---感应电动势，单位伏特，简称伏，用符号V表示。

B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。

L――导体在垂直于磁场方向上的长度，单位为米，用符号m表示。

v----导体切割磁感线速度,单位为米/秒，用符号m/s表示。θ-----为速度v方向与磁感应强度B方向间的夹角。

上式说明：闭合电路中的一段导线在磁场中作切割磁感线时，导线内所产生的感应电动势与磁场的磁感应强度、导线的有效长度和导线切割磁感线的有效速度的乘积成正比。

由上式可知：当B⊥v时，θ=90, sin90o=1,感应电动势e最大，最大为BLv；当θ=0时，sin0o=0,感应电

o

o动势e最小为0.感应电动势的方向可用右手定则来判断：平伸右手，大拇指与其余四指垂直，并与手掌在同一平面内，手心对准N极，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。

产生感应电动势的实质：穿过回路的磁通量发生变化。

穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生电流，该电流称为感应电流。注意：1.公式用于匀强磁场

2.穿过回路的磁通量发生变化就会产生感应电动势，电路不闭合时没有感应电流，但感应电动势仍存在。

3.切割磁感线时产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

（三）例题讲解

例题

一、如图1所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线向右运动，求产生的感应电动势？判断感应电动势的方向。

解析：速度v方向与磁感应强度B方向间的夹角为 90, e=BLv。

方向用右手定则判断：b为低电位，a为高电位。

o

图1

图2 例题

二、如图2所示电路，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中，导体以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。

解析：可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分量v1和平行于磁感线的分量v2,后者不切割磁感线，不产生感应电动势。前者切割磁感线，产生的感应电动势为

e=BLv1=BLvsinθ

练习题

1．在电磁感应现象中，产生感应电动势的条件是什么？

2．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？

3．.有感应电动势产生，就会有感应电流产生吗？

4.关于感应电动势和感应电流，下列说法正确的是（）。

A.导体做切割磁感线运动时，一定有感应电流产生 B.导体在磁场中运动时，一定有感应电动势产生

C.穿过电路的磁通量发生变化时，就一定有感应电流产生

D.穿过电路的磁通量发生变化时，一定产生感应电动势，不一定产生感应电流

5.在均匀磁场中，有一矩形线圈平面与磁场方向垂直，当线圈在磁场中平移但不离开磁场时，矩形线圈中将（）。

A.产生感应电动势

B.产生感应电流

C.无电磁感应现象

D.无法确定

6.运动导体切割磁感线而产生最大感应电动势时，导体的运动方向与磁感线的夹角为（）。A.0o

B.45o

C.90o

D.180o

7.下列各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是（）

A．A B．B

C．C

D．D 8.均匀磁场的磁感应强度B为0.8T，直导体在磁场中有效长度L为20cm，导线运动方向与磁场方向夹角为30o,导线以10m/s 的速度做匀速直线运动，如图3所示，求直导体上感应电动势的大小和方向。

练习题答案

1．在电磁感应现象中，产生感应电动势的条件是什么？ 答：穿过回路的磁通量发生变化。

2．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 答：穿过闭合回路的磁通量发生变化。

3．.有感应电动势产生，就会有感应电流产生吗？ 答：不一定。

4.关于感应电动势和感应电流，下列说法正确的是（D）。

A.导体做切割磁感线运动时，一定有感应电流产生 B.导体在磁场中运动时，一定有感应电动势产生

C.穿过电路的磁通量发生变化时，就一定有感应电流产生

D.穿过电路的磁通量发生变化时，一定产生感应电动势，不一定产生感应电流

5.在均匀磁场中，有一矩形线圈平面与磁场方向垂直，当线圈在磁场中平移但不离开磁场时，矩形线圈中将（C）。

A.产生感应电动势

B.产生感应电流

C.无电磁感应现象

D.无法确定

6.运动导体切割磁感线而产生最大感应电动势时，导体的运动方向与磁感线的夹角为（C）。A.0o

B.45o

C.90o

D.180o

7.下列各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是（C）

A．A B．B

C．C

D．D 8.均匀磁场的磁感应强度B为0.8T，直导体在磁场中有效长度L为20cm，导线运动方向与磁场方向夹角为30o,导线以10m/s 的速度做匀速直线运动，如图3所示，求直导体上感应电动势的大小和方向。

第二篇：磁场与磁感线教案(精)

磁场与磁感线

一、创设情境,引入新课

小实验:将两块磁铁用一本书隔开,用一块控制另一块 教师:大家知道为什么会有这种现象吗? 学生:两块磁铁相互吸引

教师:大家很聪明,磁铁对于大家并不陌生,在初中我们也学习过相关内容,磁与我们的生活息息相关,大家能不能列举生活中应用磁的一些事例呢? 学生:磁悬浮列车,电磁炉,指南针,磁画板,核磁共振,极光……

教师:大家对生活很留心,我们来看一下老师搜集的一些磁现象及应用的一些图片。播放PPT展示图片

教师:其实对于磁,在我国古代就有了相关认识及应用,大家刚才所说的指南针,它是我国的四大发明之一,对于世界产生了深远的影响,它运用了磁极指示南北的特点;人们还运用磁石来治病,在《神农本草经》《忘怀录》《本草纲目》中都有介绍;除此之外对北极光、太阳黑子、磁偏角等自然现象都有大量记载。

那今天这节课,我们在初中的基础上进一步对磁进行学习。

二、磁场

教师:当两个磁体相互靠近时,它们会发生相互作用,它们遵循什么规律呢? 学生:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引

教师:回想一下刚才上课做过的实验,以及刚才展示的磁极间的相互作用,为什么磁体还未接触就产生了力?这与什么比较类似? 学生:电荷之间的相互作用

教师:那么我们类比电荷,电荷周围存在电场,电荷之间的相互作用通过电场传递,我们假设磁体周围也存在类似电场的特殊物质,我们给它起名叫磁场,磁极之间的相互作用通过磁场来传递。

我现在这里有一些大头针,我用木块靠近大头针,大家观察大头针会发生什么现象,我再用磁铁靠近小磁针,大家再来观察大头针会发生什么变化。说明了什么问题? 学生:用木块靠近大头针没有任何现象,用磁铁靠近还未接触就吸引大头针。说明了磁铁周围确实存在着磁场,磁极通过磁场与磁极或者大头针发生相互作用。

教师:通过类比和实验,我们引入了磁场的概念,磁场虽然看不见摸不着,但是它是一种客观存在的物质。

教师:那大家在思考一个问题,小磁针静止时它会指示南北,我用手将它转到东西方向,它又会转回来,这是为什么? 学生:小磁针收到一个南北方向的力,地球周围存在磁场——地磁场

教师:地球本身就是一个大磁体,他与条形磁铁类似,它的南极在地理北极附近,磁体与正南北方向的夹角叫做磁偏角。

地球的磁场对于我们非常重要,大家阅读课本103页。

三、电流的磁场

教师:是否只有磁体周围才有磁场呢? 学生:电流周围也存在磁场

教师:我们来验证一下奥斯特实验:电流与磁针相互作用 电流与电流之间可以相互作用么?(实验

结论:电流周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。我们知道电流是运动的电荷产生的,所以运动的电荷周围也存在磁场。

教师:通过刚才的学习,磁场有什么性质? 学生:对放入磁场中的磁体或通电导体产生磁力的作用。

四、磁场的方向、磁感线

实验:取一个小磁针在条形磁铁周围不同位置摆放 说明:磁场具有方向,不同位置方向不同 教师:我们如何判定磁场的方向呢? 我们规定小磁针在磁场中静止时N极的指向为该点磁场的方向。我们如何来形象的描述磁场方向呢? 类比电场用电场线描述电场的方法,在磁场中我们也可以引入磁感线来描述磁场,即在磁场中画出一些有方向的假象曲线,在磁感线上,任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。

那怎样画出磁感线呢?现实中我们没有那么多小磁针,我们可以利用铁屑在磁场中被磁化的性质,铁屑被磁化成若干小磁针,来显示磁感线的大体形状。

分组实验:现在大家手里都有油膜板,我们一起来研究一下条形磁铁磁感线的大体形状(ppt展示磁感线的形状

那大家还想知道哪些磁场的形状,根据手中的磁铁自行设计,并试着画出磁感线。

教师:了解了磁铁的磁场,那电流的磁场是怎样的呢?我们来看一下几个典型的电流的磁场。

实验:通电直导线的磁场(铁屑、小磁针。改变电流的方向,再进行观察。教师:根据画出的磁感线,大家能不能妨碍西安什么规律 学生:安培定则(总结

教师:大家都很聪明,再早几百年安培定则就改名叫高二四班定则了

教师:如果把直导线完成环形,磁场又会发生则样的变化呢?大家可以运用安培定则先判断一下。实验演示

学生:总结出安培定则对环形电流的判断,轴线中心处磁场的方向

教师:螺线管的磁场又是怎样的呢?我们又怎样去进行判断呢?实验演示

五、安培分子电流假说

教师:通过这堂课的学习大家有没有疑问,磁铁和电流都可以产生磁场,他们之间是否存在着联系呢? 在当时人们也存在着疑惑,法国学者安培提出了分子电流假说,被大家广为接受。我们知道,原子内部电子不断的在绕着原子核运动,我们将电子的运动看作为环形电流——分子电流,相当于一个个小磁体,我们根据安培定则可以判断它的磁极。一条铁棒为被磁化时,内部的分子电流是杂乱无章的,磁场相互抵消,对外不显磁性,当铁棒收到外界磁场的作用时,根子电流取向变得一致,对外显现磁性。因此当磁体受到高温和猛烈撞击时,分子电流变得杂乱无章,磁体失去磁性。

六、小结

教师:今天这节课我们主要学习了磁场,以及用磁感线来描述磁场。这与我们前面学习的电场非常类似。大家根据今天所学,来比较一下磁场与电场的异同。

七、练习

第三篇：磁感线磁场教学设计[最终版]

第1节 磁现象 磁场教学设计

一、教学目标

1．知识目标：了解磁体、磁极以及磁极间的相互作用；感知磁体周围存在磁场并会用磁感线表示磁场的方向和 ；初步了解地磁场。

2、技能目标：培养学生用磁感线形象描述磁场这一抽象概念的思维能力。

3、情感态度价值观：通过了解我国古代的磁文明，激发学习热情；

二、重点难点

重 点：感知磁场存在，认识磁场是一种物质 难 点：用磁感线描述磁场。

三、教学过程

情景导入，1.播放极光的视频，提出问题美丽的自然现象和什么有关，2.一只帆船正在日夜不停的航行,没有航标,没有明确的航道.他们是怎样摆脱当时的困境的呢.由此导入新课，可以激发学生的学习兴趣，让学生快速的走进新课。

（一）：磁现象

1.磁体的形状有很多，如条形、蹄形、针形等，但不同形状的磁体有着许许多多的共性。

学生讨论交流，并发表见解归纳得：磁性：磁体吸引铁、钴、镍等物质；任何磁体都分两极（N极和S极）磁体 两极磁性最强；同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；磁化是原 来没有磁性的物体获得磁性的过程。

（二）“磁”应用

1、了解磁体在生产、生活中的应用（观看图片）银行卡的磁性，磁悬浮的列车

教师激励学生：正是电和磁和结合引领我们走进机器时代，曾有位知名的科学家这样预言：谁掌握住了电和磁，谁就掌握了未来。

（三）、磁场和磁感线 活动一：让小磁针动起来。

用磁体去靠近小磁针。

引导学生思考，用手拨──是（看得 见的）手使小 磁针动，且手与小磁针接触。小结1．要有物质（物体）直接接触小磁针并产生作用时，小磁针才会动起来； 2．磁体靠近小磁针时，能使小磁针动，说明磁体与磁针间存在着某种物质。

引导总结:这种物质叫“磁场”，它是由磁体产生。虽然它看不见、摸不着，但我们可以利用实验去感知它，包括感知它的某些特性。活动二：让小磁针排队。

1．让几只小磁针在“条形磁体”周围“排队”。感知磁体周围的磁场具有方向性（磁场方向的规定让学生自己从书中寻找）。

2．让很多的小磁针在条形磁体周围排队。让学生用曲线画出小 磁针排队路线。

教师激励学生:同学们，你们在无意之中已经找到了一种形象化地描述磁场的方法，你所画的曲线在物理学中叫做“磁感线”。不过，老师要 提醒你：磁感线只是假想的物理模型，实际并不存在。

总结:磁场的特性：磁场具有方向性，它总是由磁体的N极指向S极，同时也是该处小磁针N极指向；

（四）地磁场

用小磁针总是指向南北引导得出地球也存在地磁场，总结出地磁场的特点。

（五）、总结练习