高二物理感应电动势_知识精讲_北师大版（精选五篇）

第一篇：高二物理感应电动势_知识精讲_北师大版

高二物理感应电动势 知识精讲 北师大版

【本讲教育信息】

一.教学内容：

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叫感应电动势，产生电动势的那部分导体相当于电源。

2.产生感应电动势的条件

穿过电路中的磁通量发生变化或导体切割磁感线

3.感应电动势的大小

（1）法拉第电磁感应定律

内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路中的磁通量的变化率成正比，即En t

说明：

 ①公式中，n为线圈匝数，是磁通量的变化率（是磁通量，是磁通 t

量的变化量）。

的大小取决于的大小无关。②定律表明：的大小，与和t

t均匀变化时，求 ③用公式En求出的是t时间内的平均电动势。当t

出的平均电动势等于瞬时电动势；当t0时，求出的电动势才是瞬时电动势。

B④若仅由B的变化引起，则EnS；若仅由S的变化引起，则 t

SEnB。

t

（2）导体切割磁感线产生的感应电动势的计算

EBlv

说明：

①公式中，v是导体切割磁感线的运动速度，l是作切割磁感线运动的那部分导体的长度，B是被切割磁场的磁感应强度。

②公式E＝Blv仅适用导体各点以相同速度在匀强磁场中切割磁感线且B、l、v互相垂直的情况。

i.当B、l、v三者不互相垂直时，可将三者向互相垂直的方向投影后，代入公式计算。

ii.当切割磁感线运动的导线不是直线时，可求出此导线两端在垂直于速度方向的投影值（有效长度）再代入公式计算。

iii.当一段导体绕其一端在匀强磁场中旋转对磁感线作正切割时，必须求得导体上各点v，再代入公式计算。的平均速度

二.重点、难点

、磁通量的变化量与磁通量的变化率1.磁通量t

有何区别？

磁通量与时刻对应，磁通量的变化量是两个时刻穿过这个面的磁通量之差，即

21。磁通量的变化量与时间t2t1对应；磁通量的变化率是单位时间内 磁通量的变化量，计算式是。磁通量变化率的大小不是单纯由磁通量的变化 t

量决定，还跟发生这个变化所用的时间有关，它描述的是磁通量变化的快慢，以上三个量的区别很类似于速度v、速度变化量v与速度的变化率（加速度a）vt三者的区别。

根据以上三个量的对比，可以发现：穿过一个平面的磁通量大，磁通量的变化不一定大，磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通量的变化量大，磁通量不一定大，磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通量的变化率大，磁通量和磁通量的变化量都不一定大。

2.怎样正确理解公式E=n? t（1）感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率，而与 t的大小、的大小没有必然的关系，与电路的电阻R无关；感应电流的大小与 E和回路总电阻R有关。

（2）磁通量的变化率，是t图象上某点切线的斜率。t

与EBlv有什么区别和联系？ t

t时间内的平均感应电动势，E（1）区别：一般来说，En求出的是t

3.公式En与某段时间或某个过程相对应；E＝Blv求出的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某个位置相对应。

另外，En求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某t部分导体的电动势。整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零。如图所示，正方形导线框abcd垂直于磁感线在匀强磁场中匀速向右运动时，由于0，故整个回路的感应电动势E0。但是ad和bc边由于做切割磁感线运动，t仍分别产生感应电动势Ead=Ebc=Blv。对整个回路来说，Ead和Ebc方向相反，所以回路的总电动势E＝0，感应电流也为零。虽然E＝0，但仍存在电势差，Uad＝Ubc＝Blv，相当于两个相同的电源ad和bc反接。

（2）联系：公式En

①和公式EBlv②是统一的。当公式①中的 t

t0时，则E为瞬时感应电动势，只是由于高中数学知识所限，我们现在不 v能这样求瞬时感应电动势。公式②中的v若代表平均速度，则求出的E为平均 感应电动势，实际上②式中的lv般说来，用公式①En求平均感应电动势更方便，用公式②EBlv（v tSS，所以公式②EBlvB。只是一 tt

代表瞬时速度）求瞬时感应电动势更方便。

4.产生感应电动势及感应电流的条件有何不同？

不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，就会产生感应电动势。在产生感应电动势时，如果电路是闭合的，就产生感应电流，感应电流的大小可由闭合电路欧姆定律求出。

【典型例题】

例1.如图所示，在水平面内固定两根光滑的平行金属轨道，长度l＝0.20m的金属直导杆与轨道垂直放置在两轨道之上，导杆质量为0.2kg，电阻0.05Ω，电路电阻R＝0.15Ω，其它电阻不计，磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场与导轨平面垂直，ab导杆在水平向右的恒力F＝0.2N作用下，由静止开始运动。求：

（1）分析ab杆运动情况

（2）ab匀速运动的速度

（3）a、b两点哪点电势高？电势差最大为多少？

（4）在F力作用下，电路能量转化怎样进行的？

（5）当v=2m/s时，杆的加速度多大？

（6）ab匀速运动后，若撤去拉力F，之后电阻R上产生的焦尔热为多少？

解析：（1）在F恒力作用下，由静止开始加速

FF安EvEBlvIF安BIla Rrm

当a＝0，即F安＝F时，速度最大，之后匀速运动，即杆先做加速度逐渐减小的加速运动后做匀速直线运动。

EBlvmlBlF时 RrRrF(Rr)0.2(015.0.05)m/s4m/s

匀速运动速度vmB2l20.520.22ab（3）ab杆相当于电源，a端为正极，故电势

（2）当F安BIlB

UabIRBlvmE0.50.24RR015.V0.3V RrRr015.0.0

5（4）加速过程中，外力F做功W，将其它形式能一部分通过克服安培力做功转化成电能（电能通过电流做功又转化成焦耳热能），同时还增加杆的动能。

即WEkE电能Q

匀速运动中，外力F做功，将其它形式能完全转化为电能

E

2即WIEtQ或FvmIE

Rr

（5）当v＝2m/s时

Blvl01.N RrFF安'05.m/s2

a'm

F安'BIlB

（6）撤去F，导体杆做减速运动直到停止，这一过程中，通过克服安培力做功，将动能完全转化成电能，又通过电流做功完全转化成回路焦尔热。

Q12mvm16.J 2

又Q＝QR＋Qr

QR:QrR:r

QRQR12.J Rr

例2.如图所示，MN、PQ是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的M、P端连接一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止释放开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度。（要求画出ab棒的受力图，已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻不计）

解析：这道题考查了电磁感应规律与力学规律的综合应用。

ab下滑做切割磁感线运动，产生的感应电流方向及受力如图所示：

当ab下滑的加速度a＝0时，ab棒的速度最大，设为vm，此时

EBLvm

FBIL，fNmgcos

B2L2vm

mgsinmgcos

Rmg(sincos)R

所以vm 22BL

例3.先后以速度v和2v匀速地把同一线圈从同一磁场中的同一位置拉出有界的匀强磁场的过程中，如图所示。那么，在先后两种情况下，以下说法正确的是（）

A.线圈中感应电流的大小之比为1：2

B.线圈中产生的热量之比为1：2

C.沿运动方向作用在线圈上的外力之比为1：2

D.沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为1：2

E.通过线框截面电量之比为1：2

分析：此题是一个判断电磁感应问题与力学的综合题。在将线框匀速拉出磁场区域过程中，线框运动速度不同，因此讨论问题的关键就是找到题目所涉及的几个物理量和线框运动速度间的关系。

BLv，可见在线框中产生的感应电流与线框运动速度成RL正比。而根据QI2Rt，拉出磁场的时间为t，可以得出电流产生的热与线框运动速

v

解析：根据电磁感应定律I度也是成正比的。而沿运动方向作用在线圈上的外力与磁场对电流的安培力大小相等，即B2L2vFBIL，可见，安培力也是与线框运动速度成正比。作用在线圈上的外力的功RB2L2v2率则为PFv，可见外力的功率与运动速度平方成正比。

R

电量q=It即电量相同。

∴正确答案为：ABC

说明：（1）匀速运动中，F安＝F

（2）外力F做功将能量全部转化为电能（又通过电流做功全部转化为热能）

即FLIEtIRt；FvIEIR

（3）通过线框截面的电量qIt22E1NtNt RtRR

即给定回路，只要穿过回路的磁通量变化量相同，通过截面的电量也相同。

例4.如图所示，竖直向上的匀强磁场磁感应强度B0＝0.5T，以△B/△t＝0.1T/s在增加。水平导轨不计电阻和摩擦阻力，宽为0.5m。在导轨上L＝0.8m处搁一导体，电阻R0＝0.1

Ω，并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为M＝0.2kg的重物，电阻R＝0.4Ω，则经过多少时间能吊起重物（g＝10m/s2）？

分析：当磁感应强度B增大时，穿过abcd回路的磁通量将增大，依楞次定律可判知，回路面积有缩小趋势，cd杆受水平向左的安培力（或先判断电流方向，再用左手定则判定安培力方向），由于磁通量均匀增大，故回路电动势一定，回路电流大小一定，但由于B增大，故安培力随时间均匀增大，当安培力等于重力时，物体正好要离开地面。

解：回路产生电动势：

EBBSLcd01.0.80.50.04V ttt

回路电流：

E0.040.08A

RR00.401.cd杆受水平向左的安培力F安BIl

I

当F安＝mg，即BIL＝mg时，物体将被吊起

mg0.21050T IL0.080.5BBB05005.49.5T

B495s

t01.即B

即经过495s时间能吊起重物。

例5.如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（）

A.向右匀加速运动

B.向左匀加速运动

C.向右匀减速运动

D.向左匀减速运动

解析：MN棒中有感应电流，受安培力作用而向右运动，由左手定则可判断出MN中电流的方向是由M流至N，此电流在L1中产生磁场的方向是向上的。

若PQ向右运动，由右手定则及安培定则可知L2产生磁场的方向也是向上的。由于L1产生的磁场方向与L2产生磁场的方向相同，可知L2产生磁场的磁通量是减少的，故PQ棒做的是向右的匀减速运动，C选项是可能的。

若PQ棒向左运动，则它产生的感应电流在L2中产生的磁场是向下的，与L1产生的磁场方向是相反的，由楞次定律可知L2中的磁场是增强的，故PQ棒做的是向左的匀加速运动。B选项是可能的。

答案：BC

说明：本题也可以这样做：假设PQ杆向右做匀加速运动，则PQ中电流方向由Q→P，且逐渐增大，故L1中磁场方向向上，且磁通量增大，由楞次定律可判知MN杆中电流方向由N→M，根据左手定则其受安培力向左，即MN将向左运动，与题设相反。故要产生MN向右运动的效果，PQ应向右匀减速或向左匀加速运动。

例6.如图所示，金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B，水平部分导轨上原来放有一金属杆b。已知杆a的质量为ma，且与b杆的质量为mb之比为ma：mb＝3：4，水平导轨足够长，不计摩擦，求：

（1）a和b的最终速度分别是多大？

（2）整个过程中回路释放的电能是多少？

（3）若已知a、b杆的电阻之比Ra：Rb＝3：4，其余电阻不计，整个过程中，a、b上产生的热量分别是多少？

解析：（1）a下滑h高度过程中，机械能守恒

magh12mava21

a进入磁场后，回路中产生感应电流，a、b都受安培力作用，a做减速运动，b做加速运动，经一段时间，a、b速度达到相同之后，回路的磁通量不发生变化，感应电流为零，安培力为零，二者匀速运动，匀速运动的速度即为a、b的最终速度，设为v，由过程中a、b系统所受合外力为零，动量守恒得

mava(mamb)v2

由<1><2>解得最终速度

v32gh 7

（2）由能量守恒知，回路中产生的电能等于a、b系统机械能的损失，所以

Emagh14(mamb)v2magh 27

（3）回路中产生的热量Qa＋Qb＝E，在回路中产生电能过程中，虽然电流不恒定，但由于Ra与Rb串联，通过a、b电流总是相等的，所以应有

QaRa3 QbRb4Qa

3即

QaQb7Q3312magh

即a，所以QaEE7749416magh

QbE749

【模拟试题】

1.闭合电路中感应电动势的大小，应是（）

A.电路中磁通量越大，感应电动势就越大

B.电路中磁通量变化的越大，感应电动势就越大

C.电路中磁通量变化的越快，感应电动势就越大

D.电路中某一瞬间的磁通量等于零时，则感应电动势也一定等于零

2.如图所示，导体框ACB和导体棒MN均由同种金属制成，且接触良好，当MN沿导轨AC和BC匀速向右运动时，下列判断正确的是（）

A.导体杆MN与导体框接触的两点间产生的感应电动势逐渐增大

B.闭合电路中的电流强度逐渐减小

C.闭合电路中的电流强度不变

D.闭合电路中的电功率逐渐增大

3.如图所示，将一半径为R的圆形导线水平放入竖直向下的有界匀强磁场中，磁场区域为圆形，区域半径为r（R>r），若磁场的磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为________，若该线圈有N匝，则磁通量为_____________，若磁感应强度B均匀增加，且N匝线圈产生的感应电动势为________

B为定值，t

4.如图所示，为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量竖直向下。飞机在我国上空匀速巡航机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2，则（）

A.若飞机由西向东飞，U1比U2高

B.若飞机由东向西飞，U2比U1高

C.若飞机由南向北飞，U1比U2高

D.若飞机由北向南飞，U2比U1高

5.如图所示，一圆环与外切正方形线圈均由相同的绝缘导线制成，并各自形成闭合电路，匀强磁场布满整个方形线圈，当磁场均匀变化时，线圈和圆环中的感应电动势之比为_______，感应电流之比为________；若匀强磁场只布满圆环，则感应电动势之比为_____，感应电流之比为________。

6.如图所示的线框，如果绕OO’轴以角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量为，产生的感应电动势为E，则下列说法正确的是（）

A.0时，E最大

B.0时，E＝0

C.最大时，E0

D.最大时，E也最大

7.在匀强磁场中，放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连，如图所示，导轨上放一根直导线ab，磁感线垂直轨道所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线ab的运动可能是（）

A.匀速向右运动

B.加速向右运动

C.减速向右运动

D.加速向左运动

8.如图所示，两平行导轨框架相距0.25m，电阻R0.2，其余电阻均不计，当处于匀强磁场中，已知B04.T，方向垂直纸面向里，若使回路中产生1A的感应电流，则导体ab棒在匀强磁场中做切割磁感线的运动速度大小为_________

9.有一匀强磁场，磁感应强度为0.2T，方向垂直纸面向里，一个长0.4m的导线AB以5m/s的速度向左匀速地在导轨CD、EF上滑动，导线AB和导轨的电阻不计，电阻R为1，如图所示，则导线AB中_________端电势较高，感应电流的大小为_______，流经电阻R上的电流方向为_________，磁场对导线AB的作用力大小为________，方向_______。

10.如图所示的装置中，导轨处于垂直纸面向里的磁场中，金属环处于垂直纸面的匀强磁场（图中未画）中，要使放于导电轨道上的金属棒ab在磁场中向右滑动，则要穿过金属环的磁场应（）

A.方向向纸外，且均匀增加

B.方向向纸外，且均匀减小

C.方向向纸里，且均匀增加

D.方向向纸里，且均匀减小

.，环处于一变化的磁场中，其变化规

11.有一面积为100cm的金属环，其电阻R01律按图所示规律进行，已知环面与磁场方向垂直，求当在t0.2s时间内磁场发生变化时，引起环上产生感应电流的大小为__________，方向为________。

212.以下四种情况中，匀强磁场的磁感应强度为B，M、N轨道间距为d，轨道及杆电阻不计，外电阻为R，当杆运动速度v相同时，通过R上的电流（）

A.A、C中电流相同

B.B、C电流相同

C.B中电流最小

D.D中电流最大

13.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为04.T，R100，C100F，ab长20cm，当ab以v10m/s的速度向右匀速运动时，电容器上板带_______电，电荷量为_____C

14.一个面积S410m、匝数n100匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（）

A.在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08Wb/s

B.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零

C.在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于8V

D.在第3s末线圈中的感应电动势等于零

22

15.如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积，当磁感应强度以B/t的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势的大小为________。

16.为了探测海洋中水的运动，科学家有时依靠水流通过地磁场产生的感应电动势测水的.10T，两个电极插入相距2.0m的水流中，且两流速，假设某处地磁场的竖直分量为05.10V，则水电极所在的直线与水流方向垂直，如果与两极相连的灵敏电压表示数为50流的速度为_______m/s。

17.如图所示，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，有长为0.5m的导体AB在金属框架上，以10m/s的速度向右滑动，磁场方向与金属框架平面垂直，电阻R1R219，导体AB的电阻R305.，其他电阻不计，求通过AB的电流是多大？AB两端电压多少？

54

18.如图所示，长为L的金属杆OA绕过O点垂直于纸面的固定轴沿顺时针方向匀速转动，角速度为，一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B，磁场范围足够大，求OA杆产生感应电动势的大小。

19.如图所示装置中，线圈A、B彼此绝缘绕在一铁芯上，B的两端接有一电容器；A的两端与放在匀强磁场中的导电轨道连接，轨道上放有一根金属杆ab，要使电容器上板带正电，金属杆ab在磁场中运动的情况可能是（）

①向右减速滑行

②向右加速滑行

③向左减速滑行

④向左加速滑行

A.①④

B.②③

C.①②

D.③④



20.如图所示，光滑的金属框架与水平成30角，匀强磁场的磁感应强度B05.T，.m，质量m0.01kg，具有的电阻方向与框架平面垂直向上，金属导体ab长l01R01.，其余部分电阻不计，则稳定时，ab导线的最大速度是多少？

21.如图所示，MN为裸金属杆，在重力的作用下，贴着竖直平面内的光滑金属长直导轨下滑，导轨的间距L10cm，导轨的上端接有R0.5的电阻，导轨和金属杆的电阻不计，整个装置处于B05.T的水平匀强磁场中，当杆稳定匀速下落时，每秒有0.02J的重力势能转化为电能，则这时MN杆的下落速度v的大小等于多少？

.、质量为0.05kg的长方形金属框abcd，以10m/s

22.在光滑绝缘水平面上，电阻为01的初速度向磁感应强度B05.T、方向垂直水平面向下、范围足够大的匀强磁场滑去，当金属框进入磁场到达如图所示位置时，已产生了1.6J的热量。（1）在图中ab边上标出感应电流和安培力方向，并求出图示位置时金属框的动能。（2）求图示位置时金属框中感应电流的功率。（已知ab边长L01.m）

23.如图（a）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l0.20m，电阻R1.0；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B050.T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向里。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使杆做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图（b）所示，求杆的质量m和加速度a

（a）

（b）

24.如图所示，面积为0.2m2的100匝的圆形线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度B随时间变化规律为B20.2t(T)，定值电阻R16，线圈电阻为R24，试求：



（1）回路的磁通量变化率t是多少？

（2）回路中的感应电动势E是多少？

（3）回路中的感应电流强度I是多少？

25.固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长为l，其中ab边是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜导线，磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段的材料、粗略、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示，以恒定速度v从ad滑向bc，当PQ滑过l的距离时，通过aP段电阻丝的电流是多大？

[参考答案]

1.C 2.ACD

3.Br2；Br2；Nr

4.AC

5.4:；11:；11:；:4

B t

6.A

7.CD

8.2m/s

9.B端；0.4A；EC；0.032N；水平向右

10.AD 2

11.510；逆时针方向

12.ACD 5

13.正；810

14.AC 2

15.nLB t

16.0.5

17.0.1A；0.95V

18.提示：设OA杆转动一周，磁通量的变化量（即OA杆扫过面积内磁感线的条数）为BL2

转动一周历时t2 BL21BL2

所以感应电动势的大小为E2t2

说明：本题也可用EBLv，但v须取平均速度EBLL21BL2 2

19.B

20.2m/s

21.2m/s

22.（1）感应电流由ba；安培力方向向左；0.9J；（2）9W

23.m01.kg；a10m/s

24.（1）0.04wb/s

（2）4V

（3）0.4A

25.提示：当PQ滑过l时：PQ中产生感应电动势为EBLv，安相当于电源，其内阻

21312RR1232R。由rR，此时外电阻RaPR，RbPR，是并联关系，R总333R926BLvEBLv9BLv合电路欧姆定律得I。通过aP段的电流为IaPI。2311RRr11RRR9

第二篇：《感应电动势》教案2

感应电动势与电磁感应定律

【教学依据】

教材 【教学流程】

1．感应电动势：创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念

2．法拉第电磁感应定律：创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用 【学情分析】

此部分知识较抽象，而现在学生的抽象思维能力还比较弱。所以在这节课的教学中，应该注重体现新课程改革的要求，注意新旧知识的联系，同时紧扣教材，通过实验、类比、等效的手段和方法，来化难为简、循序渐进，力求通过引导、启发，使同学们能利用已掌握的旧知识，来理解所要学习的新规律，力求通过明显的实验现象启发同学们主动起来，从而活跃大脑，激发兴趣，变被动记忆为主动认知。【三维目标】

1.知识与技能：

①知道感应电动势的含义，能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率； ②理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式，会用法拉第电磁感应定律解答有关问题． 2.过程与方法：

①通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力；

②通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力；

③使学生明确电磁感应现象中的电路，通过对公式E=n的理解，引导学生推导出

tE=BLv，并学会初步的应用，提高推理能力和综合分析能力。

3.情感态度与价值观：

通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程，培养学生形成正确的科学态度、养成科学的研究方法。

相当于是电源。有电源那么就会产生电动势。

本节课我们就来一起探究感应电动势。

此处的实验设计，意图为在讲“感应电动势”这一概念时，通过“设计问题――推理”模式来进行概念教学。以引导方式来复习闭合电路中电动势的概念，知道闭合回路中有电流的条件是闭合回路中有电动势。闭合电路中提供电动势的装置是电源。法拉第通过多年的实验发现当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中也会产生电流。我们把此时的电流叫感应电流。虽然回路中没有电源，但根据有电流的条件可知肯定有电动势，把在电磁感应现象中产生的电动势就定义叫感应电动势。

2．探究影响感应电动势大小的因素：

问题情景设置一：刚才的实验中，磁铁插入过程中，除了观察到电流的有无以外，你还观察到了电流大小有什么特点吗？电流大小能说明感应电动势大小吗？是什么因素在起影响作用呢？做几次试试看！

安排此处的内容可激发学生探究感应电动势大小的影响因素的热情，因为显然每次插入的速度不同时电流表指针的偏转角度并不相同。这里教师不要急于去说，对学生来说这些是未知的却可以用简单实验定性显示的。有利于培养学生的探究热情和能力。

学生活动：实验二，按图<1>所示装置将相同的磁铁以不同的速度从同一位置插入同一个线圈中，观察并比较电流计指针的偏转情况。

教师追问：看到了什么现象？说明了什么？

问题情景设置二：利用学生已经很熟悉的控制变量思想，引导学生进一步通过实验定性探究，如果控制以相同的速度插入，再用不同磁性的磁铁试试看！

此处的设计在于培养学生严谨的探究精神和寻根求源的思维品质。学生活动：实验三，按图<3>所示装置用磁性不同的条形磁铁分别从同一位置以相同的速度插入同一个线圈中，观察并比较电流计指针的偏转情况。

教师追问：两次插入过程中磁通量变化是否相同？所用时间是否相同？看到了什么现象？说明了什么？

教师活动：引导学生归纳，电流计的指针偏角大，说明产生的电流大，而电流大的原因是电路中产生的感应电动势大。实验（2）由于两次穿过磁通量变化相同，穿过越快，时

①内容：电路中感应动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

②表达式：E∝n，E=Kn，（取适当的单位得K=1），则E=n

ttt教师活动：E=n合线圈的时间。4.课堂练习

1.一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。则线圈中的感应电动势是 V（16 V）

2.有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，则感应电动势是 V（25V）

3.下列说法正确的是（D）

A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B、线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C、线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D、线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大

4.如图所示，把矩形单匝线圈abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面和磁感线垂直。设线圈可动部ab的长度为L，以速度v向右匀速平动，当ab运动到图示虚线位置时，（1）ab运动Δt秒内，回路中的磁通量的变化量如何表示？（2）在这段时间内线框中产生的感应电动势为多少？

问题研究：（启发学生推导）导体ab向右运动时，ab棒切割磁感线，同时穿过abcd面的磁通量增加，线框中必然要产生感应电动势。设经过极短的时间Δt，导体ab运动的距离为vΔt，穿过线框abcd的磁通量的变化量为BLvΔt，线圈匝数n=1，代入公式：E=nΔΦ/公式中的n是线圈的匝数，ΔΦ是磁通量的变化量，Δt是穿过闭tΔt中，得到E=BLv。

这里可用等效的思想帮助学生认识E=BLv，ab棒向右运动，等效于abcd面积增大，而磁场的磁感应强度不变，因此磁通量发生变化。

5.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在1s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。

解：由电磁感应定律可得E=nΔΦ/Δt① ΔΦ＝ ΔＢ×Ｓ②

第三篇：高二物理电动势教案2

电动势

1.教学目标

1.在物理知识方面的要求： 1.巩固产生恒定电流的条件； 2.理解、掌握电动势的概念。

1.在物理方法上的要求：

初步培养从能量和能量转化的观点分析物理问题的方法。1.重点、难点分析

重点和难点都是电动势的概念。2.教学过程设计

1.复习提问

在电场中（以匀强电场为例），一检验电荷从静止开始，只在电场力作用下，将如何运动？在运动过程中，什么力做功，能量如何转化？

欲使检验电荷逆着所受电场力的方向运动，需要什么条件？在运动过程中，什么力做功？能量如何转化？

目的：为引入非静电力做功和电动势的概念做铺垫。2.引入新课

有两个导体A和B，其电势分别为UA和UB，若UA>UB，当用一导线将A、B两导体相连接时，有什么现象发生？

为保持导线上产生恒定电流的条件是：（1）有可以自由移动的电荷；（2）在导体两端有恒定的电势差。

下面我们就是要研究如何维持导体两端有恒定的电势差。3.主要教学过程

1.正电荷从电势高的导体A流向电势低的导体B，使得导体A正电荷减少，其电势降低；导体B的正电荷增加，其电势升高，导体A、B的电势差逐渐减少。此过程中是电场力做功，电势能减少，电能转化为其他形式的能量。2.欲使持导体A、B的电势差恒定，需想办法将从导体A流向导体B的正电荷从导体B不断地移回导体A，使导体A的电势UA不降低，导体B的电势UB不升高，即A、B两导体间的电势差UAB= UA�UB保持恒定。

3.在上述过程中，电场力做负功，电势能增加，是其他形式的能量转化为电能的过程。也就是说一定是某种力克服电场力做正功，这种力一定不是静电场中的电场力，我们将这种力称为非静电力。我们将具有这种性质的装置叫做电源。

电源中的非静电力可以将正电荷从电源的负极（电势低处）移向电源的正极（电势高处），维持电源两极间有恒定的电势差。

从能量转化的角度说，由于有非静力做功，其他形式的能量转化为电能。4.为了定量地描述电源内非静电力做功的本领，我们引入电动势的概念。

将电量为q的正电荷，从电源的负极移向电源的正极的过程中，电源的非静电力所做的功W非与被移送的电荷的电量q的比值W非/q叫做电源的电动势E，即 E= W非/q 在国际单位制中，电动势的单位是焦/库，即伏特，与电势、电势差的单位相同。电动势是描写电源性质的一个物理量，它是描写电源内非静电力做功本领的物理量。功是能量转化的量度，从能量转化的角度，也可以说电源的电动势等于电源内移动单位电荷时其他形式的能量转化为电能的多少。

5.不同类型的电源中，非静电力的来源不同。例如在化学电池中，非静电力是某种化学作用；在发电机中，非静电力是一种电磁作用。在化学电池中，非静电力做功，是将化学能转化为电能的过程，在发电机中，非静电力做功是将机械能转化为电能的过程。

6.非静电力将正电荷从负极移向正极的过程中，在电源内部，电流牟方向是从负极到正极，即从电势低处流向电势高处。在电源内有电流，电源对电流有阻碍作用，所以电源内有电阻，叫做电源的内电阻r。电源的内阻r也是描写电源性质的一个物理量。

1.课堂小结

1.电源是保持两极间有恒定电势差的装置，它的主要性质是电源内的非静电力做功，从能量转化的角度，将其他形式的能转化为电能。2.描写电源的性质的物理量有电动势和内电阻。

3.在电源内部电流方向是从电势低处流向电势高处。

1.布置作业

书面作业（略）

思考题：当电源不接外电路时（断路时），非静电力与电场力有什么关系？当电源接上外电路时，在电源内部非静电力做的功W非与在外电路中电场力做的功W非有什么关系？ 目的：为下节课讲闭合电路欧姆定律做铺垫。

第四篇：高二物理《感应电动机》教案

教学目标

一、知识目标

1、知道电磁驱动现象.2、知道三相交变电流可以产生旋转磁场，知道这就是感应电动机的原理.3、知道感应电动机的基本构造：定子和转子.4、知道感应电动机的优点，知道能使用感应电动机是三相交变电流的突出优点.二、能力目标

1、培养学生对知识进行类比分析的能力.2、培养学生接受新事物、解决新问题能力.3、努力培养学生的实际动手操作能力.三、情感目标

1、通过让学生了解我国在磁悬浮列车方面的研究进展，激发他们的爱国热情和立志学习、报效祖国的情感.2、在观察电动机的构造的过程中，使学生养成对新知识和新事物的探索热情.教学建议

1、由于感应电动机的突出优点，使它应用十分广泛、本节对它做了简单的介绍，以开阔学生眼界，增加实际知识.但作为选学内容，对学生没有太高的要求，做些介绍就可以了.2、可以通过回忆前一章习题中提到的电磁驱动现象，本节的关键是通过演示、讲解使学生明白三相交变电流也可以产生旋转磁场，做到电磁驱动，这就是感应电动机的原理.这有利于新旧知识的联系和加强学生学以致用的意识.有条件的可以看实物或带学生参观，以增加实际知识.3、课本中的感应电动机的内容，简要地介绍了感应电动机的转动原理，其中的核心内容是旋转磁场概念.建议教师如果可能的话，应找一台电动机，拆开了让学生看一看各个部分的形状.三相感应电动机在工农业生产中的应用很广泛，最好能让学生看一些实际例子.教学设计示例

感应电动机

教学准备：幻灯片、感应电动机模型、学生电源、旋转磁铁

教学过程：

一、知识回顾

电磁驱动现象说明

二、新课教学：

感应电动机

1、过回忆绍电磁驱动现象：在U形磁铁中间放一个铝框，如果转动磁铁，造成一个旋转磁场.铝框就随着转动.这种电磁驱动现象.告诉学生感应电动机就是应用该原理来工作的.2、旋转磁场的产生方法：

旋转磁铁可以得到旋转磁场

在线圈中通入三相交流电也可以得到旋转磁场.3、感应电动机的结构介绍

定子：固定的电枢称为定子

转子：中间转动的铁心以及铁心上镶嵌的铜条叫转子

4、鼠笼式电动机模型介绍

感应电动机的转子是由铁芯和嵌在铁芯上的闭合导体构成的.闭合导体是由嵌在铁芯凹槽中的铜条(或铝条)和两个铜环(或铝环)连在一起制成的，形状像个鼠笼，所以这种电动机也叫鼠笼式感应电动机.5、感应电动机的转动方向控制

由于感应电动机的构造简单，因此如果要改变转子的转动方向，只需要把定子上的任意两组线圈的电流互换一下就就可以通过改变旋转磁场的旋转方向来改变转子的转动.这种电动机在制造、使用和保养上都比较简单，被广泛应用在工农业生产上。

第五篇：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。