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1、精锐教育学科教师辅导教案学员编号：SH192242852学员姓名：沈俊杰年级：高二辅导科目：物理课时数：3学科教师:戚金涛授课类型T电磁感应T楞次定律T法拉第电磁感应定律星级教学目的1. 理解描述电磁感应的现象；2. 掌握法拉第电磁感应定律的分析和计算；3. 掌握楞次定律关系分析和应用。授课日期及时段2014-2-16教学内容初中时我们对于电磁感应有了初步的了解，对于电磁感应分析以及感应电流也进行了简单的研究，从这一节课开始我们将对法拉第电磁感应定律的分析和计算进行进一步的学习.1. 电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
2、 产生的电流叫做感应电流.2. 产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化Fl精锐i对i3.磁通量变化的常见情况（0改变的方式）： 线圈所围面积发生变化，闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致e变化;其实质也是b不变而s增大或减小 线圈在磁场中转动导致0变化。线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。 磁感应强度随时间（或位置）变化,磁感应强度是时间的函数；或闭合回路变化导致e变化（0改变的结果）:磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势，若线圈或线框是闭合的则在线圈或线框中产生感应电流，因此产生感 应电流的条件就是：穿过闭合回路的磁通量发生变化.4产生
3、感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生，产生感应电动势的那部分导体相当于电源. 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合,则有感应电流，如果回路不闭合，则只能出现感应电动势，而不会形成持续的电流我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路外面的磁通量变化二、感应电流方向的判定1右手定则:伸开右手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，手掌所在平面跟磁感线和导线 所在平面垂直，大拇指指向导线运动的方向，四指所指的方向即为感应电流方向（电源）.用右手定则时应注意： 主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运
4、动时，产生的感应电动势与感应电流的方向判定， 右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直. 当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感线的分速度方向. 若形成闭合回路，四指指向感应电流方向；若未形成闭合回路，四指指向高电势. “因电而动”用左手定则“因动而电”用右手定则. 应用时要特别注意：四指指向是电源内部电流的方向（负一正）因而也是电势升高的方向;即：四指指向正极。导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例用右手定则能判 定的，一定也能用楞次定律判定，只是对导体在
5、磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便.2楞次定律楞次定律（判断感应电流方向）：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.（感应电流的）磁场（总是）阻碍（引起感应电流的磁通量的）变化 原因产生结果；结果阻碍原因。（定语）主语（状语）谓语（补语）宾语（2）对阻碍”的理解 注意“阻碍”不是阻止，这里是阻而未止。阻碍磁通量变化指： 磁通量增加时，阻碍增加（感应电流的磁场和原磁场方向相反，起抵消作用）；磁通量减少时，阻碍减少（感应电流的磁场和原磁场方向一致，起补偿作用），简称“增反减同”.楞次定律另一种表达：感应电流的效果总是要阻碍（或反抗）产生感应
6、电流的原因.（F荚向就起到阻碍的效果作用）即由电磁感应现象而引起的一些受力、相对运动、磁场变化等都有阻碍原磁通量变化的趋势。 阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化；“ 阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”； 使线圈面积有扩大或缩小的趋势；r有时应用这些推论解题比用楞次定律本身更方便 阻碍原电流的变化.楞次定律 磁通量的变化表述：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。能量守恒表述：I感的磁场效果总要反抗产生感应电流的原因从磁通量变化的角度：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。J从导体和磁场的相对运动：导体和磁体发生相对运动时，感应电流的磁场总是阻碍
7、相对运动。从感应电流的磁场和原磁场：感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。（增反、减同）J楞次定律的特例右手定则楞次定律的多种表述、应用中常见的两种情况：一磁场不变，导体回路相对磁场运动；二导体回路不动，磁场发生变化。磁通量的变化与相对运动具有等效性：T相当于导体回路与磁场接近，J相当于导体回路与磁场远离。I精锐1对1詰储北丈储英甸立中国领先的中小学教育品牌（4）楞次定律判定感应电流方向的一般步骤 基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”， 明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向如何； 确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化（是增还是减） 根据楞次定律确定感应电流磁场的方向. 再利用安培定则，
8、根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向.判断闭合电路（或电路中可动部分导体）相对运动类问题的分析策略在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断类问题，主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流，而此电 流又处于磁场中，受到安培力作用，从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动.对其运动趋势的分析判断可有两种思路方法： 常规法：据原磁场（B原方向及厶情况）楞次定律确定感应磁场（B感方向）安培定则判断感应电流（I感方向）左手定则丿原/感/感导体受力及运动趋势. 效果法：由楞次定律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”，深刻理解“阻碍”的含义.据阻碍原则，可直接对运
9、动趋势作出判断，更简捷、迅速.（如F 一安方一向阻碍相对运动或阻碍相对运动的趋势） B感和I感的方向判定：楞次定律（右手）深刻理解“阻碍”两字的含义（I感的B是阻碍产生I感的原因） B原方向？； B原?变化（原方向是增还是减）；1感方向？才能阻碍变化；再由1感方向确定B感方向。 楞次定律的理解与应用理解楞次定律要注意四个层次： 谁阻碍谁?是感应电流的磁通量阻碍原磁通量； 阻碍什么?阻碍的是磁通量的变化而不是磁通量本身； 如何阻碍?当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即”增反减同”； 结果如何?阻碍不是阻止，只是延缓了磁通量变化
10、的快慢，结果是增加的还是增加，减少的还是减少.另外 “阻碍”表示了能量的转化关系，正因为存在阻碍作用，才能将其它形式的能量转化为电能； 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的相对运动. 电磁感应现象中的动态分析：就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系。 一般可归纳为：导体组成的闭合电路中磁通量发生变化=导体中产生感应电流=导体受安培力作用=导体所受合力随之变化=导体的加速度变化=其速度随之变化=感应电流也随之变化 周而复始地循环，最后加速度小致零（速度将达到最大）导体将以此最大速度做匀速直线运动“阻碍”和“变化”的含义 原因产生结果；结果阻碍原因。 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通
11、量的变化，而不是阻碍引起感应电流的磁场。 因此，不能认为感应电流的磁场的方向和引起感应电流的磁场方向相反。磁通量变化产生感应电流-、法拉第电磁感应定律（1）定律内容：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发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源，在电源的内部电流的方向是从低电势流向高电势。（即：由负到正）AAB x sB x Asaa 表达式：E二n 二n二n二=?（普适公式） *（法拉第电磁感应定律）AtAtAtAt感应电动势取决于磁通量变化的快慢（即磁通量变化率）和线圈匝数n. B/A t是磁场变化率At（2）另一种特殊情况：回路中的一部分导体做切割磁感线运动时，且导
12、体运动方向跟磁场方向垂直。 E=BLv （垂直平动切割）（v为磁场与导体的相对切割速度）（B不动而导体动；导体不动而B运动）哈佛北大精英创立 已二nBSw sin（31+0 ）； Em=nBSw（线圈与B丄的轴匀速转动切割）n是线圈匝数 E = BL2g /2（直导体绕一端转动切割）（自感）*自感E宀=n皿二L也E*M （电流变化快慢）自AtAt自At、感应电量的计算- EA6A6感应电量 q I At =- At = n- At = n RRAtR如图所示，磁铁快插与慢插两情况通过电阻R的电量一样，但两情况下电流做功及做功功率不一样. 三自感现象1自感现象：由于导体本身电流发生变化而产生的电
13、磁感应现象.2.自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势.自感电动势：E=L兀（L是自感系数）:a. L跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系.线圈越粗，越长、匝数越密，它的自感系数越大，另外有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多.b. 自感系数的单位是亨利，国际符号是L，1亨= 103毫亨= 106微亨3关于自感现象的说明如图所示，当合上开关后又断开开关瞬间，电灯L为什么会更亮，当合上开关后，由于线圈的电阻比灯泡的电阻小，因而过线圈的则I2ub,开关断开后瞬间Uub.a ba b4.镇流器 是一个带铁芯的线圈，起动时产生瞬间高电压点燃日光灯，目光灯发光以后，线圈中的自感电动势阻碍电流
14、变化，正常发 光后起着降压限流作用，保证日光灯正常工作.线圈作用：起动时产生瞬间高电压，正常发光后起着降压限流作用。【例1】如图1713所示，有一夹角为8的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场中，磁场的磁感强度为B, 方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab,从角顶c贴着角架以速度v向右匀速运动，求：（1）t时刻角架的瞬 时感应电动势；（2）t时间内角架的平均感应电动势？图 17-13解析：导线ab从顶点c向右匀速运动，切割磁感线的有效长度de随时间变化，设经时间t，ab运动到de的位哈佛北 大精英 创立:置，则de=cetan8 =vttan8(1) t时刻的瞬时感应电动势为：E=BLv=Bv2tan8t(2) t时间内平均感应电动势为：1八ABAS B 2Vt * Vt * tan 01E=二 二二一Bv2tan0 tAtAtt2点拨：正确运用瞬时感应电动势和平
