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4.4 电磁感应现象& 4.5 电磁感应定律
一、教学目标
启发学生观察实验现象，从中分析归纳通过磁场产生电流的条件，理解电磁感应现象本质。
启发学生观察实验现象从中分析感应电流的方向与磁场方向和导线运动方向有关；掌握右手定则。
二、教学重点、难点分析
重点：
感应电流产生条件的提出。
难点：
正确理解感应电流的产生条件。
三、教具
演示实验：导线，矩形线圈，蹄形磁铁，条形磁铁，演示用电流表等。
电化教学设备。
四、教学方法
讲授法，多媒体课件。
五、教学过程
Ⅰ.导入
演示实验：奥斯特实验
提问引导：（1）这个实验说明了什么？
（2）这个实验架起了一座连通电和磁的桥梁，此后人们对电能生磁已深信不疑，但沿相反方向能否走通呢？即磁能否生电呢？
引入新课：我们这节课就来研究这个问题——电磁感应现象
II.新课
一、电磁感应现象
1、引言：在磁可否生电这个问题上，英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密切的联系。为此，他做了许多实验，把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件，他以坚韧不拔的意志历时10年，终于找到了这个条件，从而开辟了物理学又一崭新天地。
2、产生感应电流的条件
演示实验：教材图4－14实验（导体在磁场中运动）
观察提问：A、研究对象：由导体AB，电流表构成的闭合回路，
磁场提供：蹄形磁铁。
B、AB做切割磁感线运动，可见电流表指针偏转，
结 论：像这样利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，用电磁感应的方法产生的电流，叫感应电流。
现象分析：如图4-14导体不切割磁力线时，电路中没有电流；而切割磁力线时闭合电路中有电流。回忆磁通量定义Φ＝BS（师生讨论）对闭合回路而言，所处磁场B未变，仅因为AB的运动使回路在磁场中部分面积变了，使穿过回路的磁通变化，故回路中产生了感应电流。
结 论：闭合回路中的一部分道理在磁场中作切割磁感线运动时，回路中有感应电流。
3、电磁感应电流的方向
A．右手定则
重做实验：如图4-14所示。
改变导体的运动方向；
现 象：电流计指针的偏转方向不同。
表 明：感应电流的方向与导体切割磁力线运动方向的有关。
改变磁场方向
现 象：电流计指针的偏转方向不同。
表 明：感应电流的方向与磁场方向有关。
总 结：感应电流的方向跟导体运动的方向和磁感线的方向都有关系。它们三者之间满足——右手定则：
伸开右手，使大拇指和四指在同一平面内并且拇指与其余四指垂直，让磁力线从掌心穿入，拇指指向导体运动方向，四指所指的方向是感应电流的方向。
说 明：（1）右手定则的适用范围
（2）在感应电流方向、磁场方向、导体运动方向中已知任意两个的方向可以判断第三个的方向
B．楞次定律
用右手定则判定导体与磁场发生相对运动时产生的感应电流方向较为方便。如何来判定闭合电路的磁通量发生变化时，产生的感应电流方向呢？
楞次定律指出：感应电流的方向，总是使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，它是判断感应电流方向的普遍规律。
演示实验：如图4-15来验证楞次定律。
将条形磁铁插入线圈，闭合电路磁通量增加，观察感应电流方向；
将条形磁铁拔出线圈，闭合电路磁通量减小，观察感应电流方向；
学生讨论，教师总结分析，验证楞次定律。
总结：应用楞次定律的步骤，
明确原有磁场的方向以及穿过闭合电路的磁通是增加还是减少；
根据楞次定律确定感应电流的磁场方向；
用右手螺旋定则来确定感应电流的方向。
二、电磁感应定律
1、感应电动势
如果闭合回路中有持续的电流，那么该回路中必定有电动势。
感应电动势：在电磁感应现象中，由电磁感应产生的电动势叫做感应电动势。
注意：电磁感应现象发生时，在闭合回路作中切割磁力线运动的那部分导体就是一个电源。
明确一下研究感应电动势的重要性：
首先，感应电流的大小是随着电阻的变化而变化的，而感应电动势的大小与电阻无关。
其次，电动势是电源本身的特性，与外电路状态无关。不论电路是否闭合，只要有电磁感应现象发生，就会产生感应电动势，而感应电流只有当回路闭合时才有，开路时则不能产生。
总结：由以上分析可知，感应电动势比感应电流更能反映电磁现象的本质。
2、电磁感应定律
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。
重复演示实验4-15，学生观察并回答：
提问：将磁铁迅速插入与慢慢插入螺线管时，观察电流计指针偏转角度有何不同？反映电流大小有何不同？电动势大小如何？
回答：迅速插入时，指针偏转大，反映电流大，感应电动势大；慢慢插入时，指针偏转小，感应电流小，感应电动势小。
提问：迅速插入与慢慢插入，穿过螺线管磁通量变化是否相同？
回答：磁通量比变化（）相同。
提问：换用强磁铁，迅速插入，观察到指针的偏转如何？说明什么？
回答：指针偏转更大，反映电流更大，电动势更大。
提问：以上现象说明感应电动势的大小由什么因素决定？
回答：由磁通量变化量的大小和变化的时间决定，既有磁通量的变化率决定。
教师总结分析：
（1）磁通量变化越快，感应电动势越大，在同一电路中，感应电流越大；反之，越小。
（2）磁通量变化快慢的意义：
a.在磁通量变化相同时，所用的时间越少，即变化越快；反之，则变化越慢。
b.在变化时间一样时，变化量越大，表明磁通变化越大；反之，则变化越慢。
c.磁通量变化的快慢，可用单位时间内的磁通量的变化，即磁通量的变化率来表示。
可见，感应电动势的大小由磁通量的变化率来决定。
（1）对于单匝线圈
（式4-7）
（2）对于N个线圈，且穿过每匝线圈的磁通相同
（式4-8）
——感应电动势，单位是伏[特]，符号为V。
式中负号反映楞次定律的内容，即感应电流的磁通总是阻碍产生感应电流的磁通的变化，它并不表示算出的感应电动势得值一定小于零。
III.例题讲解，巩固练习
略。（见教材§4-5例题1）
IV.小结
（1）感应电动势的方向应用右手定则、楞次定律判定。
右手定则、楞次定律内容。
（2）感应电动势大小的计算则由电磁感应定律来解决。
法拉第电磁感应定律。
（3）可以把感应电动势看作电源电动势，有关闭合电路相关量的计算在这里都适用。
V. 作业
略。

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