第十四章电磁感应教材分析一．教学目的：1．理解产生感应电流的条件，2．掌握楞次定律和右手定则，3．掌握法拉第电磁感应定律及B、L、v互相垂直时E＝BLv的应用。

二重点：楞次定律、法拉第电磁感应定律。

三难点：楞次定律。

四课时安排：1 产生感应电流的条件2 切割磁感线时电动势3 感应电流计算4 与力学综合问题5 电磁感应中的能量关系6 楞次定律7 楞次定律（二）8 楞次定律（三）9 实验10 法拉第电磁感应定律11 法拉第电磁感应定律（二）12 磁场中的转动问题五指导思想：1、切割磁感线问题较直观，宜先讨论，2、楞次定律的另一表述较难理解，但方便，所以仍补充讲，3、电磁感应与力学和电学综合问题较多，应重点讨论。

§1 电磁感应现象一．教学目标：略二．重点：产生感应电流的条件，三．难点：归纳分析过程。

四．复习提问：1．磁场的强弱用什么量描述？可用什么来形象描述？2．什么叫磁通量？计算式？适用条件？如何改变磁通量的大小？3．磁现象的本质是什么？电能产生磁，那么反过来磁能不能产生电呢？（引入新课）五．教学内容：一电磁感应现象演示一：直导线在磁场中切割运动。

教学说明：1．导线和G表回路未接电源，2．导线不动时无电流，3．电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，导线中会产生电流，称为感应电流，4．这一现象称为电磁感应现象。

演示二：原线圈插入副线圈、放在里面不动、拔出副线圈时情况。

教学说明：1．观察现象并解释，相对运动仍是切割磁感线，2．引导启发另一表述方法，即闭合电路内的磁场变化（不一定能讲得出）演示三：原线圈插在副线圈中，当电键接通瞬间、始终接通、断开瞬间情况。

教学说明：1．引出磁场变化的表述，2．回过去解释演示二。

演示四：线圈在磁场中转动，教学说明：1．归纳出磁通量变化，2．解释演示一。

演示五：线圈套在万能变压器一臂上，另一臂线圈通电瞬间或断开瞬间。

教学说明：1．导体本身不一定在磁场内，只要穿过导体回路的磁通量变化，2．法拉弟原来实验及未及时发现情况。

小结：产生感应电流的条件：当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，闭合线圈中就产生感应电流。

练习：1 判断下列情况下，穿过线圈的磁通量原来如何？如何变化？有无感应电流？2．下列说法是否正确？（A ）有穿过电路的磁通量，电路中就一定有感应电流，（B ）有穿过闭合电路的磁通量，电路中就一定有感应电流，（C ）要闭合电路中有感应电流，必须电路本身在磁场中，（D ）要闭合电路中有感应电流，必须电路内有磁场发生变化。

六．作业：（123）（5N（6S（7（8） （10） （11）或1．表示同一矩形线框在不同磁场中运动的情况如图所示，能产生感应电流的是哪些？2．左图，闭合圆导线环置于长直通电导线周围，当切断长直导线中的电流时，在圆环中能产生感应电流的是哪些？ 3．右图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d ，若将一边长为L 的正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区域，从前面一边进入磁场到后面一边出磁场期间，求：（1）当d ＞L 时导线框中无感应电流的时间，（2）当d ＜L 时导线框中无感应电流的时间。

§2 导体和磁场的相对运动一．教学目标：略二．复习提问：1．什么是电磁感应现象？谁首先发现了电磁感应现象？2．产生感应电流的条件是什么？下列说法是否正确？（A ）导体所在处没有磁场，导体内就不可能产生感应电流，（B ）线圈内有磁通量，线圈中必有感应电流，（C ）穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈内必有感应电流，（D ）闭合线圈所在处磁场发生变化时，线圈内必有感应电流，（E ）一段导线在磁场内运动时，导线内必有感应电流，（F ）一段导线在磁场内做切割磁感线运动时，导线内必有感应电流。

3．判断下列情况中电路内有无感应电流：三．教学内容： 二 导体和磁场的相对运动（一）感应电动势：电路中有电流，必须要有电源，即有电动势，可见切割磁感线运动的这段导体就相当于一个电源，能产生电动势，称之为感应电动势。

2（3） （6v4⨯ d ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯B （1） （2） （3（4电源中必须有一种移送电荷的力，这里就是磁场力，在垂直纸面向里的匀强磁场中导体向右运动时，导体中的自由电荷（电子）定向运动，相当于有向左的电流，磁场对它有向下的磁场力，因而导体下端积聚了多余的电子而带负电，上端缺少电子而带正电，上端相当于电源的正极，下端相当于电源的负极，电动势由下端指向上端。

其大小为E ＝BLv 。

说明：1．开路时只有感应电动势，闭路时有感应电流，且I ＝E ／（R ＋r ），此时U 端＜BLv ， 2．E ＝BLv 即单位时间内导体切割的磁感线数，或导体单位时间内扫过面积的磁通量，练习：分析右图中两导体中有无感应电动势，（从扫过面积的磁通量来理解） 3．B 、L 、v 要互相垂直，（说明公式的记法） 4．v 为瞬时速度，E 为瞬时电动势，练习：计算右图中各导体中的感应电动势大小（将速度分解）（二）右手定则：由上面分析可见：说明：1 与左手定则相似之处，2 与左手定则的区别（因果关系，说明记法）练习:1．判断下列运动导体中感应电动势的方向。

2．已知下列运动导体中感应电动势的方向，判断其运动方向（是哪个手？是否唯一） 3．判断下列导体a 、b 、c 中的感应电动势方向，哪端电势较高？ 4．判断下列运动导体中感应电动势情况。

四．作业： 1．左图所示，在匀强磁场中有一个三角形线框abc ，它的平面与磁感线垂直，在向左作匀加速运动的过程中，线框中有没有感应电动势，abc 三点的电势高低如何？ 2．右图所示，金属导轨置于水平面内，磁场方向与导 BLBL （1） N（2）N（3）B SS （1） N （ （3 S（2 a （3）v c（45 （6）av2（ a c vBb d轨平面垂直，如果导线ab 在外力作用下向左运动时，回路中的电流方向如何？两导线所受安培力的方向如何？§3 导体和磁场的相对运动（二）一．教学目标：略二．复习提问：1．一段导体切割磁感线运动时，导体中感应电动势大小如何计算？式中各量方向关系如何？ （1）如果v 和B 不垂直怎么办？ 计算左图中各导体中的感应电动势，（速度分解） （2）如果各处v 不相同怎么办？ 计算右图中导体中的感应电动势， （3）如果L 和v 不垂直怎么办？ 计算图中各导体中的感应电动势，（有效长度） 2．导体中感应电动势方向如何判断？北半球卫星悬绳发电时，悬绳上端是什么极？飞机水平飞行时两机翼端点，哪端电势较高？三．教学内容：（三）感应电流：当切割磁感线的导体与其它电阻组成闭合电路时，导体中就会有感应电流，该导体相当于电源，I 感＝E 感／（R ＋r ）。

例1：如图U 形导体框一端串有一个阻值为R 的电阻，置于磁感应强度为B 的匀强磁场中，导体框平面与磁场方向垂直，导体框宽为L ，电阻为r 的直导体棒ab 垂直于导体框搁在框上，并以速度v 向右匀速运动，求（1）回路中的电流强度，（2）ab 间电压，（3）电阻R 上消耗的功率。

练习：1．左图电路中L ＝1 m ，B ＝2 T ，v ＝5 m / s ，r ＝1 Ω，EL 为“6 V 4 W ”的小灯，R ＝10 Ω，求小灯的实际功率和ab 间电压。

2．右图电路中，R ＝5 Ω，r ＝1 Ω，L ＝0.5 m ，v ＝2 m / s ，P R ＝20 W ，求磁感应强度和ab 间电压。

例2：两平行导电导轨相距为L ，两端分别接有电阻R 1和R 2，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B ，跨在导轨上的直导体棒ab 电阻为r ，以速度v 向右匀速运动，求：导体棒及两电阻中的电流和ab 间的电压。

练习：1．如例2电路中R 1＝6 Ω，R 2＝12 Ω，r ＝1 Ω，U ab ＝5 V ，B ＝2 T ，v ＝10 m / s ，求：导体棒ab 中的感应电动势，及导体棒的长。

2．R ＝8 Ω，L ＝0.2 m ，B ＝5 T ，左图中电压表示数为1 V ，右图中电压表示数为1.6 V ，求导体棒的电阻r 及运动速度v 。

3．如例2电路中，若已知的是P 发＝20 W ，P 出＝16 W ，U ab ＝8 V ，R 1＝6 Ω，B ＝5 T ，v ＝4 m / s ，求导体棒ab 的长、导体棒ab 的电阻r 、导体棒ab 中的感应电动势和R 2的值。

四．作业：1．导线abc 折成150︒角，ab ＝bc ＝10 cm ，放在磁感应强度为B ＝2 T 的匀强磁场中，当导线以5 m / s 的速度垂直bc 向上运动时，导线中产生的感应电动势多大？方向如何？当导线以5 m / s 的速度平行于bc 向右运动时，导线中产生的感应电动势多大？方向如何？2．一个具有一根辐条的金属圆环，辐条长为L ，电阻为r ，可绕圆心转动，整个装置处于磁感应强度为B 、方向垂直于圆环平面的匀强磁场中，用两个电刷分别与环心和环边缘作滑动接触，并且用导线与外电阻R 串联成一个闭合电路，如果圆环圈电阻不计，当辐条以角速度ω匀速转动，求电阻R 中的电流及辐条两端的电压。

3．如图所示，在一磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为L ＝0.1 m 的平行金属导轨MN 和PQ ，导轨电阻不计，在两导轨的端点N 、Q 间连接一阻值R ＝0.3 Ω的电阻，导轨上垂直于导轨跨放一根长为2L 、每米长电阻为r ＝2 Ω的金属棒ab ，与导轨的交点为c 、d ，当金属棒以速度v ＝4 m / s 向左匀速运动时，求：（1）电阻R 中的电流强度，（2）金属棒ab 两端的电压。

4．如图所示三角形金属导轨EOF 上放一金属棒ab ，∠EOF ＝α，处于磁感应强度为B 、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中，在外力作用下使ab 保持与OF 垂直，以速度v 从O 点起向右移动，设导轨和金属棒单位长的电阻均为r ，求：（1）回路中感应电动势随时间变化的关系式，（2）感应电流随时间变化的关系式。

§4 导体和磁场相对运动（三）一．教学目标：略二．复习提问： 例1：一导线框以速度v ＝2 m / s 匀速通过磁感应强度为B ＝0.6 T 、宽为40 cm 的匀强磁场，线框平面始终与磁场方向垂直，试作出线框中电流和ab 边两端电压随移动距离变化的图线。

（1）线框每边长为10 cm 、每边电阻为1 Ω，（2）线框为长方形，ab 边长为10 cm ，电阻为1 Ω，bc 边长为50 cm ，电阻为5 Ω， 练习： 1．一边长为a 、电阻为R 的正方形导线框以速度v 匀速由磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场出发，穿过宽为b 的空隙，进入磁感应强度为B 、方向垂直纸面向外的匀强磁场，线框平面始终与磁场方向垂直，b ＜a ，试作出线框中电流随移动距离变化的图线。