第十二章B 导体切割磁感线时感应电动势大小教学建议

（一）学习目标

1．掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势。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。

2．经历探索导体切割磁感线时产生的感应电动势大小与哪些因数有关的过程，进一步体验科学探究的思想方法。

3．从电磁感应现象在工程技术、信息技术中的应用，感悟科学技术是社会生产力发展的动力。

（二）重点和难点

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。

本节难点是导体切割磁感线时产生的感应电动势大小计算式（E＝Blv）的推导过程。

（三）教学建议

在拓展型课程Ⅰ课本第十章“电路”中，引入了电动势概念。在此基础上，本节提出了电磁感应现象中的感应电动势概念。然后在具体情景中，依据能的转化和守恒定律，推导出感应电动势大小跟磁感应强度（B）、导体长度（L）及导体切割磁感线速度（v）的关系式。

1．关于“感应电动势”的教学建议

首先，指出在电磁感应现象中产生的电动势就是感应电动势，电路不闭合时没有感应电流，但感应电动势仍存在。其次要让学生知道，切割磁感线时产生感应电动势的那部分导体相当于电源。在课本图12－10中，若线框电阻为R，导体棒ab电阻为r，则ab向右运动时，等效电路如图12－1所示。

2．关于“导体切割磁感线时感应电动势的大小”的教学建议

当导体切割磁感线时，若B、l、v三者互相垂直，则感应电动势大小E＝Blv。如果导体切割磁感线的速度方向跟磁感应强度方向不垂直时，感应电动势的大小怎样计算呢？如图12－2所示，导体运动方向（v）与磁感应强度（B）方向的夹角为α，我们可以把速度v分解成互相垂直的分量v₁、v₂，它们的大小分别为v₁＝v•sinα、v₂＝v•cosα。其中v₁跟磁感应强度B的方向垂直，则导体中感应电动势E＝Blv•sinα。以上述分析是为了强调B、l、v三者必须垂直，并不要求用此式进行有关计算。

3．关于课本第65页“大家谈”的说明

电磁流量计为什么可以从a、b两点间的电势差得知液体的流量呢？这是本节导入情景中提出的问题。从课本图12－9（b）、（c）可以看出，由于流体是导电的，可以把ab看作是正在切割磁感线的直导线l，而且B、l、v三者之间是互相垂直的，则管壁上a、b两点间的电势差为

E＝Blv。（不计导电液体的电阻，a、b两点间的电势差即感应电动势的大小）

从图中还可以看出导线长l即管子的直径d。另外，从液体的流量q（m³/s）——单位时间内流过管子的液体体积出发，可以找到它跟“导体切割”速度可之间的关系

q＝V/t ＝（πd²/4 ）vt/t＝πd²v/4 ，

可得到v＝4q/πd²

代入E＝Blv式中，就可以解出答案 q＝E（πd/4B ）＝U_ab（πd/4B ）。

由计算可知：q∝U_ab，因此可以从a、b两点间的电势差得知液体的流量。由于电磁流量计的导电流体的管道是圆的，圆管各点电势是不同的。但要注意，我们在分析过程中，U_ab是取直径d两端的a与b两点间的电势差，由此计算的结果（q∝U_ab ）是正确的。

（四）作业说明

本节有13道习题，A组第1～7题作为第1课时的课堂练习和课后作业，第8题及B组的5道题可供第2课时作课堂练习和课后作业。

参考答案

A组

1．乙同学说得对

2．0.5V，0.1N，1W

3．4∶1，2∶1，1：1

4．3A，0.36J

5．向下

6．0.01A，abfea，0，0.01A，cdhgc

7．（1）0.5A，外力做功，机械能转化为电能（2）外力减小，感应电动势不变，但电流减小，则安培力减小，所以外力也减小

8．（1）B²L²v₀²/8R （2）（mv₀²－8Q）/2mg （3）B²L²v₀/2R ，方向沿框架斜面向下

B组

9．B

10．C

11．C

12．见表格

13．（1）1∶3（2）m_agh/4

发布时间：2011/3/8 上午7:33:46  阅读次数：6780