今天,从美国的阿拉斯加到中国的青藏高原,从北极附近的格陵兰岛,到南极考察站,都里不开他一百多年前的发现,这位科学家是谁?--英国科学家法拉第。
下面大家各小组在重新做一下这一有着划时代意义的实验:(学生做实验)
在学生组装实验器材做实验的同时,教师进行巡视,指导。学生可能出现的情况:
组装器材缓慢,接触不好,现象不明显等。教师应加以必要的指导。
师:同学们,我们用一个线圈和一个磁铁竟然使闭合电路中产生了电流,这是多么令人惊奇的发现!根据电路的知识,在这个实验电路中哪一部分相当于电源呢?(学生回答)
师:如果你是法拉第,当你发现了电磁感应现象以后,下一步你要进一步研究什么呢?(学生回答)
好,下面我们就来探究一下影响感应电动势的因素。现在大家猜想一下:感应电动势可能由什么因素决定?小组讨论一下。(学生讨论)
(可让学生自由回答)情况预测:线圈的大小、匝数、磁通量的大小、磁通量变化的大小、时间、磁通量的变化率、磁感应强度等等........
师:大家猜想的都有可能。我们知道产生感应电流的条件是磁通量要变化,那么是不是就意味着感应电动势和磁通量的变化有关,与变化时间有关。下面我们就来探究一下感应电动势E与磁通量的变化ΔΦ和变化时间Δt有什么定性关系。
研究三个变量之间的关系,我们采用什么方法?
(生答)待定系数法黑板上板书:
ΔΦ一定,Δt增大,则E
Δt一定,ΔΦ增大,则E
师:好,现在就请各组的同学按照学案上的提示,看能不能设计试验来探究一下:
在这里教师要在巡回中加以指导,对对学生的设计方案进行必要修改和纠正。可先让学生说一下实验方案。(注意图中两个电表不应该是电流计)
学生试验完成后,让学生在黑板上填上结论。
精确的定量实验人们得出: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,这就是法拉第电磁感应定律。
表达式:E=
实际上,上式只是单匝线圈所产生的感应电动势的表达式,如果是n匝线圈,那么表达式应该是怎样的?为什么?可以从理论上得出吗?