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法拉第电磁感应定律的教学设计方案

一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,帮助教师更好的完成实现教学目标。那么怎么才能写出优秀的教案呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“法拉第电磁感应定律的教学设计方案”,希望能为您提供更多的参考。

法拉第电磁感应定律的--方案

引入部分示例:

复习提问:

1:要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?

(引导学生回答:这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的)

2:如果电路不是闭合的,电路中没有电流,电源的电动势是否还存在呢?

(引导学生回答:电动势反映了电源提供电能本领的物理量,电路不闭合电源电动势依然存在)

引入新课:在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.

1:引导学生找出下图中相当于电源的那部分导体?

2:在电磁感应现象里,如果电路是闭合的,电路中就有感应电流,感应电流的强弱决定于感应电动势的大小和电路的电阻.如果电路是断开的,电路中就没有感应电流,但感应电动势仍然存在.那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢?今天我们就来研究这个问题.

实验部分示例:

分析:磁铁相对于线圈运动得越快—电流计指针偏转角度越大---感应电流越大---表明感应电动势越大.

磁铁相对于线圈运动得越快,即穿过线圈的磁能通量变化越快---表明:感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关.

演示实验:如图所示——导体切割磁力线产生感应电动势的实验示意.

分析:导体切割磁感线的速度越大—电流计指针偏转角度越大—感应电流越大---表明感应电动势越大.

导体切割磁感线的速度越大,即穿过线圈的磁通量变化越快---表明:感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关.

小结:感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关系

设时刻时穿过闭合电路的磁通量为,设时刻时穿过闭合电路的磁通量为,则在时间内磁通量的变化量为,则感应电动势为:

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.

理论和实践表明:

长度为的导体,以速度在磁感应强度为的匀强磁场中做切割磁感线运动时,导产生的感应电动势的的大小跟磁感强度,导体的长度,导体运动的速度以及运动方向和磁感线方向的夹角θ的正弦成正比,即:

在、、互相垂直的情况下,导体中产生的感应电动势的大小为:

即:导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时,导体里产生的感应电动势的大小,跟磁感强度、导体的长度、导体运动的速度成正比.

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§4.2法拉第电磁感应定律


§4.2法拉第电磁感应定律
[学习目标]
1、知道法拉第电磁感应定律的内容及表达式
2、会用法拉第电磁感应定律进行有关的计算
3、会用公式进行计算
[自主学习]
1.穿过一个电阻为R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb,则:
(A)线圈中的感应电动势每秒钟减少2V(B)线圈中的感应电动势是2V
(C)线圈中的感应电流每秒钟减少2A(D)线圈中的电流是2A
2.下列几种说法中正确的是:
(B)线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
(C)穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大
(D)线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大
(E)线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
3.有一个n匝线圈面积为S,在时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了,则这段时间内穿过n匝线圈的磁通量的变化量为,磁通量的变化率为,穿过一匝线圈的磁通量的变化量为,磁通量的变化率为。

4.如图1所示,前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置,第一次用时0.2S,第二次用时1S;则前后两次线圈中产生的感应电动势之比。

5.如图2所示,用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出.设线框的面积为S,磁感强度为B,线框电阻为R,那么在拉出过程中,通过导线截面的电量是______.

[典型例题]
例1如图3所示,一个圆形线圈的匝数n=1000,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1,线圈外接一个阻值R=4的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图所示;求:
(1)前4S内的感应电动势
(2)前5S内的感应电动势
例2.如图4所示,金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=1,金属棒ab可沿导轨滑动,匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T,ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动,求金属棒所受安培力的大小。
分析:导体棒ab垂直切割磁感线
[针对训练]
1.长度和粗细均相同、材料不同的两根导线,分别先后放在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动,导轨电阻不计,则两导线:
(A)产生相同的感应电动势(B)产生的感应电流之比等于两者电阻率之比
(C)产生的电流功率之比等于两者电阻率之比(D)两者受到相同的磁场力
2.在图5中,闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中,ad边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab、ad边长分别用L1、L2表示,若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过线框导线截面的电量是:
3.在理解法拉第电磁感应定律及改写形势,的基础上(线圈平面与磁感线不平行),下面叙述正确的为:
(B)对给定线圈,感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比
(C)对给定的线圈,感应电动势的大小跟磁感应强度的变化成正比
(D)对给定匝数的线圈和磁场,感应电动势的大小跟面积的平均变化率成正比
(E)题目给的三种计算电动势的形式,所计算感应电动势的大小都是时间内的平均值
4.如图6所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的,磁场方向垂直穿过粗金属环所在的区域,当磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为E,则a、b两点的电势差为。
5.根椐法拉第电磁感应定律E=Δф/Δt推导导线切割磁感线,即在B⊥L,V⊥L,V⊥B条件下,如图7所示,导线ab沿平行导轨以速度V匀速滑动产生感应电动势大小的表达式E=BLV。

6.如图8所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.5m,左端接一电阻R=0.20,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直导轨平面,导体棒ab垂直导轨放在导轨上,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab棒以V=4.0m/s的速度水平向右滑动时,求:
(1)ab棒中感应电动势的大小
(2)回路中感应电流的大小

[能力训练]
3如图9所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下列叙述正确的是:
(A)向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反
(B)不管向什么方向拉出,只要产生感应电流,方向都是顺时针
(C)向右匀速拉出时,感应电流方向不变
(D)要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变
2.如图10所示,两光滑平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直,金属棒可沿导轨自由移动,导轨一端跨接一个定值电阻,金属棒和导轨电阻不计;现用恒力将金属棒沿导轨由静止向右拉,经过时间速度为V,加速度为,最终以2V做匀速运动。若保持拉力的功率恒定,经过时间,速度也为V,但加速度为,最终同样以2V的速度做匀速运动,则:
3.如图11所示,金属杆ab以恒定速率V在光滑平行导轨上
向右滑行,设整个电路中总电阻为R(恒定不变),整个装置置于
垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是:
(A)ab杆中的电流与速率成正比;
(B)磁场作用于ab杆的安培力与速率V成正比;
(C)电阻R上产生的电热功率与速率V的平方成正比;
(D)外力对ab杆做的功的功率与速率V的平方成正比。
4.如图12中,长为L的金属杆在外力作用下,在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动,如果速度v不变,而将磁感强度由B增为2B。
除电阻R外,其它电阻不计。那么:
(A)作用力将增为4倍(B)作用力将增为2倍
(C)感应电动势将增为2倍(D)感应电流的热功率将增为4倍
5.如图13所示,固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨,垂直于导轨平面有一匀强磁场。质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上,除电阻R和金属棒cd的电阻r外,其余电阻不计;现用水平恒力F作用于金属棒cd上,由静止开始运动的过程中,下列说法正确的是:
(A)水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能
(B)只有在cd棒做匀速运动时,F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能
(C)无论cd棒做何种运动,它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能
(D)R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值
6.如图14所示,在连有电阻R=3r的裸铜线框ABCD上,以AD为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框abcd,整个小线框处于垂直框面向里、磁感强度为B的匀强磁场中.已知小线框每边长L,每边电阻为r,其它电阻不计。现使小线框以速度v向右平移,求通过电阻R的电流及R两端的电压.

7.在磁感强度B=5T的匀强磁场中,放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨,一端接有电阻R=9Ω,以及电键S和电压表.垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab,棒与导轨良好接触.现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动,如图15所示,试求:
(1)电键S闭合前、后电压表的示数;
(2)闭合电键S,外力移动棒的机械功率.
8.如图16所示,电阻为R的矩形线圈abcd,边长ab=L,bc=h,质量为m。该线圈自某一高度自由落下,通过一水平方向的匀强磁场,磁场区域的宽度为h,磁感应强度为B。若线圈恰好以恒定速度通过磁场,则线圈全部通过磁场所用的时间为多少?
9.如图17所示,长为L的金属棒ab与竖直放置的光滑金属导轨接触良好(导轨电阻不计),匀强磁场中的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面,金属棒无初速度释放,释放后一小段时间内,金属棒下滑的速度逐渐,加速度逐渐。
10.竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m,电阻不计,置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中,磁场垂直于导轨平面,如图18所示,质量为10g,电阻为1Ω的金属杆PQ无初速度释放后,紧贴导轨下滑(始终能处于水平位置)。问:
(1)到通过PQ的电量达到0.2c时,PQ下落了多大高度?(2)若此时PQ正好到达最大速度,此速度多大?(3)以上过程产生了多少热量?
[学后反思]
__________________________________________________。
参考答案
自主学习1.BD2.D3.4.5:15.
针对训练1.A2.B3.ACD4.
5.证明:设导体棒以速度V匀速向右滑动,经过时间,导体棒与导轨所围面积的变化
6.(1)0.8V(2)4A
能力训练1.BCD2.AD3.ABCD4.ACD5.BC6.
7.(1)5V,4.5V(2)2.5W8.9.增大,减小
10.(1)0.4米(2)0.4米/秒0.0392J

“法拉第电磁感应定律”的优化教学设计


“法拉第电磁感应定律”的优化--

上海市金山中学姚武斌

一、--的思考

高二物理“法拉第电磁感应定律”是一节传统课。通过访问互联网确定这一节法拉第电磁感应定律课的传统教学方法都是运用演绎法。教材通过复习电路中有关电动势及产生电流的条件,通过一个演示实验先给学生观察当条形磁体插入组成闭合电路的线圈中时产生的电流和插入速度的快慢间的定性关系,然后引入感应电动势的概念并在定性的基础上直接给出了法拉第电磁感应定律的内容。最后再利用法拉第电磁感应定律研究有关导体在匀强磁场中切割磁感线时的规律。教材试图通过这一过程达到以下目的:(1)让学生搞清感应电流是由感应电动势产生的;(2)感应电动势由磁通量的变化快慢决定;(3)学会应用法拉第电磁感应定律解决实际问题的能力。反思以往十多次的教学实践,我找到了该--的几个缺陷:(1)--中对电动势的讨论只停留在电路理论上,缺少用实验的方法加以直接测量研究。缺少关键的直接测量实验正是传统设计的最大缺陷;(2)--中对应用能力的培养只体现在解决导体在匀强磁场中切割磁感线时的理论规律的研究,没有进一步的更深层次的在现实生活中应用事例的展示。针对以上问题,我在本教案的设计中应用了示波器测量直流电压功能直接测量了感应电动势的大小,使教学方法实现了从演绎法到实验归纳法的突破,从而有效地实现了教学难点的突破,调动学生参与教学过程,在导学探索中,不断优化学生的思维,突出学生主体意识,增强学生的探索意识。

二、教学过程的再次创新设计

我的这一课是根据反思性教学理论设计的,以探索电磁感应规律这一问题为出发点,以发展学生应用能力为目标,由浅入深,循序渐进地设计问题情景。

2.1教学准备

(1)在本课之前的楞次定律的教学中已教会学生应用示波器观察直流电压大小和电势高低从而了解感应电流方向的方法,在实验的可见度上已取得了突破。

(2)准备感应线圈两个,把它们按图1所示的绕向紧靠放在水平桌面上,用一根导线将两个线圈的上端接线柱连起来使它们组成正向串联电路;蹄型磁铁一块,在外面用很薄的布裹起来,直到恰能插入两个感应线圈中为止(如图2所示);学生用J2459型单踪示波器两台并定好相同的标度75mV/格:方法是将衰减置于10倍处,将1.5V干电池的正极连到“Y”输入,负极连到“地”,调节Y增益旋钮,使水平线偏转2格。然后将衰减置于1倍处,扫描范围置于1k位置。实验中要注意定标好以后不能再调节Y增益旋钮。

2.2--

(1)新课引入

点评1:创设情景,导入课题

设问1:在电磁感应现象中,闭合电路中产生了感应电流,所以一定存在电源,那么维持这一感应电流的电源是谁呢?答:感应线圈,它相当于电源。

设问2:在研究楞次定律的演示实验中我们改进了实验方法,用图1所示的电路用示波器清楚地观察了回路中感应电流的方向,如果我们把电阻箱去掉,回路中还存在感应电流吗?为什么?答:没有,电路已断开。

演示并设问3:当感应电流不存在时,从定好标度的示波器上测出的电压值是什么物理量?答:是电路在断路时的路端电压,即感应电源的感应电动势。

(2)实验研究感应电动势与磁通量变化率及匝数的关系。

点评2:引导学生进行实验探索

①定性研究感应电动势与磁通量变化率的关系

演示及定性观察1:取两个在研究电磁感应现象中用的相同的感应线圈,把它们按图3所示的绕向紧靠放在水平桌面上,按电路3连接电路,使示波器1可以观察线圈A上的感应电动势大小,示波器2就可以观察B线圈上产生的感应电动势。实验时将一蹄形磁铁的N、S两极插入线圈A、B中,请学生观察两个示波器上扫描线的偏转幅度的关系。实验可多做几次以使学生观察到结果。(结果是偏转幅度基本相等,且都向一个方向偏转)

演示及定性观察2:将蹄形磁铁在单个线圈中插入或拔出得快一些,请学生观察示波器1的水平扫描线的偏转幅度与插入速度间的关系。

设问:观察到了什么现象?这两个实验现象说明了什么?

讨论并归纳:

第1个实验中由于用的是同一个磁铁,因此,在任意时刻两个线圈中的磁通量的变化率一定是相等的。这一实验说明,当穿过线圈的磁通量的变化率相等时,两个线圈上的感应电动势相等。

第2个实验说明线圈插得越快,感应电动势越大。此现象说明感应电动势的大小由穿过电路的磁通量变化率决定。

②定量研究感应电动势与线圈匝数的关系并估测感应电动势的大小。

演示及定量观察3:按电路4连接电路,使示波器1可以观察线圈A上的感应电动势大小;示波器2就可以观察匝数加倍后线圈上产生的感应电动势。实验时将一蹄形磁铁的N、S两极插入线圈A、B中。改变插入速度使示波器1的水平线偏移为2格左右,就可从示波器2上清楚地观察到它们的偏移方向相同,偏转格数为4格左右,即每个线圈上的感应电动势为150mV左右。实验可多做几次以使学生观察到结果。

请学生归纳结果:感应电动势的大小与匝数成正比。

在两个实验的基础上归纳出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,与线圈的匝数成正比。

③导体做切割磁感线运动时的感应电动势的大小:。

点评3:利用导学提纲请二位学生进行板演,师生相互点评,让学生感受自主解决问题的喜悦。

师生一起完成推导导体做切割磁感线运动时的感应电动势的大小的公式并指出这一公式的适用的条件。

(3)法拉第电磁感应定律的应用:《电磁流量、流速计介绍》。

点评4:理论联系实际培养学生解决实际问题的能力和学习物理的兴趣。

图5是电磁流量计的照片(示意图),适用于饮用水的流量测量。

电磁流量计是由传感器、转换器和显示仪表组成,根据法拉第电磁感应定律工作。基本原理就是当导体在匀强磁场中做切割磁感线运动且当B、l、v,三者方向互相垂直时,感应电动势,用仪表测得流体中两点间的电势差,就可确定流速,及流量。

流速,流量

应用示例:测血管中血液的流量和流速。

诊断心血管功能必须测得血管中血液的流量和流速,血液中有正负离子,将人体血管垂直于磁感应强度为2T的磁场中,血液在血管中流动时,用仪表测得血管两侧有200μV的电势差,透视测得该血管内径1mm,求:血液流速为多少cm/s,血管中血液的流量为多少cm3/s。

三、教学实践的反思

本节课的--思路打破了以往的传统设计,从向学生的调查询间看,学生对我处理法拉第电磁感应定律的教学和电磁感应现象一章所采取的教学方法的改变相当满意。教学方法的创新是这一节课最突出的亮点和成功之处。通过这一次再实践,使我重新感受到了基础的魅力,再次树立了课堂教学应成为师生共同参与,相互作用,创造性地实现教学目标的新观念。只有这样才能既体现教师的创造性又能培养有创造性的学生。所以,我觉得要提高课堂教学效益,优化课堂教学的设计是关键,而优化--的源泉是教师的创新意识。

法拉第电磁感应定律及其应用


法拉第电磁感应定律及其应用
1、法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小,跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比,即E=n.
2、理解、应用公式时应注意
(1)、正确区分φ,△φ,三者之间的区别.
φ是状态量,某一时刻,某一位置的磁通量为φ=BS.
△φ是过程量,是表示回路从某一时刻到另一时刻磁通量的变化量,即△φ=φ2-φ1
表示磁通量的变化率.
φ,△φ,它们之间无直接决定性关系,即φ大或△φ大都不能确定就大,反之大,φ或△φ也不一定大.
(2)、用E=n计算出的感应电动势的大小是△t时间内感应电动势的平均值.由E=BLvsinθ,可求得瞬时值.
由于这些规律也是能量守恒定律在电磁感应中的体现,因此,在研究电磁感应的问题时,从能量的观点去认识,往往更能触及问题的本质,也往往是处理此类问题的一个捷径.
电磁感应是中学物理的一个重要“节点”,不少问题中涉及到:力和运动、动量和能量、电路和安培力等多方面的知识,综合性很强,因此,通过对该部分内容的复习,可以带动对前面各章知识的回顾和应用,有利于提高综合运用知识分析解决问题的能力。
例1:半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.LL的电阻均为2.0Ω
(1)、若棒以V0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO′的瞬间(如图所示),MN中的电动势和流过灯L1的电流;
(2)、撤去中间的金属棒MN,将右面的半环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为,求L1的功率.

例2:如图所示,位于同一水平面内的两根平行导轨间的距离为L,导轨的左端连接一个耐压足够大的电容器,电容器的电容为C,放在导轨上的导体杆cd与导轨接触良好,cd杆在平行导轨平面的水平力作用下从静止开始匀加速运动,加速度为a,磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面竖直向下,导轨足够长,不计导轨、导体杆和连接电容器的导线的电阻,导体杆的摩擦也可忽略不计.求从导体杆开始运动经过时间t,电容器吸收的能量E.

例3:如图所示,在相距L的两根水平放置的无限长金属导轨上,放置两根金属棒ab和cd,两棒质量均为m,电阻均为R,ab棒用细绳通过定滑轮与质量也是m的砝码相连,整个装置处于无限大、竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨电阻、接触电阻都不计,不计一切摩擦,现将砝码从静止开始释放,经历时间t,电路中的电功率达到最大值,求此时cd棒的加速度及ab棒的速度各为多大,(设砝码不会触地,取g=10m/s2)

例4:如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω/m,导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离L=0.20m.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020T/s,一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直,在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0s时金属杆所受的安培力.

例5:如图所示,固定水平桌面上的金属框架edcf,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动,此时adcb构成一个边长为L的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B0。若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右作匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)?

《法拉第电磁感应定律》教案


作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,让教师能够快速的解决各种教学问题。怎么才能让教案写的更加全面呢?考虑到您的需要,小编特地编辑了“《法拉第电磁感应定律》教案”,仅供参考,欢迎大家阅读。

《法拉第电磁感应定律》教案

一、教材分析
本节内容选自人教版物理选修3-2第四章第4节。本节是电磁学的核心内容。从知识发展来看,它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系,又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。它既是教学重点,也是教学难点。
知道了教材特点,我们再来了解一下学生特点。也就是我说课的第二部分:学情分析。
二、学情分析
学生已经掌握了恒定电流、电磁感应现象和磁通量的相关知识,并且也知道了变化量和变化率的概念。已经具备了基本的实验操作能力,具有一定的自主学习、合作研究方面的能力。
基于以上的教材特点和学生特点,我制定了如下的教学目标,力图把传授知识、渗透学习方法以及培养兴趣和能力有机的融合在一起,达到最好的教学效果。
三、教学目标
【知识与技能】
知道感应电动势的含义,能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率;理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式,会用法拉第电磁感应定律解答有关问题。
【过程与方法】
通过演示实验,定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力;
通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步揭示电与磁的关系,培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。
【情感态度与价值观】
通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程,培养学生形成正确的科学态度、养成科学的研究方法。
基于这样的教学目标,要上好一堂课,还要明确分析教学的重难点。
四、教学重难点
【重点】
法拉第电磁感应定律的建立和理解。
【难点】
1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别;
2.理解是普遍意义的公式,而E=BLν是特殊情况下导线在切割磁感线情况下的计算公式。
说完了教学重难点,下面我将着重谈谈本堂课的教学过程。
五、教学过程
首先是导入环节:
在这个环节中,我将向学生展示图1、图2,并设问:图中电键S均闭合,电路中是否都有电流?为什么?

接下来,我会演示实验一:对照图1安培表指针偏转;对照图2电流计指针不动,但当条形磁铁位置变动时,电流计指针偏转,表明回路中有电流。启发学生回答:图1中产生的电流是由电源提供的,图2中产生的是感应电流。
【意图:这个问题我采用设问的方法,一方面让学生回顾前面学过的电磁感应现象,另一方面让学生带着问题去思考,提高学生的课堂代入感。】
学习影响感应电动势大小的因素时,我会采取让学生自己动手进行探究实验的方法。首先抛出问题:刚才的实验中,磁铁插入过程中,除了观察到电流的有无以外,你还观察到了电流大小有什么特点吗?电流大小能说明感应电动势大小吗?是什么因素在起影响作用呢?做几次试试看!
然后让学生进行探究实验(一):按图2所示装置将相同的磁铁以不同的速度从同一位置插入同一个线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。实验完成后我将引导学生归纳:电流计的指针偏角大,说明产生的电流大,而电流大的原因是电路中产生的感应电动势大。由于两次穿过磁通量变化相同,穿过越快,时间越短,产生的感应电动势越大,说明感应电动势大小与发生磁通量变化所用的时间有关,且在磁通量变化相同的情况下,所需时间越短,产生的感应电动势越大。
接着继续让学生动手进行实验三,按图2所示装置用磁性强弱不同的条形磁铁分别从同一位置以相同的速度插入同一个线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。完成后继续引导学生归纳:本次实验两种情况所用时间相同,但穿过线圈的磁通量变化不同,电流表的偏转角不同,产生的感应电动势大小不同。说明感应电动势的大小还与磁通量的变化量有关,即在Δt相同的情况下,ΔΦ越大,产生的E越大。
最后第三个探究实验我将直接给出结果,实验的步骤、装置以及需要观察的现象将由学生自己课后独立完成并验证我所给出的结论:当穿过线圈的磁通量变化量与时间之比越大,即磁通量的变化率越快时,线圈中产生的感应电动势就越大。
【意图:这是本堂课重点。我通过探究实验的方法让学生自己在实验中建立对法拉第电磁感应定律的理解,有助于加深学生的理解记忆,提高学生的学习兴趣,培养学生科学严谨的生活态度。同时也能够更好的将本节课的主要内容传授给学生,便于课堂的顺利开展。】
接下来搬出完整的法拉第电磁感应定律后,我将着重分析解释该定律表达式中各字母所代表的物理意义,强调磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。明确了三者的区别之后,本堂课的一大难点就解决了,接着我将用一道题目来推导出特殊情况下导线在切割磁感线情况下的计算公式E=BLν.
接下来在巩固提升环节,我将让学生完成以下练习:一个匝数为100、面积为10cm的线圈垂直放置在磁场中,在1s内穿过它的磁场从1T增加到9T.求线圈中的感应电动势。
【意图:这是对本节课内容的一个综合性练习,学生如果可以独立完成本题,说明本节课的课堂效果还是十分不错的,反之则需要在以后的学习中继续加深对本节课的学习理解。】
最后是小结作业环节,我将让学生讨论法拉第电磁感应定律的计算公式和推导公式E=BLν各有什么特点?

文章来源:http://m.jab88.com/j/16191.html

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