4.4法拉第电磁感应定律教学设计

4.4法拉第电磁感应定律教学设计教师学科高二物理时间段落第1段4分钟教学目标（1）知道感应电动势,及产生感应电动势的根本原因。（2）知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、t。内容模块感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势教学过程与方法一、复习提问：1、你知道产生感应电流的条件吗？答：穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生感应电流。2、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？答：由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向。二、引入新课1、问题：既然回路中产生了感应电流，那么电路中就应该有电动势，图中哪一部分相当于电源？2、问题：当电路断开，在螺线管中插入一个条形磁铁过程中，磁通量是否发生变化，是否产生电动势？感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）.（产生感应电动势的那部分导体相当于电源.）产生感应电动势的条件：不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势。3、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？答：在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，但产生感应电流还需要电路闭合，因此研究感应电动势更有意义。（情感目标）在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势时间段落第2段15分钟教学目标（1）知道影响感应电动势大小的因素。（2）知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、t。（3）理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。内容模块法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E∝t。教学过程与方法（一）、探究影响感应电动势大小的因素（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（学生猜测）（2）探究要求：改变条形磁铁插入或拔出螺线管的速度，记录表针的摆幅；改变插入或拔出螺线管的条形磁铁的个数，记录表针的摆幅。（3）、探究问题：问题1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同；同时插入一根条形磁铁和两根磁铁有什么不同？教师引导学生分析实验：学生乙：由全电路欧姆定律知I=rRE，当电路中的总电阻一定时，E感越大，I越大，指针偏转越大。学生丙：磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同；磁通量变化量和磁通量的变化快慢都不同。可见，感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关，即与磁通量的变化率有关.把t定义为磁通量的变化率。实验现象：（1）磁通量的变化量相同，条形磁铁拔出越快，感应电流越大；（2）条形磁铁插入或拔出快慢相同时，磁感应强度越强，感应电流越大。实验结论：电动势的大小与磁通量的变化快慢有关，磁通量的变化越快电动势越大,（二）、法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E=t。这就是法拉第电磁感应定律。在国际单位制中，电动势单位是伏（V），磁通量单位是韦伯（Wb），时间单位是（s），设闭合电路是一个N匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时相当于N个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为E=Nt时间段落第3段10分钟教学目标掌握导线切割磁感线时的感应电动势计算方法内容模块E=BLV教学过程与方法如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？解析：设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，这时线框面积的变化量为ΔS=LvΔt.穿过闭合电路磁通量的变化量为:ΔΦ=BΔS=BLvΔt据法拉第电磁感应定律，得E=t=BLv当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ，感应电动势可用上面的公式计算吗？如图所示电路，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中，导体棒以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。解析：可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分量v1=vsinθ和平行于磁感线的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感线，不产生感应电动势。前者切割磁感线，产生的感应电动势为E=BLv1=BLvsinθ强调：在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v与B的夹角。5、公式比较与功率的两个公式比较得出E=ΔΦ/Δt：求平均电动势E=BLV：v为瞬时值时求瞬时电动势，v为平均值时求平均电动势教学过程与方法课堂练习：例．如图，电阻R=0.lΩ，运动导线的长度为L=0.05m，作匀速运动的速度为v=10m／s．除电阻R外，其余各部分电阻均不计．匀强磁场的磁感强B=0.3T．试计算通过每个电阻R的电流大小和方向.课后小结你学到了什么？导体切割磁感线，感应电动势v15.0BLVE由欧姆定律，可得A5.1REI方向：由上向下（右手定则）