3-2第四节法拉第电磁感应定律教学设计

1粤教版选修3-2第一章第四节法拉第电磁感应定律教学目标、要求知识与技能（1）、知道感应电动势,及决定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。（4）、知道E=BLvsinθ如何推得。（5）、会用tnE解决问题。过程与方法（1）、经历学生实验，培养学生的动手能力和探究能力。（2）、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。情感态度与价值观1）、从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证思想。（2）、通过比较感应电流、感应电动势的特点，引导学生把握主要矛盾。教学重点、难点教学重点法拉第电磁感应定律教学难点感应电流与感应电动势的产生条件的区别教学方法以教师引导，学生探究和实验为主的一体化教学。教学手段结合多媒体课件、实验器材进行教学。教时安排2课时2教学过程设计教学环节教师活动学生活动教学方法和手段新课导入演示实验，并通过课件将实验进行减慢演示，复习并引入新课：1、问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？2、问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么?②、有感应电流,是谁充当电源?③、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？3、产生感应电动势的条件是什么？4、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？本节课我们就来一起探究感应电动势观看实验和课件，回答问题。答1：既然有感应电流，那么就一定存在感应电动势．只要能确定感应电动势的大小，根据欧姆定律就可以确定感应电流了．答2-1：有，因磁通量有变化答2-2：由恒定电流中学习可知，对比可知左图中的虚线框部分相当于电源。答2-3：电路断开，肯定无电流，但有电动势。答3：回路中的磁通量发生变化．答4：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。引起学生兴趣。启发学生思考，集中注意力。RabvLSNGvababRErabGEr3新课讲解（一）、思考影响感应电动势大小的因素演示实验（并通过课件进行回放）：①将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的最大摆幅。②迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆幅。③迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢的插入拔出螺线管，分别记录表针的最大摆幅；（3）回答问题：1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？2、电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？3、在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？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。上面的实验，我们可用磁通量的变化率来解释：【教师小结】：电动势的大小与磁通量的变化快慢有关，磁通量的变化越快感应电动势越大,磁通量的变化越慢感应电动势越小。（二）、法拉第电磁感应定律问题：从上面的实验我们可以发现什么规律？【教师小结】精确的实验表明：电观察实验，与多媒体回放回答问题1、穿过电路的Φ变化产生E感产生I感.2、，当电路中的总电阻一定时，感应电动势越大，感应电流越大3磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同。查阅书本，回答问题。答：t越大，E感越大，即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。以旧引新，由浅入深。层层深入。通过师生一起归纳总结，掌握磁通量的变化率（变化快慢）决定感应电动势的大小实验演示教学，集中学生学习注意力，提高学生学习兴趣。让阩能学中思，思中学。4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。推导法拉第电磁感应定律的表达式:E=kt在国际单位制中，电动势单位是伏（V），磁通量单位是韦伯（Wb），时间单位是秒（s），可以证明式中比例系数k=1，则上式可写成E=t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1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比2.公式:ε=Nt3.定律的理解:⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ／Δt⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比⑶感应电动势的方向由楞次定律来判断⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定：当ΔΦ＝ΔＢＳ则ε＝ΔＢＳ／Δt当ΔΦ＝ＢΔＳ则ε＝ＢΔＳ／Δt观看多媒体课件，与教师一起总结法拉第电磁感应定律并通过课件回放演示实验，与教师一起深入理解法拉第电磁感应定律观察课件，在教师的启发下回答问题，并将导棒切割磁感线产生感应电动势的计算办法通过多媒体课件形象直观的展示法拉第电磁感应定律分析归纳法，提高学生的综合分析能力。演示法生动直观，能很好的吸引学生注意力，帮助学生理解，使学生能在教师的引导下完成课程的学习。54、特例——导线切割磁感线时的感应电动势用课件展示如图所示电路，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这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式，需要理解提出问题：（1）B,L,V什么几何关系？（2）导线的长度L应为什么长度？（3）导线运动方向和磁感线平行时，E=？（4）不同的速度V和E有什么对应关系？（5）：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，怎么求产生的感应电动势。【教师小结】可以把速度v分解为两个分通过教师解释完成公式推导并回答问题答（1）B,L,V两两垂直答（2）导线的长度L应为有效长度答（3）导线运动方向和磁感线平行时，E=0答（4）速度V为平均值（瞬时值），E就为平均值（瞬时值）答（5）找有效值采用多媒体展示与讲解结合的方法，使学生能更快更好的掌握法拉第电磁感应定律6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。课堂练习：例题1：下列说法正确的是（D）A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B、线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C、线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D、线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大例题2：一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。解：由电磁感应定律可得E=nΔΦ/Δt①ΔΦ＝ΔＢ×Ｓ②由①②联立可得E=nΔＢ×Ｓ/Δt代如数值可得Ｅ＝１６Ｖ思考。做练习。练习法，通过典型习题让学生掌握解题方法，掌握所学内容，提高其综合分析能力。课题小结通过本节课的学习，掌握1、知道感应电动势,及决定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。4、知道E=BLvsinθ如何推得。师生共同回顾本课题所学内容，进行归纳总结。归纳总结，对本课题所学内容进行复习，温故知新。75、会用tnE解决问题。作业布置教材“思考和练习”以及配套《学习与评价》习题相关部分。课后做好习题并上交教师批改。