“法拉第电磁感应定律”教学设计

1 / 6 “法拉第电磁感应定律”教学设计 莲山课 件 m“ 法拉第电磁感应定律 ” -内蒙古呼和浩特市第十四中学 王文梅 【教学目的】 1理解电磁感应现象中感应电动势的存在； 2通过对实验现象的观察，分析、概括与感应电动势的大小有关的因素，从而掌握法拉第电磁感应定律，并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用，培养学生的实验操作能力； 3通过本节课的学习，使学生领会从一般到特殊、从特殊到一般的推理方法。 【教学重点】 法拉第电磁感应定律 【教学难点】 法拉第电磁感应定律 【教学器材】 演示用：大型示教万用电表；原副线圈；学生电源开关；滑动变阻器； 学生用：灵敏电流计；线圈；条形磁铁。 【教学过程】 一、学生思考回答，引入课题 2 / 6 1下图所示两种情况中，线圈中是否有感应电流？ 2根据稳恒电路知识 导体中要有电流，导体两端存在电势差，闭合回路中若有电流，必存在电源，思考：（ A）图中有电流产生，但看不到明显的电源存在，你怎样认为？让学生充分地发表看 法，可能有的学生认为一定存在电源，有的则认为不存在电源，因为看不到电池、学生电源。要引导学生从电源是把其他形式的能转化为电能的装置分析（ A）图中 ab 棒在切割磁感线的过程中即实现了这一转化功能，充当了回路中的电源。 3（ A）图中电路若在某处断开，与（ B）图表现相同，但原因一样吗？不同。无论（ A）图中电路是否断开，电源总是存在的。因此，有必要先来研究电源，而电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能的本领的物理量。今天，我们就来研究电磁感应现象中产生的电动势及其满足的特殊规律，即法拉第电磁感应定律。 二、法拉第电磁感应定律 （一）感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势（板书） 1学生体会：感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质特征。 2进一步提出问题并分析：感应电动势的大小与哪些3 / 6 因素有关？ 3学生实验探究：如果要设计一个实验，你会怎样设计？如果给定条形磁铁、线圈、灵敏电流计三种仪器，你怎样来完成实验？让学生充分活动，活动中遇到困难时，教师应给予以下提示性的问题： （ 1）实验中谁充当电源？ （ 2）灵敏电流计的示数如何反映 电动势的大小？ （ 3）如何做会改变电动势的大小？ （ 4）你怎样表达电动势的大小？ 4得出结论：插入快慢不同，单位时间磁通量变化量不同，即磁通量变化率不同，电动势的大小不同。 5演示实验与验证结论： （ 1）演示实验：如何改变感应电动势的大小，实验方案由学生分析，每小组两人，一学生分析另一学生演示。 （ 2）验证结论：副线圈插入、拔出的快慢，滑动头移动快慢不同，都使磁通量变化快慢不同，产生的电动势大小不同。磁通量变化快慢类比于速度变化快慢，用 /t表示，电动势大小与 /t 有关。 法拉第利用实验，精确得出 （二）法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 即： E/t （板书） 4 / 6 E k/t （板书） 若 E、 、 t 均取国际单位，上式中 k 1（板书） 由此得出：（板书） E /t 若闭合电路有 n 匝线圈，则 E n/t （板书） 学生练习： 把矩形线框 abcd 放在磁感应强度为 B 的匀强磁场里，线框平 面跟磁感线垂直。线框可动部分 ab 的长度是 L，以速度 v 向右运动，求线框中产生的感应电动势 E 的大小。 解析：设在 t 时间内可动部分由 ab 运动至 ab 由法拉第电磁感应定律： E /t BS S Lvt 由上述方程可以推出： E BLv 问题： （ 1）线框中的哪一部分是电源？（ ab 棒） （ 2）若不存在线框的固定部分，只有棒的上述运动，电源还存在吗？（存在） 由上述分析可以得出孤立导体棒在上述运动中所产生的感 应电动势的大小。 推导 1： B、 L、 v 三者相互垂直，导体棒中所产生的感应电动势 E BLv（板书） 5 / 6 若 B、 L、 v 中只有两者相互垂直， v 与 B 有一夹角 ，导体棒中感应电动势的大小又是多大？ 学生活动：观察导体棒的空间运动，画出平面直观图，并做分析 v1 为有效切割速度 v1 vsin 推导 2：二垂直（ v 与 B 的夹角为 ），导体棒中所产生的感应电动势 E BLvsin （板书）。 学生练习：课本 198 第（ 1）、（ 4）、（ 5）题。 课堂小 结： （ 1）导体做切割磁感线运动时，感应电动势由 EBLvsin 确定。 （ 2）穿过电路的磁通量变化时，感应电动势由法拉第电磁感应定律确定，即 E n/t 。 （ 3）感应电流的大小由感应电动势的大小和电路的总电阻决定，符合欧姆定律。 【教学说明】 1 “ 法拉第电磁感应定律 ” 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。 2本节课从能的转化和守恒原