2.3探究感应电动势的大小.doc

用DIS传感器探究法拉第电磁感应定律实验教学说课详案铜梁中学校 夏煜明尊敬的各位专家评委、各位老师，大家上午好。我是来自铜梁中学的夏煜明，今天我说课的主题是用DIS传感器探究法拉第电磁感应定律。下面我首先说一下为什么选择设计这个实验。本节内容是针对人教版教材选修3-2第4章第节“法拉第电磁感应定律”的实验教学设计。法拉第电磁感应定律是高中物理电磁学部分的重要内容。课程标准对这一部分的要求是级，要求掌握法拉第电磁感应定律，能计算感应电动势的大小。法拉第电磁感应定律实际上是一条基于实验得出的定律，最早由法拉第于1831年所做的实验得出。教材上这部分只有定性的实验介绍，没有定量的实验验证，教材这部分的引入，主要是基于教材第2节的两个定性实验。然后，教材直接介绍法拉第电磁感应定律的内容，直接给出了公式。这让学生在理解这部分内容的时候，特别是对公式E=n/中磁通量变化率以及与线圈匝数n的定量关系理解困难。因此，我希望通过本实验的教学，让学生不仅能够定性的探究感应电动势的产生条件，而且能够对法拉第电磁感应定律进行探究或验证，帮助学生理解公式和定律。这是我的实验改进的地方，本实验在感应电路中用DIS微电压传感器代替了电流计，用条形磁铁直接代替通电螺线管，并且增加了用单根和两根条形磁铁同时插入、抽出相同螺线圈，分别用一个纽扣强磁铁同时插入、抽出不同匝线圈进行对比实验。这是本实验用的实验器材，主要包括DIS微电压传感器、GQY数据采集器、数据线、条形磁铁、纽扣强磁铁、螺线圈、可调螺线圈、电脑等。本实验的实验原理是当通过闭合电路的磁通量改变时，闭合电路内会产生感应电动势，感应电动势的大小与闭合电路的线圈、磁通量的变化率成正比，即E=n/。若保持变化的时间一样，改变磁通量的变化量，来研究磁通量的变化量对感应电动势的影响。（这里近似认为两根磁铁穿过线圈的磁通量是一根磁铁的两倍）若保持磁通量的变化率一样，改变线圈的匝数，来研究线圈匝数对感应电动势影响。本实验的教学目标主要包含以下三个方面。希望学生通过实验知道产生感应电动势的条件，并且理解感应电动势与闭合线圈的匝数、磁通量的变化率之间的关系。学会使用DIS微电压传感器探究或验证法拉第电磁感应定律。学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法。在实验教学过程中渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解理解物理知识，提升学生的物理核心素养，树立正确的科学价值观。本实验的教学重点是通过实验观察和实验探究，理解感应电动势的大小与闭合电路的线圈匝数、磁通量变化率的关系。教学难点是感应电动势的大小与磁通量的变化率的关系。本次实验教学具体内容包括两个探究实验。探究实验一是用两个完全相同的原线圈，一个内部放一根条形磁铁，另一个内部放两根条形磁铁。同时采集磁铁以相同的速度从两个线圈中拔出的感应电动势。改变磁铁拔出的速度，采集多组数据。比较两个感应电动势,如果有两次感应电动势之比近似等于1:2。在实验误差范围内，可认为感应电动势E。探究实验二：分别用一个纽扣强磁铁同时插入、抽出不同匝线圈（一个选择2000匝，另一个选择4000匝）。分别采集磁铁以相同的速度从两个线圈中插入、拔出的感应电动势，采集多组数据，比较两个感应电动势。如果有二者的电动势之比约等于1:2。在实验误差范围内，可近似认为，感应电动势En。这是本实验的实验装置图。本次实验教学中主要用到实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法。下面我简要说一下本实验的教学过程设计。首先是用无限充电的原理【引入新课】，然后通过展示第2节的实验【复习启发】。然后【提出问题】，引导学生【猜想假设】：闭合回路感应电动势大小可能与磁通量的变化、线圈的匝数有关。接下来【设计实验】，采用DIS微电压传感器来探究电动势的大小与哪些因素有关。然后，再进行【实验探究】，先是老师进行演示实验，然后引导学生进行分组实验探究，做好实验数据处理与记录。 下面是我做的两个实验的实物装置图和数据记录图表。从图中可以看出实验一和实验二中的两次电动势之比都近似等于1：2，因此，可以得出结论：闭合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，跟闭合电路的匝数成正比。本实验的实验操作简便，实验现象非常明显，实验的数据处理也较为简便。因此，本实验的教学效果十分明显，我对于这个实验比较满意，希望这个实验能够得到推广应用。实验演示操作：1.按实验原理图和装置图把器材组装好，把两个电压传感器分别连接到两个线圈的两端。再将两个电压传感器分别用两根1394数据线接入GQY数据采集器的1号接口和2号接口；再将GQY数据采集器的usb接口用一根usb线接入电脑的usb接口，并且将GQY数据采集器的电源接通，开启GQY数据采集器。使用单机运行平台软件做此实验，打开通用软件界面。2.对两个电压传感器进行校零。3.单击“on/off”开始实验，把磁铁从线圈中拔出，采集到感应电动势，结束采