法拉第电磁感应定律内容分析

1、法拉第电磁感应定律内容分析 一、课标要求 1 内容标准： （ 1 ）收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神； （ 2 ）通过实验，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用； （ 3 ）通过探究，理解楞次定律，理解法拉第电磁感应定律； 例 1 分析电动机运转时产生反电动势的现象，分别用力和能量的观点进行说明。 （ 4 ）通过实验，了解自感现象和涡流现象。 举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。 例 2 观察日光灯电路，分析日光灯镇流器的作用和原理。 例 3 观察家用电磁灶，了解电磁灶的结构和原理。 2 活动建议： 从因特网、科

2、技书刊上查阅资料，了解电磁感应在生活和生产中的应用，例如磁卡阅读器、录音机、录像机的原理等。 二、法拉第电磁感应定律的地位 1. 从高考物理试题分值分布来看，法拉第电磁感应定律是必考点也是个难点，几乎每年的高考题都有相关的解答题出现，从历年高考物理解答题来看，这部分内容经常以压轴题的形式出现，有很大的区分度； 2. 从分值比例来看，电磁感应这部分占比很大。命题上，电磁感应部分比较综合，可以与力学能量、动量、牛顿定律联系起来，也可以与电路串并联、电容、焦耳热等考点结合命题。 三、法拉第电磁感应定律的教育价值 电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它揭示了电、磁现象之间的相互联系，。法拉第电磁感

3、应定律是电磁学的核心内容。 1. 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； 2. 培养学生类比、对比思维，理论联系实际，以及空间想象和逻辑推理能力，通过探究过程，提高学生的归纳总结和分析论证能力； 3. 培养学生科学的探究精神，体验科学发现的乐趣，感受科学规律对我们生活的巨大价值。   法拉第电磁感应定律情感、态度和价值观的有效教学 一、问题介定 对于情感、态度和价值观教学的不重视、不深入、无效的现状。 二、问题分析 态度学习理论。人类的学习不仅有知识与能力的学习，而且有人格与品德方面的学习。知识与能力学习主要解决知不知与会不

4、会的问题，而人格与品德学习主要不是解决知不知与会不会的问题，重点是要解决愿不愿意的问题。如在公共汽车上为老、弱、病、残、孕让座不是知不知与会不会的问题，而是愿不愿意的问题。加涅把这类学习称为态度学习，也有人称之为情感领域的学习。 班杜拉将态度学习区分为亲历学习与观察学习。 三、问题解决 1 法拉第电磁感应定律对社会发展的推动作用 （ 1 ）目前为止各种获得大规模电能的实用方案都是以法拉第电磁感应定律为理论基础的。一方面，依据电磁感应的原理，人们制造出了发电机，电能的大规模生产和远距离输送成为可能；另一方面，电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用，人类社会从此迈进了电气

5、化时代。 （ 2 ）学生活动 畅想：没有电生活会怎么样？ 拆卸手握式（手摇式）手电筒 2 法拉第作为科学家的伟大精神 （ 1 ）场线思想 场的概念 （ 2 ）人格魅力 优秀的实验家，能够用清楚与简单的语言传达思想，爱因斯坦在他的学习墙上放着法拉第的一张照片，并将其与牛顿和麦克斯韦放在一起。理解法拉第电磁感应定律核心概念 一、问题介定 什么是核心概念？某个学科的核心概念是在众多的事件、事实、现象的基础上归纳、推理出来的结论（ big idea ），是对同一类问题本质特征的概括，通常是用一个命题、判断构成的。 核心概念居于学科中心，具有统摄学科概念和一般事实的作用，核心概念能构成学科的骨架，具有迁

6、移应用的价值（从学科建设的教学视角）。 美国课程专家 H.Lynn Erickon1 在“概念为本的课程与教学”一书中指出，核心概念是居于学科中心，具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的概念。 费得恩（ Feden ）认为核心概念是学生将学科的事实和现象忘记之后，仍然留在记忆中并能应用的概念性知识。 戴维（ Day ）则认为核心概念构成了学科的骨架，具有迁移应用的价值。 二、问题分析 最核心的概念是磁生电。法拉第电磁感应定律是基本原理，其中核心概念是磁通量的变化率、感应电动势、感应电流。上升到法拉第电磁感应定律是麦克斯韦方程组的第三个方程： 三、问题解决 1. 动生电动势与感生电动势的关系 参

7、考系的变换角度看，把感应电动势分为动生与感生，在一定程度上只有相对意义。 在普遍情况下，不可能通过坐标系变换使动生电动势完全变为感生电动势，反之亦然，两者在物理本质上是彼此独立的。 2. 动生电动势非静电力来源洛伦兹力分力 3. 感生电动势非静电力来源涡旋电场 4. 感应电动势及感应电流方向的判断 楞次定律、左手定则 、 右手定则 、 右手螺旋定则及法拉第电磁感应定律中的负号。   加强法拉电磁感应定律应用教学 一、问题介定 1.科学认识的过程：现象、解释、理论、应用 2.应用的划分：解题、拓展、生活 二、问题分析 1.解题方法：分为闭合电路与非闭合电路，非闭合电路采用构建回路法。

8、2.拓展概念分析 （ 1 ）反电动势 直流电动机的基本构造和工作原理是：定子是由磁铁构成，转子是由与电源相连的导线绕制成的线圈构成，在接通电源时，转子线圈中就有了电流，通电线圈在磁场中要受到安培力的作用，形成动力矩，使转子转动；另一方面，当转子转动起来，线圈导线要切割磁感线，产生动生电动势，依据线圈的转动方向和磁感应线的方向，可以判断出动生电动势的方向总是与导线中电流的方向相反，因此人们把这个电动势叫做“反电动势反 ” （ 2 ）自感、互感 由于电流变化引起的两种感应现象。实际电路中，磁场的变化常常由于电流的变化引起，用电流变化来表示感应电动势比用变化的磁通量更方便。 三、问题解决 1. 发电

9、机 发电机与电动机对比 一般发电都采用线圈切割磁力线的方式发电，大多数发电装置是使工质（就像水蒸汽、水、风之类的流体）推动线圈旋转，使得线圈和磁场产生位移（有时转动的是磁场、有时转动的是产生电流的线圈），从而产生电流。 2. 日光灯 日光灯镇流器与启辉器作用 3.高频感应炉 电磁炉 电磁炉原理与为什么能使用铝锅、铜锅 4.电磁阻尼和电磁驱动 电磁阻尼和电磁驱动比较。都属于电磁感应现象，安培力的作用效果是阻碍导体与磁场间发生相对运动。 加强法拉电磁感应定律应用教学 一、问题介定 1.科学认识的过程：现象、解释、理论、应用 2.应用的划分：解题、拓展、生活 二、问题分析 1.解题方法：分为闭合电路

10、与非闭合电路，非闭合电路采用构建回路法。 2.拓展概念分析 （ 1 ）反电动势 直流电动机的基本构造和工作原理是：定子是由磁铁构成，转子是由与电源相连的导线绕制成的线圈构成，在接通电源时，转子线圈中就有了电流，通电线圈在磁场中要受到安培力的作用，形成动力矩，使转子转动；另一方面，当转子转动起来，线圈导线要切割磁感线，产生动生电动势，依据线圈的转动方向和磁感应线的方向，可以判断出动生电动势的方向总是与导线中电流的方向相反，因此人们把这个电动势叫做“反电动势反 ” （ 2 ）自感、互感 由于电流变化引起的两种感应现象。实际电路中，磁场的变化常常由于电流的变化引起，用电流变化来表示感应电动势比用变化

11、的磁通量更方便。 三、问题解决 1. 发电机 发电机与电动机对比 一般发电都采用线圈切割磁力线的方式发电，大多数发电装置是使工质（就像水蒸汽、水、风之类的流体）推动线圈旋转，使得线圈和磁场产生位移（有时转动的是磁场、有时转动的是产生电流的线圈），从而产生电流。 2. 日光灯 日光灯镇流器与启辉器作用 3.高频感应炉 电磁炉 电磁炉原理与为什么能使用铝锅、铜锅 4.电磁阻尼和电磁驱动 电磁阻尼和电磁驱动比较。都属于电磁感应现象，安培力的作用效果是阻碍导体与磁场间发生相对运动。 理解法拉第电磁感应定律核心概念 一、问题介定 什么是核心概念？某个学科的核心概念是在众多的事件、事实、现象的基础上归纳、

12、推理出来的结论（ big idea ），是对同一类问题本质特征的概括，通常是用一个命题、判断构成的。 核心概念居于学科中心，具有统摄学科概念和一般事实的作用，核心概念能构成学科的骨架，具有迁移应用的价值（从学科建设的教学视角）。 美国课程专家 H.Lynn Erickon1 在“概念为本的课程与教学”一书中指出，核心概念是居于学科中心，具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的概念。 费得恩（ Feden ）认为核心概念是学生将学科的事实和现象忘记之后，仍然留在记忆中并能应用的概念性知识。 戴维（ Day ）则认为核心概念构成了学科的骨架，具有迁移应用的价值。 二、问题分析 最核心的概念是磁生电。

13、法拉第电磁感应定律是基本原理，其中核心概念是磁通量的变化率、感应电动势、感应电流。上升到法拉第电磁感应定律是麦克斯韦方程组的第三个方程： 最核心的概念是磁生电。法拉第电磁感应定律是基本原理，其中核心概念是磁通量的变化率、感应电动势、感应电流。上升到法拉第电磁感应定律是麦克斯韦方程组的第三个方程： 三、问题解决 1. 动生电动势与感生电动势的关系 参考系的变换角度看，把感应电动势分为动生与感生，在一定程度上只有相对意义。 在普遍情况下，不可能通过坐标系变换使动生电动势完全变为感生电动势，反之亦然，两者在物理本质上是彼此独立的。 2. 动生电动势非静电力来源洛伦兹力分力 3. 感生电动势非静电力来

14、源涡旋电场 4. 感应电动势及感应电流方向的判断 楞次定律、左手定则 、 右手定则 、 右手螺旋定则及法拉第电磁感应定律中的负号。加强法拉电磁感应定律应用教学 一、问题介定 1.科学认识的过程：现象、解释、理论、应用 2.应用的划分：解题、拓展、生活 二、问题分析 1.解题方法：分为闭合电路与非闭合电路，非闭合电路采用构建回路法。 2.拓展概念分析 （ 1 ）反电动势 直流电动机的基本构造和工作原理是：定子是由磁铁构成，转子是由与电源相连的导线绕制成的线圈构成，在接通电源时，转子线圈中就有了电流，通电线圈在磁场中要受到安培力的作用，形成动力矩，使转子转动；另一方面，当转子转动起来，线圈导线要切

15、割磁感线，产生动生电动势，依据线圈的转动方向和磁感应线的方向，可以判断出动生电动势的方向总是与导线中电流的方向相反，因此人们把这个电动势叫做“反电动势反 ” 2 ）自感、互感 由于电流变化引起的两种感应现象。实际电路中，磁场的变化常常由于电流的变化引起，用电流变化来表示感应电动势比用变化的磁通量更方便。 三、问题解决 1. 发电机 发电机与电动机对比 一般发电都采用线圈切割磁力线的方式发电，大多数发电装置是使工质（就像水蒸汽、水、风之类的流体）推动线圈旋转，使得线圈和磁场产生位移（有时转动的是磁场、有时转动的是产生电流的线圈），从而产生电流。 2. 日光灯 日光灯镇流器与启辉器作用 3.高频感

16、应炉 电磁炉 电磁炉原理与为什么能使用铝锅、铜锅 4.电磁阻尼和电磁驱动 电磁阻尼和电磁驱动比较。都属于电磁感应现象，安培力的作用效果是阻碍导体与磁场间发生相对运动加强法拉电磁感应定律应用教学 一、问题介定 1.科学认识的过程：现象、解释、理论、应用 2.应用的划分：解题、拓展、生活 二、问题分析 1.解题方法：分为闭合电路与非闭合电路，非闭合电路采用构建回路法。 2.拓展概念分析 （ 1 ）反电动势 直流电动机的基本构造和工作原理是：定子是由磁铁构成，转子是由与电源相连的导线绕制成的线圈构成，在接通电源时，转子线圈中就有了电流，通电线圈在磁场中要受到安培力的作用，形成动力矩，使转子转动；另一方面，当转子转动起来，线圈导线要切割磁感线，产生动生电动势，依据线圈的转动方向和磁感应线的方向，可以判断出动生电动势的方向总是与导线中电流的方向相反，因此人们把这个电动势叫做“反电动势反 ” （ 2 ）自感、互感 由于电流变化引起的两种感应现象。实际电路中，磁场的变化常常由于电流的变