《法拉第电磁感应定律》教学设计-高中物理人教版选修3-2 4.4

《法拉第电磁感应定律》教学设计一、设计思想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。它既是本章的教学重点，也是教学难点。在学习本节内容之前，学生已经掌握了恒定电流、电磁感应现象和磁通量的相关知识，并且也知道了变化量和变化率的概念。学生已经具备了很强的实验操作能力，而且本节课的实验也是上节课所演示过的，只不过研究的侧重点不同。因此，有条件的学校可将本节课的演示实验改为学生分组实验。另外，学生对物理学的研究方法已有较为深刻的认识，在自主学习、合作探究等方面的能力有了较高的水平。本节课的重点法拉第电磁感应定律的建立过程，设计中采用了让学生自己设计方案，自己动手做实验，思考讨论，教师引导找出规律的方法，使学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。本节课的难点是对、、物理意义的理解，在难点的突破上，采用了类比的方法。把、、、E和υ、Δυ、、a类比起来，使学生更容易理解、、和E之间的联系。二、教学目标（一）知识和能力目标1．知道感应电动势的概念，会区分Φ、ΔΦ、的物理意义。2．理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，并能应用解答有关问题。3．通过学生对实验的操作、观察、分析，找出规律，培养学生的动手操作能力，观察、分析、总结规律的能力。（二）过程与方法目标1．教师通过类比法引入感应电动势，通过演示实验，指导学生观察分析，总结规律。2．学生积极思考认真比较，理解感应电动势的存在，通过观察实验现象的分析讨论，总结影响感应电动势大小的因素。（三）情感、态度、价值观目标1．通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养学生之间的团队合作精神。2．让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，增进学生学习物理的情感。三、教学重点法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式Ｅ＝理解。四、教学难点对Φ、ΔΦ、物理意义的理解。五、教学准备准备实验仪器：电流计、、螺线管、、条形磁铁、导线若干。（分组实验，准备8组器材）六、教学过程（一）引入新课实验引入，磁铁从绕有线权的pvc管子下落，观察二级管是否发光，问为什么最下边的发光，上边的两个不发光，设置悬念。激发学生的兴趣。（二）讲授新课＊

感应电动势电源能够产生电动势，那么在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。学生思考讨论：如下图所示的实验中，分别是哪部分相当于电源？引导学生：电路断开就相当于接入一个阻值无穷大的电阻，电流为零，但是依然有电动势。教师总结：可见，感应电动势才是电磁感应现象的本质，电磁感应现象重要的是看感应电动势的有无。如图所示电路，通过改变条形磁铁插入和拔出螺线管的速度大小，来研究影响感应电动势大小的因素。安排学生分组实验（将学生分为8大组，做完实验后由各组长上报实验结果，然后由教师在提炼总结）。结论：感应电动势的大小，与条形磁铁插入或拔出螺线管的速度大小有关，速度越大，产生的感应电动势越大。学生思考讨论：认真分析实验及其结论，找出共同的规律。让学生自己分析实验，总结结论共同规律：感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关。磁通量的变化快慢如何表示呢？（从数学角度定量的表示）设时刻t1时穿过闭合电路的磁通量为Φ1，时刻t2时穿过闭合电路的磁通量为Φ2，则在时间Δt＝t2－t1内磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1，磁通量的变化快慢可以用单位时间内磁通量的变化量来表示，也叫磁通量的变化率。（对于Φ、ΔΦ、和E，学生很难理解它们之间的关系的，教师可将Φ、ΔΦ、、E和υ、Δυ、、a类比起来，学生较容易接受。）＊

法拉第电磁感应定律1．内容：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。2．表达式：Ｅ∝写成等式形式，乘上比例系数k即Ｅ＝k3．单位：E（V），Φ（Wb），t（s）上式中的常数k等于多少呢？请同学们证明1V＝1Wb／s，则k＝1（提示学生注意证明1V＝1Wb／s，实际上是证明V＝Wb／s，在证明的过程中注意导出单位是如何定义的，要把对应的公式联系起来，这个证明对学生来说，难度较大，教师可根据情况适当提示）。

k=1，则可把上表达式写成E=。学生思考讨论：上面讨论的是闭合电路由单匝线圈构成的，设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量的变化率都相同，那么整个线圈中的感应电动势又如何表示？n匝线圈可以看成是由n个单匝线圈串联而成，因此整个线圈中的感应电动势