高中物理-优质课法拉第电磁感应定律教学设计学情分析教材分析课后反思

【教学目标】1.知识与技能：①知道感应电动势的含义，能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率；②理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，会用法拉第电磁感应定律解答有关问题．2.过程与方法：①通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力；②通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力；③使学生明确电磁感应现象中的电路结构，通过对公式E=nΔφ/Δt的理解，引导学生推导出E=BLvsinθ，并学会初步的应用，提高推理能力和综合分析能力。3.情感态度与价值观：通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程，培养学生形成正确的科学态度、养成科学的研究方法。【教学重点】法拉第电磁感应定律的建立和理解【教学难点】1.探究影响感应电动势大小的因素2.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。【教学过程】教学内容教师活动学生活动设计意图一、感应电动势我们学习了电磁感应现象和和感应电流方向的判定方法，那么电路中为什么会产生感应电流，感应电流的大小有谁决定，这节课我们就来研究这个问题。课件演示怎样能使电路中产生感应电流？类比两图：1、闭合电路后甲、乙两电路都有电流,试从本质上比较两电路的不同2、电源的作用是什么？电源有那些重要参量螺线管相当于电源，必有电动势和内阻出示课件一、感应电动势1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势产生电动势的那部分导体相当于电源想一想：如果电路不闭合，电路中还有感应电流吗？此时电路中存在感应电动势吗？产生感应电动势的条件是什么？电路断开，相当于外电路接了一个阻值无限大的电阻，电流为零，电动势仍然存在2、产生条件：穿过电路的磁通量发生变化在电磁感应现象中，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.感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质．3、电磁感应的本质：产生感应电动势1、思考并回答产生感应电流的条件（1）电路闭合（2）磁通量变化观察思考：甲图中有电源，乙图中有螺线管电源提供电能，乙图中的螺线管相当于电源，电源的重要参量有电动势和内阻，类比两图思考并回答：（1）无感应电流，有感应电动势（2）产生感应电动势的条件：穿过电路的磁通量发生变化通过实验观察，让学生通过类比得出物理规律认识电磁感应现象中产生感应电动势的本质探究影响感应电动势大小的因素怎样计算感应电动势的大小，感应电动势跟那些因素有关呢？演示实验，分别用磁性强弱不同的条形磁铁插入线圈中，让学生观察指针的偏转情况问题1、在实验中,电流表指针发生了偏转，原因是什么?问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？1.猜想请同学们猜一猜感应电动势的大小跟什么因素有关，并说出猜想的理由。问题3你能否运用实验来定性验证你的猜想？根据学生的猜想，评价猜想的合理性教师引导（1）如何探究E和△Φ,△t三者的的关系？（2）如何控制磁通量变化的大小和时间的长短？引导学生利用桌上的实验器材设计实验2、设计实验：实验方案一将同一条形磁铁以不同的速度插入螺线圈，看电流计指针偏转幅度实验方案二将磁性强弱不同的条形磁铁，分别以相同速度插入同一螺线圈，看电流计指针偏转幅度进行实验：请一位同学按照大家提出的方案演示操作，其他同学仔细观察现象实验现象：1）同一磁铁插入速度越快，指针偏转的角度越大2）速度相同，插入的磁铁磁性越强，指针偏转的角度越大分析论证，得出结论现象分析：感应电动势的大小似乎与磁通量的变化量成正比，与变化所用的时间成反比，有什么含义？结论：感应电动势可能与磁通量的变化快慢（磁通量的变化率）有关实验检验：运用导体切割磁感线的实验来验证感应电动势与磁通量变化快慢的关系导体ab迅速切割时，感应电动势大；导体慢慢切割时，感应电动势小。纽曼，韦伯在对理论和实验资料进行严格的分析后，分别得出人们称之为法拉第电磁感应定律观察实验，分析思考：1、Φ变化产生E产生I2、总电阻一定时,E越大,I越大,指针偏转越大.回路情况没有变化，可以通过指针偏转的角度比较E的大小小组讨论积极猜想思考与讨论：物理方法：控制变量法先保持△Φ一定，研究E和△t的关系，再保持△t一定,研究E和△Φ的关系2、将同一条形磁铁从线圈上同一高度插入，只要初末位置相同，△Φ就相同，插入越快，△t就越小仔细观察学生思考讨论：认真分析两个实验及其结论，找出共同的规律。

实验（1）说明在磁通量变化相同的情况下，所需时间越短，产生的感应电动势越大；实验（2）说明在相同的变化时间情况下，磁通量变化越大，产生的感应电动势越大。表示磁通量变化的快慢，又叫磁通量的变化率一同学演示，其余同学观察现象由实验得：感应电动势的大小，完全由磁通量的变化率ΔΦ/Δt决定。培养学生设计实验的能力培养学生合作的能力进一步让学生理解感应电动势的推导过程及其含义经历猜想，设计实验，分析讨论等科学探究过程，发挥学生胡主体作用，同时进一步认识物理学的研究方法二、法拉第电磁感应定律三、导体切割磁感线时的感应电动势四.反电动势二、法拉第电磁感应定律1、内容：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比2、数学表达式：说明：当各量取国际单位时，K值等于1讨论：若线圈是多匝的，其感应电动势如何计算？相当于多个电源串联3、适用条件：一切电磁感应现象常计算∆t内的平均电动势②公式中Δφ取绝对值，不涉及正负③当Ｂ一定时，Ｓ一定时，问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗?问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?问题3：Φ、△Φ、ΔΦ/Δt之间存在什么样的关系呢？4、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义例与练1，2线框宽为Ｌ，磁感应强度为Ｂ，导线棒长为Ｌ，并以速度ｖ匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？正交性：B⊥V，Ｌ⊥V，B⊥Ｌ②有效性：Ｌ为导体棒切割磁感线的有效长度③相对性：V是导体相对磁场的速度Ｖ为瞬时速度Ｅ瞬（平均速度）Ｅ若导体斜切磁感线：当ｖ与Ｂ不垂直时：注意：适用条件：Ｌ⊥V，B⊥Ｌ；为运动方向和磁感线方向的夹角。为导体棒切割磁感线的有效长度3、与E=BLV的区别与联系例与练3,4引导学生讨论教材图4.3-3电动机线圈的转动会产生感应电动势.这个电动势是加强了电源产生的电流,还是削弱了电源的电流?是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动?教师总结点评。电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。讨论：如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？思考讨论，多匝线圈等效为多个电源串联理解辨析Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的区别思考并回答：不一定大不一定大磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系;学生自主推导ΔS=LvΔtΔΦ=BΔS学生自主推导导体切割磁感线的一般表达式思考与讨论：与E=BLV的区别与联系练习公式的应用学生讨论，发表见解。电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。掌握法拉第定律的表述与公式通过判断一些易混淆的说法，进一步认识法拉第电磁感应定律通过法拉第电磁感应的一般表达式得到导体切割磁感线时的特殊表达式要会应用电磁感应定律计算有关问题。让学生了解反电动势的产生及作用学生能应用电磁感应定律解释一些生活和技术中的现象课堂小结这节课我们学习了哪些知识？感应电动势产生的条件及其决定因素法拉第电磁感应定律感应电动势的两个计算公式：平均感应电动势瞬时感应电动势回顾思考，回答问题回顾总结本节课的知识布置作业请同学们完成课后巩固练习巩固练习学以致用，应用反馈学情分析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。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。此部分知识较抽象，而现在学生的抽象思维能力还比较弱。所以在这节课的教学中，要注意新旧知识的联系，同时紧扣教材，通过实验、类比、等效的手段和方法，来化难为简、循序渐进，力求通过引导、启发，使同学们能利用已掌握的旧知识，来理解所要学习的新规律，力求通过明显的实验现象启发同学们真正的主动起来，从而活跃大脑，激发兴趣，变被动记忆为主动认知。题号答案正确率问题分析1D97%错选A。原因：虽然知道，但审题时没注意细节，造成错选2ABD96%错选C。原因：不明确Φ-t图像中，斜率表示磁通量的变化率 3A96%错选A。原因：不理解导体切割磁感线时B,L,V要找相互垂直的分量498%原因：应用闭合电路欧姆定律时，没算导体棒内阻效果分析教材分析“法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容,从知识上看,它既能与电场、磁场和恒定电流有紧密的联系，又是学习交流电的重要基础；从能力上看，它既能在与力、热知识的综合应用中培养综合分析能力，又能全面体现能量守恒的观点。因此，它既是教学的重点，又是教学的难点。根据课程标准和学生的接受能力，教学中应着重揭示法拉第电磁感应定律及其公式E=n的建立过程、物理意义及应用，而公式E＝BLvsinθ只作为法拉第电磁感应定律在特定条件下推导出的表达式．这样做可以让学生在这节课的学习中分清主次，减轻学生认知上的负担，又不降低应用上的要求。反电动势是感应电动势在生活中的具体应用，可以把反电动势概念的教学作为复习应用本章知识的一个习题来处理。测评练习1.下列说法正确的是（）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2单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：()A、线圈中0时刻感应电动势最大B、线圈中P时刻感应电动势为零C、线圈中P时刻感应电动势最大D、线圈中0到P时间内平均感应电动势为0.4V3如图所示，平行金属导轨间距为d,一端跨接电阻为R，匀强磁场磁感强度为B，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在导轨上滑行时，通过电阻的电流是()

A．Bdv/(Rsinθ)

B．Bdv/RC．Bdvsinθ/R

D．Bdvcosθ/R4如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m,接有电阻R=2Ω,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：(1)导体ab上的感应电动势的大小(2)回路上感应电流的大小课后反思理解和应用法拉第电磁感应定律，教学中应该使学生注意以下几个问题：1、注意课本中给出的法拉第电磁感应定律公式中的磁通量变化率取绝对值，感应电动势也取绝对值，它表示的是感应电动势的大小，不涉及方向．2、电磁感应现象中产生的感应电动势，为人们研制新的电源提供了可能，当它作为电源向外供电的时候，我们应当把它与外电路做为一个闭合回路来研究，这和直流电路没有分别；3、用能量守恒和转化来研究问题是中学物理的一个重要的方法．化学电源中的电动势表征的是把化学能转化为电能的本领，感应电动势表征的是把机械能转化为电能的本领．4、E是时间内的平均电动势，一般不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值，即：课标分析本节是选修3－2模块的一个二级主题“电磁感应”的一节内容【标准】中认为本模块的大部分内容都要求通过实验、探究与活动来展现。应让学生尽可能多的经历一些探究的过程，领悟物理学研究的思想和方法。结合这一要求，虽然本节教材没有安排实验，在