2.2法拉第电磁感应定律教学设计高二下学期物理人教版选择性

课题第2节法拉第电磁感应定律课型新授课1.教学内容分析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。2.学习者分析让学生深刻体会了探究实验的模式，培养了学生实事求是的科学态度，乐于探究自然界的奥秘，深刻体验科学家探索自然规律的艰辛与喜悦.3.学习目标确定物理观念：知道感应电动势的定义.科学思维：通过实验理解法拉第电磁感应定律及数学表达式科学探究：经历分析推理得出法拉第电磁感应定律的过程，用变化率定义物理量的方法科学态度与责任：感受科学家对规律的研究过程，学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。学习重点难点教学重点：法拉第电磁感应定律的建立和应用教学难点：对磁通量，磁通量的变化量和磁通量变化率的理解5.学习评价设计让学生在探究学习的过程中，既深刻的了解科学思想在研究物理规律的重要作用，又亲身经历动手实践，直观具体的体会探究物理规律的过程，真正做到了核心素养的全面落实。6.学习活动设计环节一：（根据课堂教与学的程序安排）教师活动学生活动思考引入：让学生思考并回答以下问题问题1：什么叫电磁感应现象？问题2：产生感应电流的条件是什么？问题3：试从本质上比较甲、乙两电路的异同问题4：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。感应电流的大小跟哪些因素有关？让学生分组讨论，进行大胆的猜想感应电流的大小跟这些因素有关课件展示：实验装置如图所示，线圈的两端与电压表相连。将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。分别使线圈距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm,记录电压表的示数以及发生的现象。分别改变线圈的匝数、磁体的强度，重复上面的实验，得出定性的结论。1学生回答：利用磁场产生电流的现象2学生回答：（1）闭合电路（2）磁通量变化3既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。4学生回答：1.磁场强弱2.运动速度3.线圈匝数4.磁场方向与导体运动方向5.磁通量大小6.磁通量的变化率活动意图说明：引出电磁感应现象的产生条件并探讨感应电流的大小影响因素。环节二： 教师活动学生活动一、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变化率ΔΦ/Δt成正比。当电动势单位为V,磁通量单位为Wb，时间单位为s时，K的取值为1.当线圈为n匝时2.法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系(2)磁通量的变化率对应Φ­t图线上某点切线的斜率．思考与讨论让学生思考并回答以下问题：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?教师总结：磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零)，磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小).(可以类比速度、速度的变化和加速度.)理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义（课件展示）应用法拉第电磁感应定律的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB·S，则(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初通过以下例题让学生学会运用公式例题1：有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。例题2：一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。学生思考后回答：磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零)，磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小).活动意图说明得到磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零)，磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小)的规律，环节三： 教师活动学生活动二、导体切割磁感线运动时的感应电动势1、导体垂直切磁感线.动生电动势：由于导体运动而产生的电动势。2.导体斜切磁感线（θ为v与B夹角）若v//B：E=0（无切割）L应指切割磁感线的有效长度公式BLv中的L指的是切割磁感线的有效长度。在上图中E=BLv，L是圆弧切割磁感线的有效长度。练1：求下面图示情况下，a、b、c三段导体两端的感应电动势各为多大？练2：如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m,接有电阻R=0.20Ω,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：导体ab上的感应电动势的大小(2)回路上感应电流的大小E=BLv=0.80V3.导体转动切割磁感线导体棒在磁场中转动时，长为L的导体棒OA以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势思考与讨论如图导体棒CD在匀强磁场中运动。自由电荷受洛伦兹力，自由电荷相当于纸面向哪个方向运动？（认为导体棒中的自由电荷是正电荷）导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒运动？为什么？导体棒哪段的电势比较高？由于导体棒运动产生感应电动势，电路中有电流通过，导体棒在运动过程中会受到安培力的作用。可以判断，安培力的方向与推动导体棒运动的力的方向是相反的。这时即使导体棒做匀速运动，推力也做功。如果没有推力的作用，导体棒将克服安培力做功而消耗本身的机械能学生回答：动生电动势：由于导体运动而产生的电动势。一段导线在做切割磁感线的运动时相当于一个电源，通过上面的分析可以看到，这时的非静电力与洛伦兹力有关。活动意图说明掌握感生电动势和动生电动势的产生条件和区别。板书设计第2节法拉第电磁感应定律应用法拉第电磁感应定律的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB·S，则(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初作业与拓展学习设计从能量转化的角度理解楞次定律在分析和处理具体问题时要理解楞次定律的能量本质。楞次定律中的“阻碍”作用，正是能量守恒定律的反映，在克服这种“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能。例证(科学思维命题)如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁体，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁体下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是(A)A．在磁体下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向(从上向下看圆环)B．磁体在整个下落过程中，圆环中感应电流方向始终是顺时针方向C．磁体在整个下落过程中，它