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选修3-2第四章第4节《法拉第电磁感应定律》
一、教材分析
就本节内容而言,“法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容,从知识的发展来看,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、电磁振荡和电磁波的重要基础;从能力的发展来看,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。
二、教学目标
1.知识目标:
(1).知道什么叫感应电动势。
(2).知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、。
2.能力目标:
(1).理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式,知道E=BLvsinθ如何推得。
(2).会用和E=BLvsinθ解决问题。
3.情感、态度和价值观目标:
(1).从不同物理现象中抽象出个性与共性问题,培养学生对不同事物进行分析,找出共性与个性的辩证唯物主义思想。
(2).了解法拉第探索科学的方法,学习他的执著的科学探究精神。
三、教学重点难点
重点:法拉第电磁感应定律的建立和理解
难点:
(1).磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。
(2).理解E=nΔφ/Δt是普遍意义的公式,计算结果是感应电动势相对于Δt时间内的平均值,而E=BLv是特殊情况下的计算公式,计算结果一般是感应电动势相对于速度v的瞬时值。
四、学情分析
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,应该注重体现新课程改革的要求,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。
五、教学方法
1.实验、类比、等效、分析交流、归纳总结
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:结合学案内容预习课本本节内容。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:分好合作学习小组,安排布置好所需实验装置。
七、课时安排:3课时
八、教学过程
(一) 预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?
在电磁感应现象中,磁通量发生变化的方式有哪些情况?
恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?
在电磁感应现象中,既然闭合电路中有感应电流,这个电路中就一定有电动势。
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。
设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
1、感应电动势
在图a与图b中,若电路是断开的,有无电流?有无电动势?
电路断开,肯定无电流,但有电动势。
电动势大,电流一定大吗?电流的大小由电动势和电阻共同决定。
图b中,哪部分相当于a中的电源?螺线管相当于电源。
图b中,哪部分相当于a中电源内阻?线圈自身的电阻。
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.有感应电动势是电磁感应现象的本质。
2、电磁感应定律
感应电动势跟什么因素有关?现在演示前节课中三个成功实验,用课件展示出这三个电路图,同时提出三个问题供学生思考:
问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么?
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?
问题3:第一个成功实验中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同?
穿过电路的Φ变化产生E感产生I感.
由全电路欧姆定律知I=,当电路中的总电阻一定时,E感越大,I越大,指针偏转越大。
磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同。
教师:磁通量变化的快慢用磁通量的变化率来描述,即单位时间内磁通量的变化量,用公式表示为。从上面的三个实验,同学们可归纳出什么结论呢?
实验甲中,将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时,大,
I感大,E感大。
实验乙中,导体棒运动越快,越大,I感越大,E感越大。
实验丙中,开关断开或闭合,比开关闭合时移动滑动变阻器的滑片时大,I感大,E感大。
从上面的三个实验我们可以发现,越大,E感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。精确的实验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,即E∝。这就是法拉第电磁感
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