《电磁感应规律的应用》教案.docVIP

1-/NUMPAGES1

电磁感应规律的应用教案

一、教材分析

本节是《电磁感应》一章的核心知识之一，与电路联系紧密，也是深化发电原理的基础。教材容量大，逻辑性强，方法性强。具体分析时思维维度多，能力要求高。本课有两个三级主题：“法拉第电机”、“电磁感应中的电路”。法拉第电机是把理论与实践相结合，通过将电机模拟化、抽象化，引导学生观察，分析感应电动势产生的原因，将电机的感应电动势与导体切割磁感线相结合；电磁感应中的电路通过感应电流与感应电动势的关系，结合闭合电路进行对比，明确两者本质上的区别，通过讨论与交流，让学生找出等效电源、外电路、电流方向，进而引导学生建立等效电路，结合闭合电路的欧姆定律求解电流、电压、电功率等问题。

二、教学目标

（1）理解法拉第电机的原理；

（2）掌握法拉第电机感应电动势的计算；

（3）理解电磁感应现象电路中的电源及外电路。

三、重点和难点

（1）熟悉各种情况下感应电动势的表达

（2）能画出等效电路图，并能联系闭合电路解题

（3）形成学生的思维个性

四、学生基本情况分析

学生对本节兴趣较浓，探知欲较旺，教师应及时激励，凸现物理应用性的同时培养学生思维的连贯性、系统性。物理选修生基础较好，有解惑冲动，教师要充分利用这一因素，加强引导，合理设置探究情境，营造静中有动的课堂氛围。这一节课老师要放开手脚，大干一场，但要抓住思维要点，突出重难点，做到深入浅出。

五、教学设计思路

本节以加深巩固法拉第电磁感应定律为前提；以培养学生的分析、解决问题的能力为终极目标；理论联系实际，局部联系整体；让学生领略科技应用之广。本节课容量大，它要巩固前一节知识，更要为第六节：法拉第电磁感应定律的应用（二）作分工和铺垫。这一节学生的认知程度直接影响下一节课的教学效果。为此我深挖教材，紧紧围绕应用这一主题，我抓磁通量变化，抓电路结构，分类探究，归纳总结，突出物理方法，培养物理习惯，让学生独立地熟悉在不同情况下感应电动势的结论表达，这样学生既学到了知识，也初步领略出物理思维的严密性，逻辑性，更提高了能力。

六、教学用具准备

电机、导线、小灯泡、三角板（尺子）、圆规、教材、多媒体平台、投影仪

七、教学过程设计

电机

模型及

原理

→

探究

E的不同

表达式

→

分析

例题

（全程跟踪引导）

→

开放性

试题

图1-5-6

图1-5-11

→

课堂

练习

及

小结

1.引入课题给出法拉第电机实物模型

先给出法拉第电机原理图和实物模型图，明确产生持续电流的内在根源，推导盘式和杆式情况之下感应电动势的表达。介绍部分生产、生活中常见的应用实例。

2.设置情境

教学时设置盘转式、杆转式电源；提供圆形、方形、扇形、三角形各式外电路；动生和感生示意；作业第五题设置有各种相对速度及内电路。分类设置情境，在B、L、V变化因素上下功夫，分解难点，突出重点。

3.主题教学

①、给出世界第一台发电机原理图后，让学生现场观察现象，结合原理示意图，联系法拉第电磁感应定律，并分析o、a两点电势高低，再结合实物图，示意图弄清起电原因。

②、结合电路图分清内电路、外电路，弄清电流方向。先从最简单的杆匀速直线切割磁感线情况开始，让学生交流讨论电路，建立基本的感应电路模型。

③、例题分析

【例1】如图17－84所示，MN、PQ为足够长的水平导电轨道，其电阻可以忽略不计，轨道宽度为L，ab，cd为垂直放置在轨道上的金属杆，它们的质量均为m，电阻均为R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感强度为B．现用水平力拉cd杆以恒定的速率v向右匀速滑动，设两杆与轨道间的动摩擦系数为μ，求ab杆可以达到的最大速度和此时作用在cd杆上水平拉力做功的瞬时功率．

解析：由楞次定律可知，当cd向右匀速运动时，ab也向右运动．

当ab有最大速度vm时，μmg＝BIL

①

②

此时作用在cd杆上水平拉力F做功的瞬时功率为P＝Fv＝(F安＋f)v＝(BIL＋μmg)v

点拨：要明确最大速度的条件，分析电路中的电流、安培力和金属棒的运动之间相互影响、相互制约的关系．

例题2、如图所示，两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平xOy平面内，左端接有阻值为R的电阻，其他部分的电阻均不计．在x0的一侧存在垂直xOy平面且方向竖直向下的稳定磁场，磁感强度大小按B=kx规律变化（其中k是一大于零的常数）．一根质量为m的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上，两者接触良好．

当t=0时直杆位于x=0处，其速度大小为v0，方向沿x轴正方向，在此后的过程中，始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆，使金属杆的加速度大小恒为a，加速度方向一直沿x轴的负方向．求：

（1）闭合回路中感应电流持续的时间有多长？

（2）当金属杆沿x轴正方向运动的速度为时，闭合回路的感应电动势多大？此时作用于金属杆的外力F多大