选修3-2第四章第4节《法拉第电磁感应定律》教案.docxVIP

课题

第4节《法拉第电磁感应定律》

课

时

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。

教学重点

法拉第电磁感应定律的建立和理解

教学难点

〔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。

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〕新授课教学根本环节：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

教学手段

多媒体课件导学案视频

课型

新授

教学环节

教学内容

教师活动

学生活动

预习检查、总结疑惑

情景导入、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

1、感应电动势

2、电磁感应定律

3、导线切割磁感线时的感应电动势

4、反电动势

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。

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。

在图a与图b中，假设电路是断开的，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，哪局部相当于a中的电源？螺线管相当于电源。

图b中，哪局部相当于a中电源内阻？线圈自身的电阻。

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。精确的实验说明：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应定律。

设t1时刻穿过回路的磁通量为Φ1，t2时刻穿过回路的磁通量为Φ2，在时间Δt=t2－t1内磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2－Φ1，磁通量的变化率为，感应电动势为E，那么

E=k

在国际单位制中，电动势单位是伏〔V〕，磁通量单位是韦伯〔Wb〕，时间单位是秒〔s〕，可以证明式中比例系数k=1，〔同学们可以课下自己证明〕，那么上式可写成

E=

设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时相当于n个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为

E=n

导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢？用CAI课件展示如下图电路，闭合电路一局部导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？

解析：设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，这时线框面积的变化量为

ΔS=LvΔt

穿过闭合电路磁通量的变化量为

ΔΦ=BΔS=BLvΔt

据法拉第电磁感应定律，得

E==BLv

问题：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ，感应电动势可用上面的公式计算吗？

如下图电路，闭合电路的一局部导体处于匀强磁场中，导体棒以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。

解析：可以把速度v分解为两个