《法拉第电磁感应定律》教学案例
中职物理《法拉第电磁感应定律》教学案例及反思

中职物理《法拉第电磁感应定律》教学案例及反思2019-07-15⼀、教学理念“法拉第电磁感应定律”乍看是枯燥的抽象课题,容易使学⽣产⽣学习抽象规律时的畏难情绪.要深⼊浅出地讲透电磁感应定律,不安排演⽰实验是难以突破的,因此,设计出直观的实验,使学⽣真实地看到客观现象,得出结论是本课的关键.⼆、教学过程本节课的教学过程在于要求学⽣掌握法拉第电磁感应定律中的各个物理量内涵,要求学⽣[WTBX]理解并能运⽤E=Δφ/Δt这个公式.由于作者的学⽣分析能⼒与抽象思维能⼒较弱,因此本⼈运⽤实验教学的⽅法来进⾏教学.通过⽐较实验装置的差异,引导学⽣得出相同的原因,帮助学⽣理解感应电动势的概念(如实验⼀);通过⽐较实验中个别因素的差异⽽引起的变化,引导学⽣定性得出E与Δφ、Δt、Δφ/Δt的关系,从⽽为进⼀步学习法拉第电磁感应定律打下基础(如实验⼆、三、四).1.感应电动势将图1,图2⽤投影仪展⽰,并设问:图中电键S均闭合,电路中是否都有电流?为什么?演⽰实验⼀:对照图1安培表指针偏转;对照图2电流计指针不动,但当条形磁铁位置变动时,电流计指针偏转,表明回路中有电流.启发学⽣回答:图1中产⽣的电流是由电源提供的,图2中产⽣的是感应电流.教师引导:由恒定电流的知识可知,闭合电路中有电流,电路中必有电源.对⽐图1,图2提问,图2中的电源在哪⾥?⽤投影仪展⽰图3,启发学⽣回答:图2中的线圈就相当于是电源,在磁铁插⼊线圈的过程中产⽣了电动势.教师总结:(⽤图1,图2装置进⾏演⽰说明)我们把电磁感应现象中产⽣的电动势叫感应电动势.2.影响感应电动势⼤⼩的因素演⽰实验⼆:按图2所⽰装置将相同的磁铁以不同的速度从同⼀位置插⼊线圈中,观察并⽐较电流计指针的偏转情况.诱导学⽣观察与思考:两次插⼊过程穿过线圈的磁通量变化是否相同?电流计指针偏⾓是否相同?偏⾓⼤说明什么?原因是什么?引导学⽣归纳:电流计的指针偏⾓⼤,说明产⽣的电流⼤,⽽电流⼤的原因是电路中产⽣的感应电动势⼤.演⽰实验三:按图2所⽰装置⽤两个磁性强弱不同的条形磁铁分别从同⼀位置以相同的速度插⼊线圈中,观察并⽐较电流计指针的偏转情况.诱导思维:两次插⼊过程中磁通量变化是否相同?所⽤时间是否相同?电流计指针偏⾓是否相同?偏转⾓⼤说明什么?原因是什么?引导学⽣归纳:两种情况所⽤时间相同,但穿过线圈扔磁通量变化不同,电流表的偏转⾓不同,⽽产⽣的感应电动势⼤⼩不同.演⽰实验四:按图4所⽰装置连接电路,将滑动变阻器的滑动头以⼤⼩不同的速度从⼀侧滑⾄另⼀侧,观察电流计指针的偏转情况.(教师介绍实验装置)诱导学⽣思维:两次滑动过程中穿过线圈的磁通量的变化量是否相同?所⽤时间是否相同?电流表的指转⾓是否相同?偏转⾓⼤说明什么?其原因是什么?引导学⽣分析与归纳:(1)快滑⽐慢滑在相同的时间⾥流过线圈L1的电流变化⼤,引起穿过线圈L2的磁通量变化⼤,即ΔΦ⼤;(2)快滑⽐慢滑所⽤的时间短,即Δt⼩;(3)快滑与慢滑相⽐,磁通量变化⼤⽽所⽤时间短,即单位时间磁通量变化多;(4)快滑与慢滑相⽐,电流计指针的偏⾓不同,即产⽣的感应电动势不同,即在单位时间内磁通量变化越多,产⽣的感应电动势越⼤.通过以上三组实验可知:当穿过线圈的磁通量变化量与时间之⽐越⼤,即单位时间内磁通量的变化越多,或者说磁通量的变化率越⼤时,线圈中产⽣的感应电动势就越⼤.三、教学反思每节物理课都有若⼲的教学难点,本节课有⼆个难点.(1)闭合电路中产⽣感应电流,电路中⼀定存在相当于“电源”的理解——即产⽣感应电动势的理解.(2)感应电动势⼤⼩决定因素.怎样解决这⼆个教学中的难点,是本课教学是否成功的关键.[江苏省句容中等专业学校(212400)]注:本⽂为⽹友上传,不代表本站观点,与本站⽴场⽆关。
法拉第电磁感应定律-课教案

法拉第电磁感应定律-优质课教案第一章:引言1.1 教学目标让学生了解法拉第电磁感应定律的背景和重要性。
激发学生对电磁感应现象的兴趣和好奇心。
1.2 教学内容介绍电磁感应现象的发现过程。
引出法拉第电磁感应定律的概念。
1.3 教学方法使用多媒体演示电磁感应现象的实验。
引导学生通过观察和思考,提出问题并寻找答案。
1.4 教学活动播放电磁感应现象的实验视频。
学生观察并描述实验现象。
教师引导学生思考电磁感应的原理和规律。
第二章:法拉第电磁感应定律的表述2.1 教学目标让学生理解法拉第电磁感应定律的表述和含义。
学会使用法拉第电磁感应定律进行简单的计算。
2.2 教学内容给出法拉第电磁感应定律的数学表述。
解释定律中的各个参数和物理意义。
2.3 教学方法使用示例和图示来解释法拉第电磁感应定律的表述。
引导学生通过公式推导和计算来加深理解。
2.4 教学活动教师讲解法拉第电磁感应定律的表述。
学生跟随教师的示例进行公式推导和计算。
学生进行小组讨论,互相解释定律的含义。
第三章:电磁感应实验3.1 教学目标让学生通过实验观察和测量电磁感应现象。
学会使用实验仪器和设备进行电磁感应实验。
3.2 教学内容介绍电磁感应实验的原理和步骤。
讲解实验仪器的使用和测量方法。
3.3 教学方法教师演示电磁感应实验的步骤和操作。
学生亲自动手进行实验,观察和测量电磁感应现象。
3.4 教学活动教师演示电磁感应实验。
学生分组进行实验,记录实验数据和观察结果。
第四章:电磁感应应用4.1 教学目标让学生了解电磁感应现象在生活中的应用。
培养学生的创新意识和解决问题的能力。
4.2 教学内容介绍电磁感应现象在电力、电机、传感器等方面的应用。
分析电磁感应现象在实际问题中的解决方案。
4.3 教学方法使用案例分析和实物展示来介绍电磁感应应用。
引导学生通过小组讨论和创意设计来提出应用方案。
4.4 教学活动教师介绍电磁感应现象在电力和电机等领域的应用。
学生进行小组讨论,提出电磁感应现象在生活中的应用方案。
法拉第电磁感应定律课教案

法拉第电磁感应定律-优质课教案一、教学目标1. 让学生了解法拉第电磁感应定律的发现过程,感受科学研究的艰辛与快乐。
2. 通过实验和理论分析,使学生掌握法拉第电磁感应定律的内容及其应用。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和思维能力,提高学生的科学素养。
二、教学重点与难点1. 教学重点:法拉第电磁感应定律的内容及其应用。
2. 教学难点:法拉第电磁感应定律的数学表达式和能量转化。
三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探索法拉第电磁感应定律。
2. 利用实验演示,让学生直观地感受电磁感应现象。
3. 运用讨论法,培养学生的团队合作精神和批判性思维。
四、教学准备1. 实验器材:电磁感应实验装置、电流表、电压表、导线、开关等。
2. 教学课件:法拉第电磁感应定律的相关图片、视频和动画。
3. 教学资料:法拉第电磁感应定律的历史背景、发现过程和相关论文。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示法拉第电磁感应实验的动画,引起学生的兴趣。
提问:“你们知道法拉第电磁感应定律吗?它是什么时候发现的?由谁发现的?”2. 探究法拉第电磁感应定律:1. 让学生回顾电磁感应现象,引导学生思考电磁感应的本质。
2. 介绍法拉第电磁感应定律的发现过程,让学生了解科学家们的研究艰辛。
3. 讲解法拉第电磁感应定律的内容,引导学生理解感应电流的方向和大小。
3. 实验演示:1. 演示电磁感应实验,让学生亲眼观察到感应电流的产生。
2. 引导学生运用法拉第电磁感应定律解释实验现象。
4. 数学表达式与能量转化:1. 讲解法拉第电磁感应定律的数学表达式,让学生掌握计算感应电流的方法。
2. 探讨电磁感应过程中的能量转化,使学生理解能量守恒定律。
5. 课堂小结:对本节课的内容进行总结,强调法拉第电磁感应定律的重要性及其在实际应用中的价值。
6. 课后作业:布置一些有关法拉第电磁感应定律的练习题,巩固所学知识。
7. 教学反思:在课后对教学过程进行反思,总结优点和不足,为今后的教学提供改进方向。
法拉第电磁感应定律-课教案

法拉第电磁感应定律-优质课教案第一章:引言1.1 课程背景法拉第电磁感应定律是电磁学的基础之一,对于理解现代科技的发展具有重要意义。
本课程旨在帮助学生深入理解法拉第电磁感应定律的原理和应用,提高学生的科学素养。
1.2 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)了解法拉第电磁感应定律的发现过程;(2)理解法拉第电磁感应定律的表述;(3)掌握法拉第电磁感应定律的基本应用。
1.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的背景、发现过程和表述。
1.4 教学方法采用讲解、案例分析和互动讨论相结合的方式进行教学。
第二章:法拉第电磁感应定律的发现2.1 课程背景法拉第电磁感应定律的发现是电磁学发展史上的重要里程碑,了解其发现过程对于理解定律的重要性具有重要意义。
2.2 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)了解法拉第电磁感应定律的发现过程;(2)理解法拉第的实验方法和思维方式。
2.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的发现过程,包括法拉第的实验方法和思维方式。
2.4 教学方法采用讲解和案例分析相结合的方式进行教学。
第三章:法拉第电磁感应定律的表述3.1 课程背景法拉第电磁感应定律的表述是理解和学习电磁学的基础,掌握其表述对于进一步学习电磁学的其他内容至关重要。
3.2 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)掌握法拉第电磁感应定律的表述;(2)理解法拉第电磁感应定律的各种形式。
3.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的表述,包括各种形式。
3.4 教学方法采用讲解和互动讨论相结合的方式进行教学。
第四章:法拉第电磁感应定律的基本应用4.1 课程背景法拉第电磁感应定律在生产和生活中有着广泛的应用,了解其基本应用对于理解电磁学的实际意义具有重要意义。
4.2 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)掌握法拉第电磁感应定律的基本应用;(2)了解法拉第电磁感应定律在生产和生活中的应用。
4.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的基本应用,包括在生产和生活中的应用。
(完整版)法拉第电磁感应定律 教案

法拉第电磁感应定律★新课标要求(一)知识与技能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、tn E ∆∆Φ=。
3.理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式. 4.知道E =BLv sin θ如何推得。
5.会用tnE ∆∆Φ=和E =BLv sin θ解决问题. (二)过程与方法通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E =BLv ,掌握运用理论知识探究问题的方法。
(三)情感、态度与价值观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. ★教学难点平均电动势与瞬时电动势区别。
★教学方法演示法、归纳法、类比法 ★教学用具:CAI 课件、多媒体电脑、投影仪、投影片。
★教学过程(一)引入新课教师:在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么? 学生:穿过闭合电路的磁通量发生变化.教师:在电磁感应现象中,磁通量发生变化的方式有哪些情况? 学生甲:由磁感应强度的变化引起的,即ΔΦ=ΔB ·S 。
学生乙:由回路面积的变化引起的,即ΔΦ=B·ΔS。
学生丙:由磁感应强度和面积同时变化引起的,即ΔΦ=B2S2-B1S1学生丁:概括为ΔΦ=Φ2-Φ1点评:该问题学生通常只能回答出一两种情况,需要教师启发、引导,才能归纳出磁通量变化的各种情形。
在指导学生回答此问题时,重在培养学生的想象能力和概括能力,不宜过多纠缠细节,以免冲淡教学重点。
教师:恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?学生:电路闭合、有电源。
教师: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.(二)进行新课1、感应电动势教师:CAI课件展示出下面两个电路教师:在图a与图b中,若电路是断开的,有无电流?有无电动势?学生:电路断开,肯定无电流,但有电动势。
法拉第电磁感应定律教案

法拉第电磁感应定律教案【法拉第电磁感应定律教案】一、教学目标1.了解法拉第电磁感应定律的基本概念和原理;2.能够运用法拉第电磁感应定律解决实际问题;3.培养学生的观察、实验和推理能力。
二、教学重点和难点重点:理解法拉第电磁感应定律的含义和运用方法。
难点:通过实验理解电磁感应定律的实质。
三、教学准备实验装置:螺线管、单鞭尼龙绳、磁铁等。
四、教学过程步骤一:导入新知识1.引入问题:你有没有注意到,当我们移动电磁铁时,会产生电流,这是为什么呢?2.通过讨论的方式,引出学习法拉第电磁感应定律的内容。
步骤二:讲解法拉第电磁感应定律的原理和公式1.板书法拉第电磁感应定律的公式:ε=-ΔΦ/Δt2.对法拉第电磁感应定律进行讲解,重点解释公式中各个符号的含义。
步骤三:实验演示1.将螺线管与示波器连接,放置在磁铁附近。
2.通过让磁铁靠近或离开螺线管,观察示波器上的变化,并解释原因。
3.让学生根据实验现象,归纳出法拉第电磁感应定律的应用条件和结果。
步骤四:讲解电磁感应的应用1.介绍电磁感应在发电机、变压器等实际应用中的作用。
2.通过实例分析,使学生能够将法拉第电磁感应定律应用于解决实际问题。
步骤五:思考拓展1.让学生思考:如果改变螺线管中的线圈数目或磁铁的磁场强度,会对电磁感应产生什么影响?2.让学生通过实验或推理,得出结论,并进行讨论交流。
五、教学反思通过本节课的教学,我将法拉第电磁感应定律的基本概念和原理进行了讲解,并通过实验演示和实例分析让学生了解了该定律的应用方法和实际意义。
通过让学生思考拓展问题,培养了他们的观察、实验和推理能力。
在教学过程中,我注意启发学生思考和参与讨论,提高了他们的主动学习能力,同时也培养了他们的合作精神。
教学效果良好,达到了预期的教学目标。
法拉第电磁感应定律教学案
法拉第电磁感应定律(一)教学案教师版迁安一中范士普学习目标:1.理解法拉第电磁感应定律。
2.理解计算感应电动势的两个公式E=BLv和的区别和联系,并应用其进行计算。
学习重点:理解法拉第电磁感应定律并应用公式E=BLv和计算。
学习难点:比较ф、△ф、△ф/△t和区分公式E=BLv和预习案(阅读教材、查阅教辅资料,完成预习案)一、感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.叫感应电动势。
产生感应电动势的那一部分导体相当于电源,电路闭合时,电流方向 ,当电路断开时,无感应电流,但仍有感应电动势。
二、法拉第电磁感应定律:1、内容:电路中的感应电动势大小,跟穿过这一电路的 磁通量的变化率___成正比。
2、公式:E=n△ф/△t。
3、公式中E表示的是感应电动势的平均值,可以理解为E=n B△S/△t,或E=n S△B/△t。
三、导体做切割磁感线时感应电动势大小的计算:1、公式:E=BL V2、条件:①匀强磁场,②L⊥B,③V⊥L3、注意: ①L为导体“有效”切割磁感线的等效长度.②V为导体切割磁感线的速度。
③电势高低的判断:电源内部的电流是从 低 电势点流向 高 电势点。
4、对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况,V指平均速度.如图所示,一长为L的导体杆AC绕A点在纸面内以角速度ω匀速转动,转动的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B.则AC各部分切割磁感线的速度不相等,v A=0,v c=ωL,而且AC上各点的线速度大小与半径成正比,所以AC切割的速度可以用其平均切割速度,即v= v c/2=ωL/2 ,故E=BωL2/2。
探究案:知识点一:磁通量ф、磁通量的变化量△ф及磁通量的变化率△ф/△t的关系例1:矩形线框abcd绕OO 轴在磁感强度为0.2T的匀强磁场中以2 r/s 的转速匀速转动,已知ab=20cm,bd=40cm,匝数为100匝,当线框从如图示位置开始转过90°,则(1)线圈中磁通量的变化量ΔΦ等于多少?(2)磁通量平均变化率为多少?(3)线圈中产生的平均感应电动势E为多少?解析:(1)转过90°,△ф=BS-0=1.6×10-2Wb;(2)△t=T/4=0.125s,△ф/△t =0.128 Wb/s;(3)E=n△ф/△t=12.8V。
中职物理《法拉第电磁感应定律》教学案例及反思
中职物理《法拉第电磁感应定律》教学案例及反思法拉第电磁感应定律是中职物理的核心理论,是物理学的重要的基础理论,也是很多物理现象的建模框架。
从中职物理的角度出发,借助教学案例去学习和探究这一定律,可以让学生真正的理解定律,并能将它用于实际的解决问题,从而深化学生对物理原理的理解和应用能力。
二、教学案例1、概述法拉第电磁感应定律概述:若使用经典电学中的电流源J,以及电场E和磁场B,来分析在点电荷的运动时,经典电学中的电动势和磁动势的关系,可以得到法拉第电磁感应定律:电势V q E 产 dt 作V 之ΔV = -q E dt磁势m由点电荷q的磁场B产生,在微小时间dt内所作磁势差Δm之间:Δm = q B dt2、教学案例案例1:一架无人机在水平静止状态下,自西向东以100m/s的速度飞行。
从西边以X轴向东飞行,过去1秒内所作位移ΔX=100m,磁场B为3T,求点电荷的电流?答:按照法拉第电磁感应定律,点电荷q的电流I为:I = q B v /x = q B 100m/s / 100m = q B已知磁场B=3T,则求出点电荷的电流I=q*3T.案例2:在一个坐标系中,电场E=3X+5Y(X、Y分别为x、y方向上的单位矢量),点电荷q=10-3C,求点电荷在X、Y方向上的加速度?答:按照法拉第电磁感应定律,点电荷q的加速度a可表示为: a = q E / m = q(3X+5Y) / 10-3C则点电荷q在X方向上的加速度aX=30m/s2点电荷q在Y方向上的加速度aY=50m/s2三、反思在本次教学中,通过理论与练习相结合的方式,让学生通过发现的学习方式来学习法拉第电磁感应定律,在教学案例中,让学生对此定律有一个系统的认识,深入地理解、掌握它,并能将它运用于实际解决问题,有效提高学生的物理探究能力和实际分析问题的能力。
在教学中,重视学生的自主学习能力的培养,利用实验的形式,让学生能够在实践中有所体会,利用实例案例的形式,让学生能够建立实例案例,深入理解物理概念,从而很好的提高学生的物理素养。
“法拉第电磁感应定律”教学设计
“法拉第电磁感应定律”教学设计(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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法拉第电磁感应定律教案
法拉第电磁感应定律教案教案标题:法拉第电磁感应定律教案教案目标:1. 理解法拉第电磁感应定律的基本概念和原理。
2. 掌握利用法拉第电磁感应定律解决相关问题的方法。
3. 培养学生的实验观察能力和科学探究意识。
教学内容:1. 法拉第电磁感应定律的概念和表达方式。
2. 磁通量和磁感应强度的关系。
3. 利用法拉第电磁感应定律解决相关问题的方法。
4. 实验:验证法拉第电磁感应定律。
教学准备:1. 教学工具:黑板、白板、投影仪等。
2. 实验器材:螺线管、磁铁、电源、电流表等。
3. 实验材料:导线、磁铁等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用黑板或白板,引导学生回顾电磁感应的相关知识,如电磁感应现象和电磁感应的应用。
2. 提出问题:你知道法拉第电磁感应定律吗?它与电磁感应有什么关系?二、理论讲解(15分钟)1. 通过投影仪或板书,向学生详细介绍法拉第电磁感应定律的概念和表达方式。
2. 强调磁通量和磁感应强度的关系,解释法拉第电磁感应定律的原理。
三、示范实验(15分钟)1. 展示使用螺线管和磁铁进行实验的过程。
2. 说明实验中的关键步骤和操作方法。
3. 引导学生观察实验现象,并解释实验结果。
四、实践操作(20分钟)1. 分发实验器材和材料,让学生自行组装实验装置。
2. 让学生根据实验要求进行实验操作,并记录实验数据。
3. 引导学生分析实验结果,验证法拉第电磁感应定律。
五、讨论与总结(10分钟)1. 引导学生讨论实验结果和理论知识之间的关系。
2. 总结法拉第电磁感应定律的要点和应用。
3. 解答学生提出的问题,并澄清可能存在的疑惑。
六、拓展延伸(5分钟)1. 提供一些拓展问题,让学生思考和探究。
2. 鼓励学生进一步研究与法拉第电磁感应定律相关的内容。
教学评估:1. 实验报告:学生根据实验结果撰写实验报告,包括实验目的、操作步骤、数据记录和实验结论。
2. 课堂表现:观察学生在课堂上的积极参与程度、回答问题的准确性和深度。
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法拉第电磁感应定律教学设计
鹿城中学理化生教研组田存群
课程背景:
“法拉第电磁感应定律”是高二物理选修(3-2)中的第四章第4节内容,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。
鉴于此部分知识较抽象,而我的学生的抽象思维能力较弱。
在这节课的教学中,我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,使同学们利用已掌握的旧知识,来理解所要学习的新概念。
力求通过明显的实验现象诱发同学们真正的主动起来,从而激发兴趣,变被动记忆为主动认识。
课程详述:
一.教学目标:
1.知道感应电动势,能区分磁通量的变化Δφ和磁通量的变化率Δφ/Δt。
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.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=BLv,并学会初步的应用。
3.通过介绍法拉第的生平事迹,使学生了解法拉第探索科学的方法和执著的科学研究精神,教育学生加强学习的毅力和恒心。
二.教学重点:
法拉第电磁感应定律的建立过程及规律理解。
三.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,而E=BLv是特殊情况下导线在切割磁感线情况下的计算公式。
四.教具:
1.演示用的电流表,螺线管,条形磁铁,直流电源,滑动变阻器,导线若干。
2.多媒体大屏幕投影仪,自制的幻灯片。
五.课前准备:
要求学生复习上节课的三个演示实验,预习本节课的内容,通过复印资料阅读《教案》中的参考资料《法拉第的划时代发现》一文。
六.教学设计:
本节课的教学过程在于要求学生掌握法拉第电磁感应定律中的各个物理量内涵,要求学生理解并能运用E=nΔφ/Δt和E=BLv这两个公式。
通过比较实验装置的差异,引导学生得出相同的原因,帮助学生理解感应电动势的概念(如实验一);通过比较实验中个别因素的差异而引起的变化,引导学生定性得出E与Δφ、Δt、Δφ/Δt的关系,从而为进一步学习法拉第电磁感应定律打下基础(如实验二、三、四)。
在教学过程运用观察、比较与设计的手段,充分调动学生这个主体,使他们有强烈的兴趣去思考、去推理、去学习课程内容。
1.复习感应电动势:
将图<1>,图<2>用投影仪展示,并设问:图中电键S均闭合,电路中是否都有
电流?为什么?
演示实验一:对照图<1>安培表指针偏转;对照图<2>电流计指针不动,但当条形磁铁位置变动时,电流计指针偏转,表明回路中有电流。
启发学生回答:图<1>中产生的电流是由电源提供的,图<2>中产生的是感应电流。
教师引导:由恒定电流的知识可知,闭合电路中有电流,电路中必有电源。
对比图<1>,图<2>提问,图<2>中的电源在哪里?用投影仪展示图<3>,启发学生回答:图<2>中的线圈就相当于是电源,在磁铁插入线圈的过程中产生了电动势。
教师总结:(用图<1>,图<2>装置进行演示说明)我们把电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
2.影响感应电动势大小的因素:
演示实验二:按图<2>所示装置将相同的磁铁以不同的速度从同一位置插入线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。
诱导学生观察与思考:两次插入过程穿过线圈的磁通量变化是否相同?电流计指针偏角是否相同?偏角大说明什么?原因是什么?
引导学生归纳:电流计的指针偏角大,说明产生的电流大,而电流大的原因是电路中产生的感应电动势大。
由于两次穿过磁通量变化相同,穿过越快,时间越短,产生的感应电动势越大,说明感应电动势大小与发生磁通量变化所用的时间有关,且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。
演示实验三:按图<2>所示装置用两个磁性强弱不同的条形磁铁分别从同一位置以
相同的速度插入线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。
诱导思维:两次插入过程中磁通量变化是否相同?所用时间是否相同?电流计指针偏角是否相同?偏转角大说明什么?原因是什么?
引导学生归纳:两种情况所用时间相同,但穿过线圈扔磁通量变化不同,电流表的偏转角不同,而产生的感应电动势大小不同。
说明感应电动势的大小还与磁通量的变化有关,即在相同的变化时间情况下,磁通量变化越大,
感应电动势越大。
演示实验四:按图<4>所示装置连接电路,将滑动
变阻器的滑动头以大小不同的速度从一侧滑至另一侧,
观察电流计指针的偏转情况。
(教师介绍装置)
诱导学生思维:两次滑动过程中穿过线圈的磁通量的变化量是否相同?所用时间是否相同?电流表的指转角是否相同?偏转角大说明什么?其原因是什么?
引导学生分析与归纳:(1)快滑比慢滑在相同的时间里流过线圈L1的电流变化大,引起穿过线圈L2的磁通量变化大,即ΔΦ大;(2)快滑比慢滑所用的时间短,即Δt小;(3)快滑与慢滑相比,磁通量变化大而所用时间短,即单位时间磁通量变化多;(4)快滑与慢滑相比,电流计指针的偏角不同,即产生的感应电动势不同,即在单位时间内磁通量变化越多,产生的感应电动势越大。
以上现象的分析与归纳都应在教师的引导下,由学生主动的观察实验结果,分析实验现象,归纳出有关的结论,切忌由教师讲解。
教师概括、归纳、总结学生的结论,使学生清晰思路。
通过以上三组实验可知:当穿过线圈的磁通量变化量与时间之比越大,即单位时间内磁通量的变化越多,或者说磁通量的变化率越大时,线圈中感应电动势就越大。
3.法拉第电磁感应定律
内容:电路中产生的感应动势大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
要求学生写出表达式:E=kΔΦ/Δt
启发学生运用学过的知识来处理比例系数k,使k=1 (1v=1wb/s)这
样上式可写成:
E=ΔΦ/Δt
问题情景一:如图<5>示。
线圈L由导线绕制成n匝,当穿过L的
磁通量变化率为ΔΦ/Δt时,则线圈L中产生的感应电动势为多少?
启发学生得出计算感应电动势的普遍意义的公式E=nΔΦ/Δt。
问题情景二:如图<6>示,把矩形单匝线圈abcd放在
磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面和磁感线垂直。
设线圈可动部ab的长度为L,以速度v向右匀速平动,则
线框中产生的感应电动势为多少?
问题研究:(启发学生推导)导体ab向右运动时,ab棒切割磁感线,同时穿过abcd 面的磁通量增加,线框中必然要产生感应电动势。
设经过极短的时间Δt,导体ab运动的距离为vΔt,穿过线框abcd的磁通量的变化量为BLvΔt,代入公式:E=nΔΦ/Δt 中,得到E=BLv。
问题讨论:(a)图<6>的电路中,哪部分导体相当于电源?ab导体的运动v与磁感线方向B有何关系?
(b)若导体运动方向与导体本身垂直,但与磁感方向不垂直,
设v与B夹角为θ,又如何计算感应电动势的大小呢?
引导分析:(启发同学们得出计算结论)将速度v沿垂直于磁感线方向的速度分量。