电磁感应定律教案：探究电磁感应现象

电磁感应定律教案：探究电磁感应现象
一、引言
在我们的日常生活中，电和磁场处处存在。

我们的手机、电脑、电视等电子设备都离不开电。

而磁场也无处不在，比如地球自身所带的磁场、吸铁石的磁力等等。

那么，电和磁究竟是如何产生的呢？
自从19世纪初的法拉第发现了电磁感应现象以来，人们开始解决上述问题。

这个现象引领人们研究电磁现象的大门打开，开创了一系列重要的理论和实验，形成了基本的电磁学成果。

其中，电磁感应定律是电磁学的基础定律之一，本文将带领读者探究电磁感应定律。

二、教学目的与要求
1.了解电磁感应现象，能够描述电磁感应定律的基本内容；
2.掌握电磁感应实验的方法，能够进行电磁感应实验；
3.通过实验，增强学生观察、分析、解释科学现象的能力；
4.激发学生学习电磁学科的兴趣，培养学生科学思维和探究精神。

三、课时安排
本教案为两课时。

第一课时：了解电感应现象，学习电磁感应定律。

第二课时：进行电磁感应实验，观察电磁感应的现象，并理解其物理机制。

四、教学内容
1.电磁感应现象的介绍
在导体当中产生电动势的现象称为电磁感应。

电磁感应有两种类型：自感和互感。

自感：当一个导体发生变化时，在这个导体上产生的电动势称为自感电动势。

例如，一个匀速运动的磁体在一个线圈附近时，线圈中就会产生自感电动势。

互感：当两个电路中的电流发生变化时，在其中一个电路中产生的电动势称为互感电动势。

例如，电压变压器就是一种互感器。

当其输入端或输出端电压变化时，输出端或输入端将产生电动势。

2.电磁感应定律的介绍
电磁感应定律是描述电磁感应现象的重要定律，它由法拉第于1830年发现，后由麦克斯韦整理成代数表达式，它的表述方式如下：
“当一个导体运动或者静止于一个磁场中时，导体将产生感应电动势，而感应电动势大小与导体在磁场中的运动速度和磁场强度有关。

”
其中，电磁感应电动势E的大小由下式给出：
E=δΦ/δt
其中，Φ是磁通量。

当一个带有n圈线圈被匀强磁场B穿过，其磁通量Φ=BA。

由于磁场是恒定的，当线圈动或停止运动时，Φ改变就相当于改变感应电动势E。

从而可以利用电磁感应定律以及磁通量的概念进行电磁感应实验。

3.电磁感应实验设计
实验材料包括实验电路、直流电源、线圈、永磁铁、安培计、导线等。

其组成如下图：
实验过程如下：
1.将导线裹绕在铁芯上，将铁芯上的永磁体放在线圈旁边。

2.开启直流电源，变压器调到适当的电压，让电流通过到线圈中。

3.将线圈移动，观察安培计的变化，记录数据并分析：
（1）线圈在运动时会产生自感电动势，这相当于线圈电路中一个电源，线圈的电压较高，电流也较大；
（2）当线圈静止时，线圈中仍会有感应电动势，但由于此时线圈中没有电源，因此线圈上的电流很小。

（3）改变永磁体的位置，也会对实验结果产生影响。

五、教学评价
本教学方案设计了课前导入、理论讲解、实验探究等多元化教学手段，以培养学生的学习兴趣和科学探究能力为目的。

在实验探究中，学生参与实验探究，亲身体验电磁感应现象，并通过观察、分析、解释等实践环节叠加知识点，极好地提高了学生的学习效果，其教学目的和要求也得到了比较好的满足。