《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。
高二物理教案 法拉第电磁感应定律9篇
高二物理教案法拉第电磁感应定律9篇法拉第电磁感应定律 1教学目标知识目标1、知道决定感应电动势大小的因素;2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别;3、理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式;4、会用法拉第电磁感应定律解答有关问题;5、会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小;能力目标1、通过学生实验,培养学生的动手能力和探究能力.情感目标1、培养学生对实际问题的分析与推理能力。
培养学生的辨证唯物注意世界观,尤其在分析问题时,注意把握主要矛盾.教学建议教材分析理解和应用法拉第电磁感应定律,教学中应该使学生注意以下几个问题:⑴要严格区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率这三个概念.⑵求磁通量的变化量一般有三种情况:当回路面积不变的时候,;当磁感应强度不变的时候,;当回路面积和磁感应强度都不变,而他们的相对位置发生变化(如转动)的时候,(是回路面积在与垂直方向上的投影).⑶ E是时间内的平均电动势,一般不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值,即:⑷注意课本中给出的法拉第电磁感应定律公式中的磁通量变化率取绝对值,感应电动势也取绝对值,它表示的是感应电动势的大小,不涉及方向.⑸公式表示导体运动切割磁感线产生的感应电动势的大小,是一个重要的公式.要使学生知道它是法拉第电磁感应定律的一个特殊形式,当导体做切割磁感线的运动时,使用比较方便.使用它计算时要注意B、L、v这三个量的方向必须是互相垂直的,遇到不垂直的情况,应取垂直分量.建议在具体教学中,教师帮助学生形成知识系统,以便加深对已经学过的概念和原理的理解,有助于理解和掌握新学的概念和原理.在法拉第电磁感应定律的教学中,有以下几个内容与前面的知识有联系,希望教师在教学中加以注意:⑴由“恒定电流”知识知道,闭合电路中要维持持续电流,其中必有电动势的存在;在电磁感应现象中,闭合电路中有感应电流也必然要存在对应的感应电动势,由此引出确定感应电动势的大小问题.⑵电磁感应现象中产生的感应电动势,为人们研制新的电源提供了可能,当它作为电源向外供电的时候,我们应当把它与外电路做为一个闭合回路来研究,这和直流电路没有分别;⑶用能量守恒和转化来研究问题是中学物理的一个重要的方法.化学电源中的电动势表征的是把化学能转化为电能的本领,感应电动势表征的是把机械能转化为电能的本领.教法建议法拉第电磁感应定律的重点是研究决定感应电动势大小的因素是什么,这一知识点无法从前面的知识得出,因此做好实验,从实验中分析归纳出法拉第电磁感应定律的内容,是学好这部分知识的关键;由于上一节学习产生感应电流的条件时,就使学生明确了穿过闭合电路的磁通量变化与否,决定了感应电流的有无,因此,本节实验的重点是使学生观察感应电流的大小与什么因素有关.对于程度比较好的学校,建议将实验改为学生分组完成,学生自己进行探究,教师加以引导分析.关于感应电动势的几点教学建议本节教材讲述了感应电动势的概念,通过对实验的定性分析,得出感应电动势的大小跟哪些因素有关系,最后给出了计算感应电动势大小的公式:,但没有讲述法拉第电磁感应定律.在讲授这节教材时,要注意概念、定律的建立过程,使学生知其所以然,防止学生死记几条干巴巴的结论.(1)感应电动势概念的建立:如何搞好物理概念的教学,这是一个很值得研究的课题.对此,各人虽有不同主张,但都很注意在抓好概念的引入、理解和应用这些环节上下功夫.在感应电动势概念的教学中,也应注意这几个环节.①引入感应电动势的概念时,教材利用前面几章学过的电动势、闭合电路欧姆定律等知识来分析产生感应电流的电路,得出既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中必然有电动势.在电磁感应现象中,产生的电动势叫感应电动势.教学实践表明,这样引入学生较易接受.②比较概念之间的内在联系,是一种使学生深刻理解概念本质的好方法.由感应电流过渡到感应电动势,对学生来说是从具体到抽象,从现象到本质的认识深化过程.为了让学生认识感应电流与感应电动势的区别和联系,教师可以用大型电流表和电压表演示电路在接通与断开条件下的回路电流与路端电压,让学生看到回路断开时,没有感应电流,但路端电压(即感应电动势)仍存在.而电路中出现感应电流,是要以电路闭合与电动势的同时存在为前提条件.从而说明感应电动势的有无,完全决定于穿过回路的磁通量的变化,与回路的通断,回路的组成情况等无关.而电路中的感应电流存在,只是在闭合电路中有感应电动势存在的必然结果.对纯电阻电路,感应电流强度与感应电动势的数量关系满足 .教师通过上述演示和分析对比,使学生了解到,电磁感应现象中感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质.③让学生把初学的概念在实际问题中加以应用,对巩固和深化概念很有效.教师可以教材中产生感应电流的二个实验,即图1、图2为例,让学生找一找,电路中哪部分导体产生了感应电动势,起到了电源的作用(在图1中是AB导体、图2中是线圈B).(3)感应电动势的大小:可利用课本图4-1和图4-2的实验装置,演示在闭合电路内磁通量变化快慢不同的情况下,产生的感应电流大小不同,从而分析出感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关.然后直接指出:理论和实践证明,导体在匀强磁场中作切割磁感线运动时,在B、l、v互相垂直的情况下,产生的感应电动势的大小可用公式来计算,即感应电动势的大小跟磁感应强度、导体长度、导体运动速度成正比.在演示中要注意说明:①磁铁相对线圈运动的快慢不同时或导体切割磁感线的快慢不同时,磁通量变化的快慢不同.②由于产生感应电流的闭合回路情况没有变化,所以感应电流大小的变化反映了感应电动势大小的变化.由于必修课中不讲法拉第电磁感应定律,公式不能从理论推导出来,为了便于学生接受和理解与B、l、v的正比关系,可以采用下述教法.利用图2来分析与B、l、v的关系.图中abcd为放在匀强磁场中的矩形线框,线框平面跟磁感线垂直,让线框中长为l的可滑动导体ab,以速度v向右运动,单位时间内运动到 .由图可以看出,lv是导体在单位时间内扫过的面积大小,Blv是单位时间内导体切割磁感线的条数,即单位时间内磁通量的变化.由此可见,当B、l、v 各量越大时,单位时间内穿过闭合回路的磁通量变化越大,或者说磁通量变化得越快,这时产生的感应电动势就越大.公式反映了感应电动势跟B、l、v成正比.讲完决定感应电动势大小的规律之后,可让学生通过练习来掌握规律.除了做节后的例题之外,还可把课本中练习二(1)题和习题(5)题在课堂上讨论,必要时可再适当补充一些基础练习.法拉第电磁感应定律的教学设计方案引入部分示例:复习提问:1:要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?(引导学生回答:这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的)2:如果电路不是闭合的,电路中没有电流,电源的电动势是否还存在呢?(引导学生回答:电动势反映了电源提供电能本领的物理量,电路不闭合电源电动势依然存在)引入新课:在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.1:引导学生找出下图中相当于电源的那部分导体?法拉第电磁感应定律 2教学目标知识目标1、知道决定感应电动势大小的因素;2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别;3、理解的内容和数学表达式;4、会用解答有关问题;5、会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小;能力目标1、通过学生实验,培养学生的动手能力和探究能力.情感目标1、培养学生对实际问题的分析与推理能力。
《法拉第电磁感应定律》教学案例-2019年文档
《法拉第电磁感应定律》教学案例一、案例背景本节选自人教版高中物理选修3―2第四章第四节《法拉第电磁感应定律》第一课时,重点是推导电磁感应定律。
前面几节的内容是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的。
本节是从感应电流进一步深入到感应电动势来理解的,即研究“决定感应电动势大小的因素”。
教科书在这个问题上的处理并没有通过实验探究,而是以陈述事实的方式,引入法拉第电磁感应定律,即教科书用“纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,于1845年和1846年先后指出:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,后人称之为法拉第电磁感应定律”。
虽然编者有自己的理由,我觉得逻辑上跳跃太大,学生接受起来太突然。
新课程强调教材是一种教学资源,为此,采用定性实验探究和理论探究相结合的办法突破这一逻辑上的难关,取得了良好的效果。
二、新课教学过程(1)活动一:分析实验1.导体棒切割磁感线时感应电动势的形成机理。
问题引导:1.既然导体棒AB相当于电源,当它与灵敏电流计断开匀速切割时也还是电源,它向右匀速运动时,棒内的自由电荷(为了方便认为自由电荷为正电荷)随着向右运动,会受到什么作用?(洛仑兹力);自由电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向?(右上方);以导体棒AB为参考系,自由电荷向哪个方向运动?(向上)。
2.导体棒一直运动下去,自由电荷是否总会沿着导体棒运动?为什么?答:不会。
当第一个正电荷在洛伦兹力作用下沿棒向上运动就聚集在B 端。
第二个正电荷向上运动时除受洛伦兹力外还受一个向下的电场力,由于洛伦兹力大,第二个正电荷又聚集在B端,相应A端出现2个等量的负电荷,直到第N个正电荷受力平衡。
设B、A两端电势差为E,则对第N个正电荷有:BqV=Eq/L,得出E=BLV,B、A两端电势差便是感应电动势E。
3.导体棒AB哪端电势高?答:根据右手定则知,B端电势高。
4.如果把AB导体棒与灵敏电流计连成回路,B、A两端的电势差还会保持吗?(设导体棒电阻为零)答:当AB导体棒与灵敏电流计连成回路时,就有感应电流,有正电荷从B 端流出。
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. 通过实验和问题探究,让学生掌握法拉第电磁感应定律的内容,并能运用其解释生活中的电磁现象。
3. 培养学生运用科学方法研究问题的能力,提高学生的实验操作技能和团队协作能力。
二、教学内容1. 法拉第电磁感应定律的发现过程2. 法拉第电磁感应定律的内容3. 法拉第电磁感应定律的应用4. 电磁感应现象在生活中的实例5. 实验操作与问题探究三、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推导过程,实验操作技能的培养。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学模式,引导学生主动探究法拉第电磁感应定律。
2. 利用实验和生活中的实例,加深学生对法拉第电磁感应定律的理解。
3. 采用小组合作学习的方式,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
4. 运用多媒体教学手段,丰富教学形式,提高学生的学习兴趣。
五、教学过程1. 导入:通过讲述法拉第发现电磁感应定律的过程,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解:详细讲解法拉第电磁感应定律的内容,引导学生理解其含义。
3. 实验演示:进行电磁感应实验,让学生直观地感受电磁感应现象。
4. 实例分析:分析生活中常见的电磁感应现象,让学生体会法拉第电磁感应定律在实际应用中的重要性。
5. 问题探究:设置问题,引导学生运用法拉第电磁感应定律进行解答,培养学生的实际应用能力。
6. 总结:对本节课的内容进行归纳总结,强调法拉第电磁感应定律的重要性。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
8. 课后反思:对本节课的教学效果进行反思,为下一步教学做好准备。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问,了解学生对法拉第电磁感应定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和对实验现象的观察分析能力。
3. 课后作业:检查学生对课堂所学知识的掌握情况。
(完整版)法拉第电磁感应定律教案
第四节法拉第电磁感应定律(教案)教学目标:(一)知识与技能1.让学生知道什么叫感应电动势,知道电路中哪部分相当于电源2.让学生知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量。
3.让学生理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4.知道E=BLv sinθ如何推得.(二)过程与方法(1)通过实验,培养学生的动手能力和探究能力。
(2)通过推导导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1、让学生探究影响感应电动势的因素,并能定性地找出感应电动势与磁通量的变化率的关系。
2、会推导导线切割磁感线时的感应电动势的表达式。
教学难点如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系。
教学用具多媒体电脑、PPT课件、8组探究实验器材(线圈、蹄形磁铁、导线、电流计等)教学过程:课堂前准备将实验器材提前分组发给学生.以便分组实验。
引入新课师:在物理学史上,有这样一位科学家,他是一个贫穷的铁匠的儿子,做过订书学徒,干过非常卑贱的工作,但却取得了非凡的成就。
他用一个线圈和一个磁铁,改变了整个世界。
今天,从美国的阿拉斯加到中国的青藏高原,从北极附近的格陵兰岛,到南极考察站,都里不开他一百多年前的发现,这位科学家是谁?——英国科学家法拉第。
下面大家各小组在重新做一下这一有着划时代意义的实验:(学生做实验)在学生组装实验器材做实验的同时,教师进行巡视,指导。
学生可能出现的情况:组装器材缓慢,接触不好,现象不明显等.教师应加以必要的指导。
师:同学们,我们用一个线圈和一个磁铁竟然使闭合电路中产生了电流,这是多么令人惊奇的发现!根据电路的知识,在这个实验电路中哪一部分相当于电源呢?(学生回答)师:如果你是法拉第,当你发现了电磁感应现象以后,下一步你要进一步研究什么呢?(学生回答)好,下面我们就来探究一下影响感应电动势的因素。
法拉第电磁感应定律(教案)
二 法拉第电磁感应定律〔教案〕教学目标:1.熟练掌握法拉第电磁感应定律,及各种情况下感应电动势的计算方法。
2.知道自感现象及其应用,日光灯教学重点:法拉第电磁感应定律教学难点:法拉第电磁感应定律的应用教学内容:一、法拉第电磁感应定律1.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即t k E ∆∆Φ=,在国际单位制中可以证明其中的k =1,所以有t E ∆∆Φ=。
对于n 匝线圈有tn E ∆∆Φ=。
在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下,由法拉第电磁感应定律可推出感应电动势的大小是:E=BLv sin θ〔θ是B 与v 之间的夹角〕。
[例1]如下图,长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。
求:将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场的过程中,⑴拉力F 大小; ⑵拉力的功率P ;⑶拉力做的功W ;⑷线圈中产生的电热Q ;⑸通过线圈某一截面的电荷量q 。
解:这是一道基本练习题,要注意所用的边长究竟是L 1还是L 2 ,还应该思考一下所求的各物理量与速度v 之间有什么关系。
⑴v R v L B F BIL F R E I v BL E ∝=∴===22222,,, ⑵22222v R v L B Fv P ∝== ⑶v Rv L L B FL W ∝==12221 ⑷v W Q ∝= ⑸Rt R E t I q ∆Φ==⋅=与v 无关 特别要注意电热Q 和电荷q 的区别,其中Rq ∆Φ=与速度无关!〔这个结论以后经常会遇到〕。
[例2]如下图,竖直放置的U 形导轨宽为L ,上端串有电阻R 〔其余导体部分的电阻都忽略不计〕。
磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外。
金属棒ab 的质量为m ,与导轨接触良好,不计摩擦。
从静止释放后ab 保持水平而下滑。
试求ab 下滑的最大速度v m解:释放瞬间ab 只受重力,开始向下加速运动。
《法拉第电磁感应定律》教学设计
资源与工具计算机、电磁感应传感器、电压传感器、条形磁铁、线圈、电流表、导线等教学流程图教学流程设计教学环节教师活动学生活动设计意图创设问题类比引课前面我们学习了感应电流,你还记得产生感应电流的条件是什么吗?学生回答问题:①闭合回路;②磁通量发生变化通过学生对上节课产生感应电流的条件回顾,引导学生去思考新的问题:电路中的电源是谁?达到温故知新的目的。
课前准备分析学情,了解学生的问题所在和提出的问题课中学习问题解决问题1问题2问题3产生电流的条件比较两电路本质异同影响电动势大小因素问题4磁铁快插与慢插区别实验验证分析结果概括规律目标达成学生小结自评、互评,完成课后作业在闭合电路中要形成电流,必须有电源电动势存在,在电磁感应现象中出现了感应电流,是否也该有相应的电源电动势呢? 学生回答:肯定有电源电动势。
基于新课内容设置问题驱动任务问题1:试从本质上比较甲、乙两电路的异同.产生电动势的那一部分线圈相当于电源,该电动势我们称为感应电动势。
问题2:感应电动势的大小跟哪些因素有关呢?学生思考,尝试回答学生猜想通过学生们熟悉的电路甲,对比产生感应电流的电路乙,引导学生直观得出:产生电动势的那一部分导体(或线圈)就相当于电源。
引导学生根据感应电流产生的条件进行合理猜想,培养学生的问题意识和提出问题的能力。
一、学生实验:将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置,快插入和慢插入,观察实验现象?问题3:你们小组观察到了什么现象?问题4:实验观察快插入时感应电流大,慢插入时感应电流小的现象,那么在同一个电路中,电流的大小反映了什么?在实验中,两次将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置。
两次插入磁体过程中,线圈磁通量变化量都一样,但快速插入时时间更短,磁通量变化更快(我们把磁通量的变化快慢称为磁通量的变化率),所以产生的E更大。
我们可以得到结论:磁通量的变化率越大,感应电动势就越大。
前面我们通过实验定性的知道了磁通量的变化率与感应电动势的大小有关系,那它们之间有什么定量关系呢?二、演示实验:研究感应电动势与磁通量的变化率的关系(简单介绍实验装置和传感器的作用)(实验实物图)(实验结构图)实验得到的图像:B随时间变化关系线圈两端U随时间变化对应关系通过电源改变提供的不同类型直流电流,借助次级线圈改变磁场,重复试验。
法拉第电磁感应定律的教案示例之一
法拉第电磁感应定律的教案示例之一一、教学目标1.在物理知识方面的要求。
(1)掌握导体切割磁感线的情况下产生的感应电动势。
(2)掌握穿过闭合电路的磁通量变化时产生的感应电动势。
(3)了解平均感应电动势和感应电动势的即时值。
2.通过推理论证的过程培养学生的推理能力和分析问题的能力。
3.运用能的转化和守恒定律来研究问题,渗透物理思想的教育。
二、重点、难点分析1.重点是使学生掌握感应电动势和感应电动势与哪些因素有关。
2.在论证过程中怎样运用能的转化和守恒思想是本节的难点。
三、主要教学过程。
(一)引入新课复习提问:在什么情况下,电路中会有感应电流产生?要求学生回答:①电路要闭合②电路的磁通量要发生变化(二)教学过程设计1.设问。
既然会判定感应电流的有无,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?既然有感应电流,那么就一定存在感应电动势。
只要能确定感应电动势的大小,根据欧姆定律就可以确定感应电流了。
2.导线切割磁感线的情况。
(1)如图所示,矩形闭合金属线框abcd置于有界的匀强磁场B中,现以速度v匀速拉出磁场,我们来看感应电动势的大小。
在水平方向ab边受到安培力F m=BIl的作用。
因为金属线框是做匀速运动,所以拉线框的外力F的大小等于这个安培力,即F=BIl。
在匀速向外拉金属线框的过程中,拉力做功的功率P=F·v=BIlv。
拉力的功并没有增加线框的动能,而是使线框中产生了感应电流I。
根据能的转化和守恒定律可知,拉力F的功率等于线框中的电功率P'。
闭合电路中的电功率等于电源电动势ε(在这里就是感应电动势)与电流I的乘积。
显然 Fv=εI,即 BIlv=εI。
得出感应电动势ε=Blv。
(1)式中的l是垂直切割磁感线的有效长度(ab),v是垂直切割磁感线的有效速度。
(2)当ab边与磁感线成θ角(如图2)做切割磁感线运动时,可以把速度v分解,其有效切割速度v⊥=v·sinθ,那么,公式(1)可改写为:ε=Blvsinθ, (2)这就是导体切割磁感线时感应电动势的公式。
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 教案目标:让学生了解电磁感应现象的背景和意义。
激发学生对法拉第电磁感应定律的兴趣。
1.2 教学内容:回顾电流和磁场的基本概念。
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内容。
1.3 教学方法:通过讲述电流和磁场的基本概念,引导学生回顾相关知识。
通过展示电磁感应实验,引起学生对电磁感应现象的兴趣。
通过提问和讨论,激发学生对法拉第电磁感应定律的好奇心。
1.4 教学资源:电流和磁场的基本概念的PPT或黑板。
电磁感应实验器材:磁铁、线圈、电流表等。
1.5 教学步骤:1.5.1 导入:引导学生回顾电流和磁场的基本概念,如电流的定义、磁场的表示等。
通过提问,了解学生对电磁感应现象的初步了解。
1.5.2 讲述:介绍电磁感应现象的发现过程,如法拉第的实验和观察。
解释法拉第电磁感应定律的内容,包括感应电动势的产生条件和大小关系。
1.5.3 展示实验:进行电磁感应实验,展示磁铁靠近线圈时电流的产生。
引导学生观察实验现象,并解释实验结果与法拉第电磁感应定律的关系。
1.5.4 讨论:提问学生对实验现象的观察和理解。
引导学生探讨法拉第电磁感应定律的应用和意义。
第二章:法拉第电磁感应定律的内容2.1 教案目标:让学生理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式。
学会运用法拉第电磁感应定律进行简单的问题计算。
2.2 教学内容:回顾法拉第电磁感应定律的表达式。
解释感应电动势的大小和方向的确定方法。
2.3 教学方法:通过讲解和示例,帮助学生理解法拉第电磁感应定律的表达式。
通过练习题和问题解答,培养学生的计算能力和问题解决能力。
2.4 教学资源:法拉第电磁感应定律的PPT或黑板。
练习题和问题解答的教材或习题集。
2.5 教学步骤:2.5.1 讲述:复习法拉第电磁感应定律的表达式,包括感应电动势的大小和方向的确定方法。
通过示例,解释法拉第电磁感应定律在不同情况下的应用。
2.5.2 练习题:给学生发放练习题,让学生独立解答。
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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。