高中物理《法拉第电磁感应定律(2)》优质课教案、教学设计
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+第2课时+示范教案
2 法拉第电磁感应定律(第2课时)教学目标1.能够利用法拉第电磁感应定律,推导出导线切割磁感线时感应电动势的公式。
2.分析、理解电磁感应现象中的洛伦兹力。
教学重难点教学重点运用E =Blv 或E =Blv sin θ计算导体切割磁感线时的感应电动势。
教学难点导线切割磁感线运动过程中的动力学和能量特征。
教学准备多媒体设备教学过程新课引入1.法拉第电磁感应定律的内容是什么?2.当导线做切割磁感线运动而使磁通量变化,这时法拉第电磁感应定律又可以表示成怎样的形式?讲授新课二、导体棒平动切割磁感线时的感应电动势情景说明:在Δt 时间内导体棒可动部分由原来的位置ab 移到a 1b 1,根据法拉第电磁感应定律,分析产生的电动势多大?学生推导:线框的面积变化量ΔS =LvΔt ,穿过闭合电路的磁通量的变化量ΔΦ=BΔS =BLvΔt ,代入公式E =ΔΦΔt中,得到E =BLv 。
教师提问:引导学生思考,对于表达式的成立有什么条件限制吗?(提示:B 、l 、v 三个量方向必须相互垂直)教师分析:1.对公式E =Blv 的理解(1)当B 、l 、v 三个量方向相互垂直时,E =Blv ;当有任意两个量的方向平行时,E =0。
(2)式中的l 应理解为导线切割磁感线时的有效长度。
若切割磁感线的导线是弯曲的,则应取其与B 和v 方向都垂直的等效线段长度来计算。
如图中线段ab 的长即为导线切割磁感线的有效长度。
(3)公式中的v 应理解为导线和磁场的相对速度,当导线不动而磁场运动时,也有电磁感应现象产生。
2. 如果导线的运动方向与导线本身是垂直的,但与磁感线方向有一个夹角 θ ,速度 v 可以分解为两个分量:垂直于磁感线的分量 v 1=vsin θ 平行于磁感线的分量 v 2=vcos θ后者不切割磁感线,不产生感应电动势。
前者切割磁感线,产生的感应电动势为E =Blv 1 。
考虑到v 1=vsin θ ,因此E =Blvsinθ。
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。
高中物理电磁感应教学教案:法拉第电磁感应定律 (2)
高中物理电磁感应教学教案:法拉第电磁感应定律一、引言电磁感应作为物理学中的重要概念和实验现象之一,是高中物理课程中的重要内容之一。
法拉第电磁感应定律是电磁感应的基础理论,其研究内容涵盖了电动势、磁通量和导线运动等方面。
本教案旨在通过详细讲解法拉第电磁感应定律的原理和公式,并结合实际生活和实验现象进行教学,以帮助学生深入理解和掌握该定律的应用。
二、教学目标1. 理解法拉第电磁感应定律的基本概念和原理;2. 掌握法拉第电磁感应定律的具体表达形式及其应用;3. 运用法拉第电磁感应定律解决实际问题。
三、教学内容1. 法拉第电磁感应定律的概念和基本原理1.1. 磁感应强度与磁通量变化的关系1.2. 电动势与导线运动的关系2. 法拉第电磁感应定律的公式表达及其应用2.1. 电动势的计算公式2.2. 磁感应强度与磁通量变化率的关系3. 实例分析与实验验证3.1. 磁铁靠近螺线管产生的电流3.2. 磁铁穿过线圈的电流变化3.3. 断电原理解释3.4. 电动机的工作原理四、教学步骤1. 导入环节1.1. 利用实例引起学生兴趣,介绍电磁感应现象的应用背景1.2. 提问引导学生思考,激发学习兴趣2. 理论讲解2.1. 介绍法拉第电磁感应定律的定义和基本原理2.2. 推导法拉第电磁感应定律的数学表达式2.3. 讲解电动势的计算公式及其应用2.4. 解释磁感应强度与磁通量变化率的关系3. 实验演示3.1. 进行相关实验,验证法拉第电磁感应定律的实际效果3.2. 引导学生观察实验现象,并结合理论进行实际应用探讨4. 训练与实践4.1. 给予学生相关习题进行独立思考和解答4.2. 利用实际应用问题引导学生应用法拉第电磁感应定律解决问题5. 总结与拓展5.1. 总结法拉第电磁感应定律的核心内容及应用准则5.2. 提出更多实例供学生探讨和拓展应用五、教学手段1. 多媒体教学:运用投影仪、电脑和教学PPT进行理论讲解和实例演示2. 实验器材:磁铁、螺线管、电池、导线等实验器材3. 讨论与探究:通过学生讨论、小组探究和合作解题等方式激发学生的学习兴趣和思维能力六、教学评价1. 通过课堂讨论、个人作业和小组实验报告等方式考察学生的理解程度和应用能力2. 通过综合评价学生在教学过程中的表现,评判教学效果七、教学反思1. 教师角色:在教学过程中,教师要起到引导和激发学生学习兴趣的作用,同时引导学生探究和思考,培养学生的分析和解决问题的能力。
法拉第电磁感应定律--优质获奖教案
第2节法拉第电磁感应定律 教学目标:1.理解感应电动势的概念,明确感应电动势的作用.2.理解感应电动势的大小与磁通量变化率的关系,掌握法拉第电磁感应定律及应用.3.通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步揭示电与磁的关系,培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力.教学重点:法拉第电磁感应定律的建立和应用.教学难点:1.磁通量的变化与变化率的区别,及与感应电动势的关系.2.决定磁通量大小的因素,及其变化特点.教学关键:做好演示实验,观察并分析好实验.[教具]演示用电流计、线圈(螺线管)、磁铁、导线等.教学方法:应用分析、类比和迁移等思维方法,在实验中让学生理解法拉第电磁感应定律的实质,得出定律的表达公式,进而掌握其应用.教学过程:引入新课由前节可知,感应电流的方向与原磁场的方向以及磁通量的变化有关.那么,感应电流的大小又与什么有关系呢?我们知道:电流的大小与电动势有关系,让我们首先来研究感应电动势的产生.进行新课1.法拉第电磁感应定律1.法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt共同决定,而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系。
(2)磁通量的变化率ΔΦΔt对应Φ-t 图线上某点切线的斜率。
2.应用法拉第电磁感应定律的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时,ΔΦ=B ·ΔS ,则E =n B ΔS Δt; (2)磁通量的变化是由磁场变化引起时,ΔΦ=ΔB ·S ,则E =n ΔB ·S Δt; (3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时,则根据定义求,ΔΦ=Φ末-Φ初,E =n B 2S 2-B 1S 1Δt ≠n ΔB ΔS Δt。
典例] 如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ,磁场方向与圆环所在平面垂直。
磁感应强度B 随时间均匀增大。
两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b 。
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:引言教学目标:1. 了解电磁感应现象的发现背景。
2. 掌握法拉第电磁感应定律的基本概念。
教学内容:1. 介绍电磁感应现象的发现背景,如奥斯特的电流磁效应实验。
2. 引入法拉第电磁感应定律的定义和公式。
教学活动:1. 播放奥斯特电流磁效应实验的视频,引导学生观察实验现象。
2. 引导学生思考电磁感应现象的意义和应用。
3. 讲解法拉第电磁感应定律的定义和公式。
教学评估:1. 检查学生对电磁感应现象的理解。
2. 检查学生对法拉第电磁感应定律的定义和公式的掌握。
第二章:法拉第电磁感应定律的实验验证教学目标:1. 掌握法拉第电磁感应定律的实验验证方法。
2. 学会使用实验仪器进行电磁感应实验。
教学内容:1. 介绍法拉第电磁感应定律的实验验证方法。
2. 介绍电磁感应实验的仪器和操作步骤。
1. 讲解法拉第电磁感应定律的实验验证方法。
2. 演示电磁感应实验,并引导学生进行实验操作。
3. 引导学生观察实验现象,并记录实验数据。
教学评估:1. 检查学生对法拉第电磁感应定律实验验证方法的掌握。
2. 检查学生对电磁感应实验的操作技能。
第三章:法拉第电磁感应定律的应用教学目标:1. 了解法拉第电磁感应定律在实际应用中的重要性。
2. 掌握法拉第电磁感应定律在发电机和变压器中的应用。
教学内容:1. 介绍法拉第电磁感应定律在实际应用中的重要性。
2. 讲解法拉第电磁感应定律在发电机和变压器中的应用原理。
教学活动:1. 引导学生思考法拉第电磁感应定律在实际应用中的重要性。
2. 讲解发电机和变压器的工作原理,并演示相关实验。
3. 引导学生理解发电机和变压器中法拉第电磁感应定律的应用。
教学评估:1. 检查学生对法拉第电磁感应定律在实际应用中的理解。
2. 检查学生对发电机和变压器工作原理的掌握。
第四章:法拉第电磁感应定律的数学推导1. 掌握法拉第电磁感应定律的数学推导过程。
2. 学会使用数学方法分析电磁感应现象。
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。
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。
2.2 法拉第电磁感应定律(教学设计)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
2.2 法拉第电磁感应定律教学设计回答电动势回答有电源,产生电磁感应的部分就是电源。
比如,动生现象中切割磁感线的导体,感生现象中变化磁场穿过的线圈。
甲2.条件:只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就产生感应电动势。
与电路是否闭合无关。
①有感应电流一定存在感应电动势;①有感应电动势不一定存在感应电流。
(二)电磁感应的实质磁通量变化是电磁感应的根本原因;产生感应电动势是电磁感应现象的本质.(产生感应电流只不过是一个现象,表示电路中输送着电能;而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质,它表示电路已经具备随时输出电能的能力)总结:感应电动势的有无,完全取决于穿过闭合电路中的磁通量是否发生变化,与电路的通断,电路的组成是无关的。
感应电动势的大小又是怎样的呢?它可能与哪些因素有关?(一)探究影响感应电动势大小的因素实验装置如图所示,线圈的两端与电压表相连。
将强磁体从长玻璃管上端由静止下落,穿过线圈。
分别使线圈距离上管20cm,30cm,40cm和50cm,记录电压表的示数以及发生的现象。
分别改变线圈的匝数、磁体的强度,重复上面的实验,得出定性的结论。
实验过程1、感应电流大小与相同时间内磁感应强度变化大小的关系线圈匝数:200下落高度:30厘米2、感应电流大小与磁铁运动速度的关系线圈匝数:200 磁铁个数:2个3、感应电流大小与线圈匝数的关系 磁铁个数:2个 下落高度:30厘米(二)法拉第电磁感应定律 1.内容: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。
2.公式:E t ∆Φ=∆线圈有n 匝:E nt ∆Φ=∆3.注意:(1)公式中Δφ取绝对值,不涉及正负,感应电流的方向另行判断。
(2)产生感应电动势的那部分导体相当于电源,感应电动势即该电源的电动势。
4.应用:用公式t ΦnE ∆∆= 求E 的几种常见情况:①B 不变, S 发生变化,ΔS =S 2-S 1 :tS B ntBS BS nE ∆∆=∆-=12 ①S 不变, B 发生变化,ΔB =B2-B1 :tB S ntSB S B nE ∆∆∆-==12①如果B 、S 都变化呢?tS B S B ntnE ∆-∆=112212=-ϕϕ三、导线切割磁感线时的感应电动势(一)思考与讨论如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于匀强磁场中,磁感应强度是B,ab以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势。
2 法拉第电磁感应定律-人教版高中物理选择性必修 第二册(2019版)教案
2 法拉第电磁感应定律-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案1. 教学目标•掌握法拉第电磁感应定律的概念和表述方式;•掌握方向关系的判断方法;•能够运用法拉第电磁感应定律解决实际问题。
2. 教学重难点分析•法拉第电磁感应定律的表述方式有多种,学生容易混淆;•方向的判断需要画出磁感线和电流线,难度较大。
3. 教学方法•案例引入法,通过实例引出电磁感应的概念;•思维导览法,将电磁感应的过程分为“电场产生”、“磁场感生”、“磁场变化”三个部分,逐一分析;•演示法,通过实验演示法拉第电磁感应定律,并加深学生对信息的理解。
4. 教学步骤步骤一:案例引入通过背包电瓶吸铁石的实验,引出磁感线和电磁感应的概念。
步骤二:理论知识讲解1.电场产生:一个半径为R的圆环导线,通以电流I,它在圆心处的磁场方向竖直向下。
在圆环内侧放置一个导体线圈,绕在圆环中心轴线上并与圆环同一平面内,与导线圆环的轴线成θ角度,如图所示。
当圆环中电流中断或通过电流方向改变时,观察到导体线圈内出现一个电动势和电流,这个现象叫做电磁感应现象。
2.磁场感生:由于导体中的电子受到磁场力的作用,从而发生运动,因此它们在导体内部产生一个电动势,这个电动势称为磁感应电动势,它由主磁场的变化产生。
3.磁场变化:在磁场中存在变化时,其磁通量的变化大小与时间的比值,称为磁通量变化率,它的单位是韦伯/秒。
步骤三:方向的判断1.磁感线的方向与电流线的方向垂直,并且指向匝数增加的方向。
2.通过“右手定则”来判断磁场的方向。
3.当磁场中的磁通量发生变化时,磁场的方向会发生变化。
步骤四:实验演示和应用1.通过实验演示法拉第电磁感应定律的实验过程。
2.运用法拉第电磁感应定律解决实际问题。
5. 教学效果评估通过课堂练习、小组讨论、测试等方式评估,以达到预期教学效果。
6. 教学反思考虑到本节课的难点和理解度,教师在讲解时需要尽可能的多次提及概念解释,并疏通思路,提供经典的实例演示给学生,从而提升学生的理论水平和物理运用能力。
2法拉第电磁感应定律-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案
2 法拉第电磁感应定律-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案1. 教学目标1.了解电磁感应现象的产生条件和基本特征。
2.掌握法拉第电磁感应定律及其应用。
3.能够解决电路中电感和电阻串联这一类电路的问题。
2. 教学重点和难点重点1.法拉第电磁感应定律及其应用。
2.电感和电阻串联电路的问题解决。
难点1.理解电磁感应中的磁通量变化和电动势的产生。
2.掌握复杂电路中电感、电阻的计算。
3. 教学内容和方法教学内容1.电磁感应现象的基本原理和实验验证。
2.法拉第电磁感应定律的表达式和应用。
3.电感和电阻串联电路的问题解决。
4.电感和电容并联电路的问题解决。
教学方法1.教师讲授和演示结合,讲解电磁感应现象和实验验证。
2.以图像化及简洁直观的方式,介绍法拉第电磁感应定律的表达式和应用,并演示实验。
3.短句概括法拉第电磁感应定律,提高学生记忆和理解能力。
4.针对具有典型结构和性质的电路问题,进行具体的解析和计算练习,以加强学生的练习能力。
4. 教学过程第一步了解电磁感应现象的基本原理和实验验证1.讲解电磁感应的基本原理和实验验证,引入电磁感应定律的概念。
2.通过视频、图片等形式展示电磁感应的实验现象。
3.进行作业:让学生了解如何在实验中验证电磁感应现象。
第二步掌握法拉第电磁感应定律的表达式和应用1.讲解法拉第电磁感应定律的表达式及其应用。
2.提取法拉第电磁感应定律中的关键句式进行强化复习和记忆。
3.演示利用法拉第电磁感应定律解决相关问题。
第三步电感和电阻串联电路的问题解决1.讲解电感和电阻串联电路的基本特点,并演示其导出式子及应用。
2.进行规范化的计算练习,让学生掌握解决电感和电阻串联电路问题的方法。
第四步电感和电容并联电路的问题解决1.讲解电感和电容并联电路的基本特点,并演示其导出式子及应用。
2.进行规范化的计算练习,让学生掌握解决电感和电容并联电路问题的方法。
5. 教学反思1.整个教学过程回归教学目标,由表及里,把握每一个重点和难点,以提高与巩固学生对物理概念和计算方法的掌握程度。
《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-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。
高中物理选择性必修2 2.2 法拉第电磁感应定律-教学设计
第二章电磁感应第2节法拉第电磁感应定律●教材分析法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。
从知识发展来看,它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系,又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。
它既是本章的教学重点,也是教学难点。
●教学目标与核心素养物理观念:知道感应电动势的定义.科学思维:通过实验理解法拉第电磁感应定律及数学表达式科学探究:经历分析推理得出法拉第电磁感应定律的过程,体会用变化率定义物理量的方法科学态度与责任:感受科学家对规律的研究过程,学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。
●教学重难点1、教学重点:法拉第电磁感应定律的建立和应用2、教学难点:对磁通量,磁通量的变化量和磁通量变化率的理解●教学过程思考引入:让学生思考并回答以下问题问题1:什么叫电磁感应现象?学生回答:利用磁场产生电流的现象问题2:产生感应电流的条件是什么?学生回答:(1)闭合电路(2)磁通量变化问题3:试从本质上比较甲、乙两电路的异同既然闭合电路中有感应电流,这个电路中就一定有电动势。
问题4:穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流。
感应电流的大小跟哪些因素有关?让学生分组讨论,进行大胆的猜想感应电流的大小跟这些因素有关学生回答:1.磁场强弱2.运动速度3.线圈匝数4.磁场方向与导体运动方向5.磁通量大小6.磁通量的变化率课件展示:实验装置如图所示,线圈的两端与电压表相连。
将强磁体从长玻璃管上端由静止下落,穿过线圈。
分别使线圈距离上管口20cm 、30cm 、40cm 和50cm,记录电压表的示数以及发生的现象。
分别改变线圈的匝数、磁体的强度,重复上面的实验,得出定性的结论。
一、电磁感应定律:1. 内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率ΔΦ/Δ t 成正比。
t k E ∆∆Φ=当电动势单位为V,磁通量单位为Wb ,时间单位为s 时,K 的取值为1.当线圈为n 匝时t Φn E ∆∆= 2.法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定,而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系(2)磁通量的变化率对应Φt 图线上某点切线的斜率.思考与讨论让学生思考并回答以下问题:问题1:磁通量大,磁通量变化一定大吗?问题2:磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?教师总结:磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零),磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小),磁通量的变化率不一定大(小). (可以类比速度、速度的变化和加速度.)理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt 的意义(课件展示)应用法拉第电磁感应定律的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时,ΔΦ=B ·ΔS ,则(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时,ΔΦ=ΔB ·S ,则(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时,则根据定义求,ΔΦ=Φ末-Φ初通过以下例题让学生学会运用公式例题1:有一个50匝的线圈,如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s ,求感应电动势。
人教版高中物理选修- 二法拉第电磁感应定律-说课一等奖
《法拉第电磁感应定律》教学设计 一、教学目标: 1、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通过对t∆∆Φ∆ΦΦ、、的区别来体会这三个物理量的本质含义。
3.在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律,并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用,培养学生在物理实验中仔细观察和认真思考的能力。
4、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。
三、教学难点:磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。
四、教具:1、演示用的电流表,螺线管,条形磁铁、蹄形磁铁、、铁架台、线圈、导线若干2、多媒体大屏幕投影仪,自制的幻灯片五、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。
由于我的学生的分析能力与抽象思维能力较弱,因此我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;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。
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。
感应电动势:多媒体展示:问:a 、b 两图中,若电路是闭合的,有无电流图b 中有电流时,哪一部分相当于电源教师:线圈既然是电源,就一定有电动势,同时线圈的电阻即为电源的内阻。
问:图b 中,若电路不闭合,当条形磁铁插入或拔出时,有无电流有无电动势教师:在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势。
有感应电动势是电磁感应现象的本质。
新课教学:1、探究影响感应电动势大小的因素:教师引导:请同学们对影响感应电动势大小的因素进行猜想:猜想:①与磁通量变化的大小有关;②与磁通量变化的快慢有关2.利用图b 装置如何进行实验探究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。
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第四节:法拉第电磁感应定律教案教学目标
1、知识与技能:
(1)、知道感应电动势,及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,并能区别Φ、ΔΦ、∆Φ。
∆t (3)、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。
(5)、会用E =n ∆Φ
解决问题。
∆t
2、过程与方法
(1)、经历实验,培养学生的观察能力和分析解决问题的能力。
(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。
3、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思想。
(2)、通过比较感应电流、感应电动势的特点,引导学生把握主要矛盾。
教学重点、法拉第电磁感应定律。
教学难点、感应电流与感应电动势的产生条件的区别。
教学过程
一、复习提问:
1、根据上面的三幅图试回忆探究感应电流产生的实验,并回答在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?
答:穿过闭合回路的磁通量发生变化,就会在回路中产生感应电流。
2、恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?
答:电路闭合,且这个电路中就一定有电源。
3、在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向?
答:由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向
二、引入新课
1、问题1:既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?
答: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、问题2:如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁,问
①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么?
答:有,因磁通量有变化
②、有感应电流,是谁充当电源?
答:由恒定电流中学习可知,对比可知左图中的虚线框部分相当于电源。
E
③、上图中若电路是断开的,有无感应电流电流?有无感应电动势?
答:电路断开,肯定无电流,但有电动势。
3、产生感应电动势的条件是什么?
答:回路中的磁通量发生变化.
4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现?
答:在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势,但产生感应电流还需要电路闭合,因此研究感应电动势更有意义。
(情感目标)
本节课我们就来一起探究感应电动势
三、进行新课
(一)、思考影响感应电动势大小的因素
(1)感应电动势大小跟什么因素有关?
(2)动画演示:
①将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管,记录表针的最大摆幅。
②迅速和缓慢移动导体棒,记录表针的最大摆幅。
③迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片,迅速和缓慢的插入拔出螺线管,分别记录表针的
最大摆幅;
(3)回答问题:
1、在实验中,电流表指针偏转原因是什么?
2、电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?
3、在实验中,快速和慢速效果有什么相同和不同?
引导学生分析实验,回答以上问题: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=
E
R +r
,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。
可见,感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关,即与磁通量的变化率有关.
把
∆Φ
定义为磁通量的变化率。
∆t
上面的实验,我们可用磁通量的变化率来解释:
实验中,将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时,
∆Φ
大,I 感大,E 感大。
∆t
实验结论:电动势的大小与磁通量的变化快慢有关,磁通量的变化越快电动势越大,磁通量的变
r
G
化越慢电动势越小。
(二)、法拉第电磁感应定律
从上面的实验我们可以发现,
∆Φ
越大, E 感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的
∆t
变化率决定。
精确的实验表明: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 ∝
∆Φ。
这就是法拉第电磁感应定律。
推导法拉第电磁感应定律的表达式: E =k
∆Φ 在
∆t
∆t
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,则上式可写成 E =
∆Φ 设闭合电路是一个 N 匝线圈,且穿过每匝线圈
∆t
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
∆Φ ∆t
1. 内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比
2. 公式:E =N
∆Φ
∆t
3. 定律的理解:
⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别 Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt ⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比 ⑶感应电动势的方向由楞次定律来判断
⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定: 当 ΔΦ=Δ BS 则E =Δ BS/Δt 当 ΔΦ=B
Δ S 则E =B Δ S/Δt 4、特例—— 导线切割磁感线时的感应电动势
用课件展示如图所示电路,闭合电路一部分导体
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 a 1b 1,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 =
∆Φ
∆t
这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式,需要理解
(1) B,L,V 两两垂直 (2) 导线的长度 L 应为有效长度 (3) 导线运动方向和磁感线平行时,E=0 (4) 速度 V 为平均值(瞬时值),E 就为平均值(瞬时值) 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?如图所示电路,闭合电路的一部分导体 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。
=BLv
解析:可以把速度v 分解为两个分量:垂直于磁感线的分量v1=v sinθ 和平行于磁感线的分量v2=v cosθ。
后者不切割磁感线,不产生感应电动势。
前者切割磁感线,产生的感应电动势为E=BLv1=BLv sinθ
强调:在国际单位制中,上式中B、L、v 的单位分别是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s),θ 指v 与B 的夹角。
5、公式比较
与功率的两个公式比较得出E=ΔΦ/Δt:求平均电动势
E=BLV :v 为瞬时值时求瞬时电动势,v 为平均值时求平均电动势
课堂练习:
例:如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,长L 电阻为R0 的裸电阻丝cd 在宽为L 的平行金属导轨上向右滑行,速度为V。
已知R1=R2=R0,其余电阻忽略不计,求电键K 断开和闭合时,M、N 两点的电势差UMN。
【课堂小结】一、
感应电动势
1.定义
二、法拉第电磁感应定律
1.法拉第电磁感应定律:闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比.
2.感应电动势大小:
①、E=n△Φ/ △t 多表示平均感应电动势。
②、E=BLVsinθ 多表示为导体切割磁感线的感应电动势。
(θ 可以为B、L、V 中任意两个量之间的夹角。
且L 是指切割磁感线的有效长度).
【课后作业】
课后练习题1、2。