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电磁感应定律教案
电磁感应定律教案
【篇一:
法拉第电磁感应定律教学设计】
4.4法拉第电磁感应定律
——感应电动势的大小
昌吉市第四中学常志平
【教学依据】
人教版高中物理选修3-2第四章第四节
【教学流程】
1.感应电动势:
创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念
2.法拉第电磁感应定律:
创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用
【教材分析】
本节是选修3-2模块的一个二级主题“电磁感应”的一节内容(另外两个二级主题分别是交变电流和传感器)。
本模块的大部分内容都要求通过实验、探究与活动来展现。
应让学生尽可能多的经历一些探究的过程,领悟物理学研究的思想和方法。
结合这一要求,虽然本节教材没有安排实验,然而我认为在本节教学设计中根据教材前后内容的承接关系及学生的认知能力和特点,还是以实验定性探究来突破重难点和落实三维目标。
由于高中阶段电磁感应定律的定量实验很难完成,因而【新课程标准】没有要求通过定量实验来研究,但应通过定性的实验让学生观察磁通量的变化快慢是影响感应电动势的主要因素,从而直接给出法拉第电磁感应定律和公式。
要求学生能应用电磁感应定律解释一些生活和技术中的现象,要会应用电磁感应定律计算有关问题。
第电磁感应定律在特定条件下推导出的表达式.这样做可以让学生在这节课的学习中分清主次,减轻学生认知上的负担,又不降低应用上的要求)可选讲。
【学情分析】
此部分知识较抽象,而现在学生的抽象思维能力还比较弱。
所以在这节课的教学中,应该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、循序渐进,力求通过引导、启发,使同学们能利用已掌握的旧知识,来理解所要学习的新规律,力求通过明显的实验现象启发同学们主动起来,从而活跃大脑,激发兴趣,变被动记忆为主动认知。
【三维目标】
1.知识与技能:
①知道感应电动势的含义,能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率;
②理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式,会用法拉第电磁感应定律解答有关问题.
2.过程与方法:
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、实验寻找物理规律的能力;
并学会初步的应用,提高推理能力和综合分析能力。
3.情感态度与价值观:
通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程,培养学生形成正确的科学态度、养成科学的研究方法。
【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。
【教学用具】。
1.演示用的电流计,线圈,条形磁铁,导线与海绵若干。
2.多媒体大屏幕投影仪,自制的课件。
【教学方法】
实验法、类比法、等效法、分析法、归纳总结
【教学过程】
?
t
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)。
在教学过程运用设计、观察与比较的手段,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.感应电动势:
老师活动:
实验一,如图
(1)所示,在线圈中插入一个条形磁铁,将图图1,图2用投影仪展示:
a
图
图2
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1中的电源在哪里?
用投影仪展示图2,启发学生回答:
图1中的线圈就相当于是电源。
有电源那么就会产生电动势。
本节课我们就来一起探究感应电动势。
此处的实验设计,意图为在讲“感应电动势”这一概念时,通过“设计问题――推理”模式来
进行概念教学。
以引导方式来复习闭合电路中电动势的概念,知道闭合回路中有电流的条件是闭合回路中有电动势。
闭合电路中提供电动势的装置是电源。
法拉第通过多年的实验发现当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中也会产生电流。
我们把此时的电流叫感应电流。
虽然回路中没有电源,但根据有电流的条件可知肯定有电动势,把在电磁感应现象中产生的电动势就定义叫感应电动势。
2.探究影响感应电动势大小的因素:
问题情景设置一:
刚才的实验中,磁铁插入过程中,除了观察到电流的有无以外,你还观察到了电流大小有什么特点吗?
电流大小能说明感应电动势大小吗?
是什么因素在起影响作用呢?
做几次试试看!
安排此处的内容可激发学生探究感应电动势大小的影响因素的热情,因为显然每次插
入的速度不同时电流表指针的偏转角度并不相同。
这里教师不要急于去说,对学生来说这些是未知的却可以用简单实验定性显示的。
有利于培养学生的探究热情和能力。
学生活动:
实验二,按图1所示装置将相同的磁铁以不同的速度从同一位置插入同一个线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。
教师追问:
看到了什么现象?
说明了什么?
问题情景设置二:
利用学生已经很熟悉的控制变量思想,引导学生进一步
通过实验定性探究,如果控制以相同的速度插入,再用不同磁性的磁铁试试看!
此处的设计在于培养学生严谨的探究精神和寻根求源的思维品质。
学生活动:
实验三,按图3所示装置用磁性不同的条形磁铁分别从同一位
置以相同的速度插入同一个线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。
教师追问:
两次插入过程中磁通量变化是否相同?
所用时间是否相同?
看
到了什么现象?
说明了什么?
学生活动:
实验四,按图3所示装置用一个条形磁铁从同一位置以相同的速度插入匝数不同的线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。
教师追问:
两次穿过线圈的磁通量的变化是否相同?
所用时间是否相同?
看到了什么现象?
说明了什么?
师生互动:
磁通量变化相同,时间相同,匝数越多,指针的偏转角越大,产生的感应电动势越大。
此实验设计的意图是对前面实验分析的一种论证。
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。
这个过程实际是突破重难点落实三维目标的过程。
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,即磁通量的变化率越快时,线圈中产生的感应电动势就越大。
教师活动:
类比速度、速度变化量和速度变化率的不同,强调感应电动势的重要影响因素之一应该是磁通量的变化率。
这一点是本节课内容的一个难点,用类比的方法加以突破,既降低认知难度,又体现了物理研究中类比是一种常用的重要的研究方法,培养学生科学的方法观。
学生各种能力的发展是和他们在学习中的相关行为联系在一起的。
要发展某种能力,就必须经历相关的过程。
因此这里安排的几组实验,既是让学生认知法拉第电磁感应规律的建立过程,更是为学生提供实验、观察、思考、交流的机会,以落实三维目标中能力目标和情感价值观目标。
3.法拉第电磁感应定律
①内容:
电路中感应动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
的时间。
4.课堂练习
1.一个100匝的线圈,在0.5s内穿过它的磁通量从0.01wb增加到0.09wb。
则线圈中的感应电动势是v(16v)
2.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,则感应电动势是v(25v)
3.下列说法正确的是(d)
a、线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
b、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
c、线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
d、线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
4.如图所示,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,
如何表示?
(2)在这段时间内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
这里可用等效的思想帮助学生认识e=blv,ab棒向右运动,等效于abcd面积增大,而磁场的磁感应强度不变,因此磁通量发生变化。
5.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在1s内穿过它的磁场从1t增加到9t。
求线圈中的感应电动势。
代如数值可得E=8V
,环中磁场变
化规律如图所示,磁场方向垂直环面向里,则在t1-t2时间内金属环中产生的感应电动势0.01v、通过金属环的电流0.1a
5.【课堂小结】
1.感应电动势的概念。
3.法拉第电磁感应定律内容及表达式。
师生互动:
让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
【板书设计】
4.4:
法拉第电磁感应定律
一、感应电动势:
三、电磁感应定律:
1.内容
3.定律的理解:
⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比
【篇二:
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。
(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。
现在大家猜想一下:
感应电动势可能由什么因素决定?
小组讨论一下。
(学生讨论)
(可让学生自由回答)情况预测:
线圈的大小、匝数、磁通量的大小、磁通量变化的大小、时间、磁通量的变化率、磁感应强度等等……..
研究三个变量之间的关系,我们采用什么方法?
(生答)待定系数法黑板上板书:
师:
好,现在就请各组的同学按照学案上的提示,看能不能
设计试验来探究一下:
在这里教师要在巡回中加以指导,对对学生的设计方案进行
必要修改和纠正
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