搜索
4.4法拉第电磁感应定律一、教材分析“法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容，它的重要性可以与“牛顿运动定律”对于动力学相比较。既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系，同时也是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础，是本章的重点、也是难点。二、教学目标与重难点分析1、知识与技能理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式并会应用，会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小。2、过程与方法①分析推理，导出导体切割磁感线的感应电动势表达式，认识科学探究方法的多样性。②经历感应电动势公式的表述，体验数学方法在物理研究中的重要作用。3、情感态度与价值观培养学生的辩证唯物主义世界观，尤其在分析问题时，注意把握主要矛盾。4、重、难点分析本节的重点是法拉第电磁感应定律的建立和应用，难点是对磁通量的变化与变化率的理解三、教学过程教学设计的总体思路①建立感应电动势概念②对实验定性分析、得出电磁感应定律表达式导线切割磁感线时的感应电动势③利用表达式分析两种特殊情况{反电动势复习导入1.闭合电路中有无感应电流？感应电流的方向？2.产生感应电流的原因通过这个例题可以复习楞次定律同时引入感应电动势的概念【环节一】深入理解感应电动势的概念演示实验：让学生观察接通与断开闭合电路时的电路电流与路端电压①现象：电路闭合时，回路中存在感应电流、感应电动势。电路断开时，回路中没有电流，但路端电压（即感应电动势）仍然存在在实验的结束时可以提出问题让学生去思考：决定感应电动势的因素到底有哪些？②结论：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，而感应电动势的有无，取决与穿过闭合电路的磁通量是否发生改变，与电路的通断，电路的组成情况无关【环节二】电磁感应定律内容及公式推导1.设计实验，提出猜想设计线圈与电流表构成回路，条形磁铁①分别将一块磁铁、两块同向捆绑在一起的磁铁从线圈中以相同速度拔出一定距离，让学生观察指针偏转情况通过观察现象，学生很容易得出错误的结论：磁通量变化大，感应电动势就大。③直接给出法拉第电磁感应定律，让学生从加速度定义式上类比理解感应电动势的大小与Δφ无关，与Δt无关，只与磁通量的变化率有关。若线圈为ｎ匝连绕，则E=nΔφ／Δt（即相当于ｎ个单匝电源相串联）通过以上环节的实施，锻炼了学生动手操作，实验观察的能力和分析总结归纳的能力，运用类比的方法加深了学生对法拉第电磁感应定律的理解。②分别将两块相同的磁铁以不同的速度从线圈中拔出一段距离，让学生观察指针偏转情况通过观察现象，将第一次操作得出的结论否定，提出正确观点：感应电动势可能与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化越快，感应电动势就越大。2.理解法拉第电磁感应定律区别φ、Δφ、Δφ／Δt两种方法：（1）图像法（2）类比法【环节三】导体切割磁感线时的感应电动势本环节在学案上创设如下情景，要求学生自主推导，得出结论，然后多媒体展示结果。1.把矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。线框可动部分ab的长度是L，以速度v向右运动，求线框中产生的感应电动势E的大小。由题意推导公式：E＝BLv导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢？通过讲解，让学生分清两种方法E=nΔφ／Δt和E＝BLv的使用范围2.若B、L、v中只有B、L两者相互垂直，v与B有一夹角θ，导体棒中感应电动势的大小又是多大？学生活动：观察导体棒的空间运动，画出平面直观图，并做分析v1为有效切割速度v1＝vsinθ由题意推导公式E＝BLvsinθ【环节三】反电动势通过课本上的思考与讨论，了解电动机工作原理，让学生知道反电动势概念，进一步提高学生利用所学知识解决实际问题的能力【环节四】课后习题为了让学生对法拉第电磁感应定律进行更加深刻的理解掌握，我布置了以下题目：P17，第2、3两题【环节五】课堂小结（1）导体做切割磁感线运动时，感应电动势由E＝BLvsinθ确定。（2）穿过电路的磁通量变化时，感应电动势由法拉第电磁感应定律确定，即E＝nΔφ/Δt。（3）感应电流的大小由感应电动势的大小和电路的总电阻决定，符合欧姆定律。板书设计法拉第电磁感应定律1、感应电动势2、探究实验结论：法拉第电磁感应定律表达式说明6、另一种表示