44法拉第電磁感應(yīng)定律（教學(xué)設(shè)計(jì)）

1、教學(xué)設(shè)計(jì)4.4 法拉第電磁感應(yīng)定律普寧市第二中學(xué) 陳曉妹2013-7-134.4 法拉第電磁感應(yīng)定律新課標(biāo)要求（一）知識(shí)與技能1知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),及決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素。2知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別、。3理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。4知道E=BLvsin如何推得。5會(huì)用解決問(wèn)題。（二）過(guò)程與方法1、經(jīng)歷學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和探究能力2、通過(guò)推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv，掌握運(yùn)用理論知識(shí)探究問(wèn)題的方法。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1從不同物理現(xiàn)象中抽象出個(gè)性與共性問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)不同事物進(jìn)行分析，找出共性與個(gè)性的辯證唯物主義思想。

2、2通過(guò)比較感應(yīng)電流、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生把握主要矛盾。教學(xué)重點(diǎn)法拉第電磁感應(yīng)定律。教學(xué)難點(diǎn)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生條件的區(qū)別。教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法、歸納法、類比法學(xué)法指導(dǎo)：實(shí)驗(yàn)分析、練習(xí)鞏固教學(xué)用具：CAI課件、多媒體電腦、投影儀、檢流計(jì)、螺線管、磁鐵。教學(xué)過(guò)程（一）引入新課復(fù)習(xí)提問(wèn)：1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？ 2、恒定電流中學(xué)過(guò)，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？教師：既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個(gè)電路中就一定有電動(dòng)勢(shì)。下面我們就來(lái)探討決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素。（二）進(jìn)行新課1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。下面我們就來(lái)探討感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的存在、產(chǎn)生

3、條件及大小的決定因素。教師：CAI課件展示出下面兩個(gè)電路教師：左圖中，哪部分相當(dāng)于電源？右圖中呢？（導(dǎo)體ab兩端，螺線管ab的兩端有電動(dòng)勢(shì)故導(dǎo)體ab，螺線管ab相當(dāng)于電源）教師：兩圖中，若電路是斷開(kāi)的，有無(wú)感應(yīng)電流電流？有無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？（電路斷開(kāi)，肯定無(wú)電流，但有電動(dòng)勢(shì)。）教師：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是什么？（回路中的磁通量發(fā)生變化）教師：比較產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件你有什么發(fā)現(xiàn)？教師：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，不論電路是否閉合，只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).因此研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)更有意義。（情感目標(biāo)）2、探究影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小跟什么因素有關(guān)？（學(xué)生

4、猜測(cè)）安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)。（能力培養(yǎng)） 要求（1）將條形磁鐵迅速的插入螺線管中，記錄表針的最大擺幅。 （2）將條形磁鐵緩慢的插入螺線管中，記錄表針的最大擺幅。分析論證：?jiǎn)栴}1、在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問(wèn)題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系？問(wèn)題3：該實(shí)驗(yàn)中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？ 教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)，（課件展示）回答以上問(wèn)題學(xué)生甲：穿過(guò)電路的變化產(chǎn)生E感產(chǎn)生I感.學(xué)生乙：由全電路歐姆定律知I=，當(dāng)電路中的總電阻一定時(shí)，E感越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。學(xué)生丙：磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同。可見(jiàn)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量變

5、化和所用時(shí)間都有關(guān)，即與磁通量的變化率有關(guān).把定義為磁通量的變化率。上面的實(shí)驗(yàn)，我們可用磁通量的變化率來(lái)解釋：學(xué)生甲：實(shí)驗(yàn)甲中，將條形磁鐵快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）時(shí)，大，I感大，E感大。下面區(qū)別磁通量、磁通量變化，磁通量的變化率學(xué)生來(lái)比較。 3、電磁感應(yīng)定律教師：從上面的實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)，越大，E感越大，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實(shí)驗(yàn)表明：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路磁通量的變化率成正比，即E。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。（師生共同活動(dòng)，推導(dǎo)法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式）（課件展示）E=k在國(guó)際單位制中，電動(dòng)勢(shì)單位是伏（V），磁通量單位是韋伯（Wb），時(shí)

6、間單位是秒（s），可以證明式中比例系數(shù)k=1，（同學(xué)們可以課下自己證明），則上式可寫成E=設(shè)閉合電路是一個(gè)n匝線圈，且穿過(guò)每匝線圈的磁通量變化率都相同，這時(shí)相當(dāng)于n個(gè)單匝線圈串聯(lián)而成，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镋=n4、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用CAI課件展示如圖所示電路，閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？（課件展示） 解析：設(shè)在t時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來(lái)的位置運(yùn)動(dòng)到a1b1，這時(shí)線框面積的變化量為S=Lvt穿過(guò)閉合電路磁通量的變化量為=BS=BLvt據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得E=BLv這是導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算更簡(jiǎn)

7、捷公式，需要理解（1）B,L,V兩兩垂直（2）導(dǎo)線的長(zhǎng)度L應(yīng)為有效長(zhǎng)度（3）導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí)，E=0（4）速度V為平均值（瞬時(shí)值），E就為平均值（瞬時(shí)值）問(wèn)題：當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向跟磁感線方向有一個(gè)夾角，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用上面的公式計(jì)算嗎？教師：讓我們進(jìn)行下面的推導(dǎo)。用CAI課件展示如圖所示電路，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒以v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解析：可以把速度v分解為兩個(gè)分量：垂直于磁感線的分量v1=vsin和平行于磁感線的分量v2=vcos。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv1=BLvsin強(qiáng)調(diào)在國(guó)際單位制中，

8、上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），指v與B的夾角。5、公式比較與功率的兩個(gè)公式比較得出E=/t：求平均電動(dòng)勢(shì)E=BLV ： V為瞬時(shí)值時(shí)求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)，V為平均值時(shí)求平均電動(dòng)勢(shì)6、例題分析例題2：下列說(shuō)法正確的是（ ）A.線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B.線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C.線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D.線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大例題3：一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場(chǎng)放置，在0. 5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解：由電磁感應(yīng)定律可得E=n/t 由 聯(lián)立可得E=n /t代如數(shù)值可得（三）課堂小結(jié)教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。-讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。作業(yè): 課后練習(xí)P17: 2、3板書設(shè)計(jì)：4.4 法拉第電磁感應(yīng)定律一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)二、電磁感應(yīng)定律1內(nèi)容2表達(dá)式E=n/t：求平均電動(dòng)勢(shì)