法拉第電磁感應(yīng)定律教案

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知識目標(biāo)

1、知道決斷感應(yīng)電動勢大小的因素；

2、知道磁通量的改變率是表示磁通量改變快慢的物理量，并能對“磁通量的改變量”、“磁通量的改變率”進行區(qū)分；

3、理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達式；

4、會用法拉第電磁感應(yīng)定律解答有關(guān)問題；

5、會計算導(dǎo)線切割磁感線時感應(yīng)電動勢的大??；

技能目標(biāo)

1、通過同學(xué)試驗，培育同學(xué)的動手技能和探究技能．

情感目標(biāo)

1、培育同學(xué)對實際問題的分析與推理技能。培育同學(xué)的辨證唯物留意世界觀，尤其在分析問題時，留意把握主要沖突．

教學(xué)建議

教材分析

理解和應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律，教學(xué)中應(yīng)當(dāng)使同學(xué)留意以下幾個問題：

⑴要嚴(yán)格區(qū)分磁通量、磁通量的改變、磁通量的改變率這三個概念．

⑵求磁通量的改變量一般有三種狀況：

當(dāng)回路面積不變的時候，；

當(dāng)磁感應(yīng)強度不變的時候，；

當(dāng)回路面積和磁感應(yīng)強度都不變，而他們的相對位置發(fā)生改變〔如轉(zhuǎn)動〕的時候，〔是回路面積在與垂直方向上的投影〕．

⑶E是時間內(nèi)的平均電動勢，一般不等于初態(tài)和末態(tài)感應(yīng)電動勢瞬時值的平均值，即：

⑷留意課本中給出的法拉第電磁感應(yīng)定律公式中的磁通量改變率取絕對值，感應(yīng)電動勢也取絕對值，它表示的是感應(yīng)電動勢的大小，不涉及方向．

⑸公式表示導(dǎo)體運動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小，是一個重要的公式．要使同學(xué)知道它是法拉第電磁感應(yīng)定律的一個非常形式，當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線的運動時，運用比較方便．運用它計算時要留意B、L、v這三個量的方向需要是相互垂直的，遇到不垂直的狀況，應(yīng)取垂直份量．

建議在詳細教學(xué)中，老師援助同學(xué)形成知識系統(tǒng)，以便加深對已經(jīng)學(xué)過的概念和原理的理解，有助于理解和掌控新學(xué)的概念和原理．在法拉第電磁感應(yīng)定律的教學(xué)中，有以下幾個內(nèi)容與前面的知識有聯(lián)系，盼望老師在教學(xué)中加以留意：

⑴由“恒定電流”知識知道，閉合電路中要維持持續(xù)電流，其中必有電動勢的存在；在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，閉合電路中有感應(yīng)電流也必定要存在對應(yīng)的感應(yīng)電動勢，由此引出確定感應(yīng)電動勢的大小問題．

⑵電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，為人們研制新的電源提供了可能，當(dāng)它作為電源向外供電的時候，我們應(yīng)當(dāng)把它與外電路做為一個閉合回路來討論，這和直流電路沒有分別；

⑶用能量守恒和轉(zhuǎn)化來討論問題是中學(xué)物理的一個重要的方法．化學(xué)電源中的電動勢表征的是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本事，感應(yīng)電動勢表征的是把機械能轉(zhuǎn)化為電能的本事．

教法建議

法拉第電磁感應(yīng)定律的重點是討論決斷感應(yīng)電動勢大小的因素是什么，這一知識點無法從前面的知識得出，因此做好試驗，從試驗中分析歸納出法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容，是學(xué)好這部分知識的關(guān)鍵；

由于上一節(jié)學(xué)習(xí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時，就使同學(xué)明確了穿過閉合電路的磁通量改變與否，決斷了感應(yīng)電流的有無，因此，本節(jié)試驗的重點是使同學(xué)觀測感應(yīng)電流的大小與什么因素有關(guān)．對于程度比較好的學(xué)校，建議將試驗改為同學(xué)分組完成，同學(xué)自己進行探究，老師加以引導(dǎo)分析．

關(guān)于感應(yīng)電動勢的幾點教學(xué)建議

本節(jié)教材講解并描述了感應(yīng)電動勢的概念，通過對試驗的定性分析，得出感應(yīng)電動勢的大小跟哪些因素有關(guān)系，最末給出了計算感應(yīng)電動勢大小的公式：，但沒有講解并描述法拉第電磁感應(yīng)定律．在講授這節(jié)教材時，要留意概念、定律的建立過程，使同學(xué)知其所以然，防止同學(xué)死記幾條干巴巴的結(jié)論．

〔1〕感應(yīng)電動勢概念的建立：如何搞好物理概念的教學(xué)，這是一個很值得討論的課題．對此，各人雖有不同主見，但都很留意在抓好概念的'引入、理解和應(yīng)用這些環(huán)節(jié)上下功夫．在感應(yīng)電動勢概念的教學(xué)中，也應(yīng)留意這幾個環(huán)節(jié)．

①引入感應(yīng)電動勢的概念時，教材利用前面幾章學(xué)過的電動勢、閉合電路歐姆定律等知識來分析產(chǎn)生感應(yīng)電流的電路，得出既然閉合電路里有感應(yīng)電流，那么這個電路中必定有電動勢．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢．教學(xué)實踐說明，這樣引入同學(xué)較易接受．

②比較概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，是一種使同學(xué)深刻理解概念本質(zhì)的好方法．由感應(yīng)電流過渡到感應(yīng)電動勢，對同學(xué)來說是從詳細到抽象，從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識深化過程．為了讓

同學(xué)認(rèn)識感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的區(qū)分和聯(lián)系，老師可以用大型電流表和電壓表演示電路在接通與斷開條件下的回路電流與路端電壓，讓同學(xué)看到回路斷開時，沒有感應(yīng)電流，但路端電壓〔即感應(yīng)電動勢〕仍存在．而電路中涌現(xiàn)感應(yīng)電流，是要以電路閉合與電動勢的同時存在為前提條件．從而說明感應(yīng)電動勢的有無，完全決斷于穿過回路的磁通量的改變，與回路的通斷，回路的組成狀況等無關(guān)．而電路中的感應(yīng)電流存在，只是在閉合電路中有感應(yīng)電動勢存在的必定結(jié)果．對純電阻電路，感應(yīng)電流強度與感應(yīng)電動勢的數(shù)量關(guān)系滿意．老師通過上述演示和分析對比，使同學(xué)了解到，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢比感應(yīng)電流更能反映電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)．

③讓同學(xué)把初學(xué)的概念在實際問題中加以應(yīng)用，對鞏固和深化概念很有效．老師可以教材中產(chǎn)生感應(yīng)電流的二個試驗，即圖1、圖2為例，讓同學(xué)找一找，電路中哪部分導(dǎo)體產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，起到了電源的作用〔在圖1中是AB導(dǎo)體、圖2中是線圈B〕．

〔3〕感應(yīng)電動勢的大?。嚎衫谜n本圖4-1和圖4-2的試驗裝置，演示在閉合電路內(nèi)磁通量改變快慢不同的狀況下，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不同，從而分析出感應(yīng)電動勢的大小跟穿過閉合電路的磁通量轉(zhuǎn)變快慢有關(guān)．然后徑直指出：理論和實踐證明，導(dǎo)體在勻強磁場中作切割磁感線運動時，在B、l、v相互垂直的狀況下，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小可用公式來計算，即感應(yīng)電動勢的大小跟磁感應(yīng)強度、導(dǎo)體長度、導(dǎo)體運動速度成正比．在演示中要留意說明：①磁鐵相對線圈運動的快慢不同時或?qū)w切割磁感線的快慢不同時，磁通量改變的快慢不同．②由于產(chǎn)生感應(yīng)電流的閉合回路狀況沒有改變，所以感應(yīng)電流大小的改變反映了感應(yīng)電動勢大小的改變．

由于必修課中不講法拉第電磁感應(yīng)定律，公式不能從理論推導(dǎo)出來，為了便于同學(xué)接受和理解與B、l、v的正比關(guān)系，可以采納下述教法．利用圖2來分析與B、l、v的關(guān)系．圖中abcd為放在勻強磁場中的矩形線框，線框平面跟磁感線垂直，讓線框中長為l的可滑動導(dǎo)體ab，以速度v向右運動，單位時間內(nèi)運動到．由圖可以看出，lv是導(dǎo)體在單位時間內(nèi)掃過的面積大小，Blv是單位時間內(nèi)導(dǎo)體切割磁感線的條數(shù)，即單位時間內(nèi)磁通量的改變．由此可見，當(dāng)B、l、v各量越大時，單位時間內(nèi)穿過閉合回路的磁通量改變越大，或者說磁通量改變得越快，這時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大．公式反映了感應(yīng)電動勢跟B、l、v成正比．

講完決斷感應(yīng)電動勢大小的規(guī)律之后，可讓同學(xué)通過練習(xí)來掌控規(guī)律．除了做節(jié)后的例題之外，還可把課本中練習(xí)二〔1〕題和習(xí)題〔5〕題在課堂上爭論，須要時可再適當(dāng)補充一些基礎(chǔ)練習(xí)．

法拉第電磁感應(yīng)定律的教學(xué)設(shè)計方案

引入部分例如：

復(fù)習(xí)提問：

1：要使閉合電路中有電流需要具備什么條件？

〔引導(dǎo)同學(xué)回答：這個電路中需要有電源，由于電流是由電源的電動勢引起的〕

2：假如電路不是閉合的，電路中沒有電流，電源的電動勢是否還存在呢？

〔引導(dǎo)同學(xué)回答：電動勢反映了電源提供電能本事的物理量，電路不閉合電源電動勢依舊存在〕

引入新課：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，既然閉合電路里有感應(yīng)電流，那么這個電路中也必定有電動勢，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源．

1：引導(dǎo)同學(xué)找出下列圖中相當(dāng)于電源的那部分導(dǎo)體？

2：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，假如電路是閉合的，電路中就有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的強弱決斷于感應(yīng)電動勢的大小和電路的電阻．假如電路是斷開的，電路中就沒有感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動勢仍舊存在．那么感應(yīng)電動勢的大小跟哪些因素有關(guān)呢？今日我們就來討論這個問題．

試驗部分例如：

分析：磁鐵相對于線圈運動得越快—電流計指針偏轉(zhuǎn)角度越大感應(yīng)電流越大說明感應(yīng)電動勢越大．

磁鐵相對于線圈運動得越快，即穿過線圈的磁能通量改變越快說明：感應(yīng)電動勢的大小與穿過閉合電路的磁通量改變快慢有關(guān)．

演示試驗：如下圖——導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的試驗示意．

分析：導(dǎo)體切割磁感線的速度越大—電流計指針偏轉(zhuǎn)角度越大—感應(yīng)電流越大說明感應(yīng)電動勢越大．

導(dǎo)體切割磁感線的速度越大，即穿過線圈的磁通量改變越快說明：感應(yīng)電動勢的大小與穿過閉合電路的磁通量改變快慢有關(guān)．

小結(jié)：感應(yīng)電動勢的大小跟穿過閉合電路的磁通量轉(zhuǎn)變快慢有關(guān)系

設(shè)時刻時穿過閉合電路的磁通量為，設(shè)時刻時穿過閉合電路的磁通量為，那么在時間內(nèi)磁通量的改變量為，那么感應(yīng)電動勢為：

法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的改變率成正比．

理論和實踐說明：

長度為的導(dǎo)體，以速度在磁感應(yīng)強度