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文檔簡介
第2023年最新的《法拉第電磁感應定律》教學反思17篇一、設計思想
法拉第電磁感應定律是電磁學的核心內容。從知識開展來看,它既與電場、磁場和穩(wěn)恒電流有緊密聯(lián)系,又是后面學習交流電、電磁振蕩和電磁波的根底。它既是本章的教學重點,也是教學難點。
在學習本節(jié)內容之前,學生已經掌握了恒定電流、電磁感應現(xiàn)象和磁通量的相關知識,并且也知道了變化量和變化率的概念。學生已經具備了很強的實驗操作能力,而且本節(jié)課的實驗也是上節(jié)課所演示過的,只不過研究的側重點不同。因此,有條件的學校可將本節(jié)課的演示實驗改為學生分組實驗。另外,學生對物理學的研究方法已有較為深刻的認識,在自主學習、合作探究等方面的能力有了較高的水平。
本節(jié)課的重點法拉第電磁感應定律的建立過程,設計中采用了讓學生自己設計方案,自己動手做實驗,思考討論,教師引導找出規(guī)律的方法,使學生能夠深刻理解法拉第電磁感應定律的建立過程。對于公式,讓學生自己根據(jù)法拉第電磁感應定律,動手推導,使學生深刻理解。
本節(jié)課的難點是對、、物理意義的理解,在難點的突破上,采用了類比的方法。把、、、E和υ、Δυ、、a類比起來,使學生更容易理解、、和E之間的聯(lián)系。
二、教學目標
〔一〕知識和能力目標
1.知道感應電動勢的概念,會區(qū)分Φ、ΔΦ、的物理意義。
2.理解法拉第電磁感應定律的內容和數(shù)學表達式,并能應用解答有關問題。
3.知道公式的推導過程及適用條件,并能應用解答有關問題。
4.通過學生對實驗的操作、觀察、分析,找出規(guī)律,培養(yǎng)學生的動手操作能力,觀察、分析、總結規(guī)律的能力。
〔二〕過程與方法目標
1.教師通過類比法引入感應電動勢,通過演示實驗,指導學生觀察分析,總結規(guī)律。
2.學生積極思考認真比擬,理解感應電動勢的存在,通過觀察實驗現(xiàn)象的分析討論,總結影響感應電動勢大小的因素。
〔三〕情感、態(tài)度、價值觀目標
1.通過學生之間的討論、交流與協(xié)作探究,培養(yǎng)學生之間的團隊合作精神。
2.讓學生在探究過程中體驗解決問題的成功喜悅,增進學生學習物理的情感。
三、教學重點
法拉第電磁感應定律的建立過程以及對公式E=、的理解。
四、教學難點
對Φ、ΔΦ、物理意義的理解。
五、教學準備
準備實驗儀器:電流計、蹄形磁鐵、螺線管、鐵芯、學生電源、變阻器、開關、導線假設干?!布僭O為分組實驗,應準備假設干組器材〕
六、教學過程
〔一〕引入新課
教師和學生一起回憶第一節(jié)中的三個實驗。在這三個實驗中,閉合電路中都產生了感應電流,那么電路中必須要有電源,電源提供了電動勢,從而產生電流。在電磁感應現(xiàn)象中產生的電動勢叫做感應電動勢。那么感應電動勢的大小跟哪些因素有關呢?本節(jié)課我們就來共同研究這個問題。
〔二〕講授新課
*
感應電動勢
電源能夠產生電動勢,那么在電磁感應現(xiàn)象中,產生感應電動勢的那局部導體就相當于電源。
學生思考討論:如下列圖所示的三個實驗中,分別是哪局部相當于電源?
圖1圖2圖3
圖1中電源是導體棒AB,圖2中電源是螺線管B,圖3中電源也是螺線管B。
學生思考討論:產生感應電流的閉合電路斷開,還有沒有感應電動勢?
引導學生:電路斷開就相當于接入一個阻值無窮大的電阻,電流為零,但是依然有電動勢。
教師總結:可見,感應電動勢才是電磁感應現(xiàn)象的本質,電磁感應現(xiàn)象重要的是看感應電動勢的有無。
下面我們就來共同研究感應電動勢的大小跟哪些因素有關。
學生探究活動:如何通過上圖所示的三個實驗來研究影響感應電動勢的大小因素呢?
引導學生:對于閉合電路電阻是一定的,可以通過電流表指針偏轉的角度大小來確定電路中感應電流的大小,從而確定感應電動勢的大小。如何改變電路中電流的大???
學生設計的可能方案如下:
1.如圖1所示電路,通過改變導體棒做切割磁感線運動的速度大小,來研究影響感應電動勢大小的因素。
2.如圖2所示電路,通過改變條形磁鐵插入和拔出螺線管的速度大小,來研究影響感應電動勢大小的因素。
3.如圖3所示電路,通過改變滑動變阻器滑片移動的速度大小,來研究影響感應電動勢大小的因素。
安排學生分組實驗〔為了節(jié)省時間,可將學生分為三大組,每一大組只做上述方案中的一個實驗,每一大組適當?shù)姆譃閹讉€小組。做完實驗后由各組長上報實驗結果,然后由教師在提煉總結〕。
結論:1.感應電動勢的大小,與導體棒切割磁感線的速度大小有關。速度越大,產生的感應電動勢越大。
2.感應電動勢的大小,與條形磁鐵插入或拔出螺線管的速度大小有關,速度越大,產生的感應電動勢越大。
3.感應電動勢的大小,與滑動變阻器滑片移動的速度大小有關。速度越大,產生的感應電動勢越大。
學生思考討論:認真分析三個實驗及其結論,找出共同的規(guī)律。
引導學生:產生感應電流的條件是:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。對于圖1所示實驗,磁場的磁感應強度不變,通過導體棒做切割磁感線的運動,改變了閉合電路的面積,從而改變穿過該電路的磁通量,從而產生了感應電動勢。導體棒運動越快,那么回路面積變化也越快,使得磁通量的變化越快,而電流表指針偏轉角度越大,說明感應電動勢的大小與磁通量的變化快慢有關。磁通量變化越快,感應電動勢越大。
讓學生自己分析另外兩個實驗,總結結論
共同規(guī)律:感應電動勢的大小與磁通量的變化快慢有關。
磁通量的變化快慢如何表示呢?〔從數(shù)學角度定量的表示〕
設時刻t1時穿過閉合電路的磁通量為Φ1,時刻t2時穿過閉合電路的磁通量為Φ2,那么在時間Δt=t2-t1內磁通量的變化量為ΔΦ=Φ2-Φ1,磁通量的變化快慢可以用單位時間內磁通量的變化量來表示,也叫磁通量的變化率?!矊τ讦?、ΔΦ、和E,學生很難理解它們之間的關系的,教師可將Φ、ΔΦ、、E和υ、Δυ、、a類比起來,學生較容易接受?!?/p>
*
法拉第電磁感應定律
1.內容:電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。
2.表達式:E∝
寫成等式形式,乘上比例系數(shù)k
即E=k
3.單位:E〔V〕,Φ〔Wb〕,t〔s〕
上式中的常數(shù)k等于多少呢?請同學們證明1V=1Wb/s,那么k=1〔提示學生注意證明1V=1Wb/s,實際上是證明V=Wb/s,在證明的過程中注意導出單位是如何定義的,要把對應的公式聯(lián)系起來,這個證明對學生來說,難度較大,教師可根據(jù)情況適當提示〕。
k=1,那么可把上表達式寫成E=。
學生思考討論:上面討論的是閉合電路由單匝線圈構成的,設閉合電路是一個n匝線圈,且穿過每匝線圈的磁通量的變化率都相同,那么整個線圈中的感應電動勢又如何表示?
n匝線圈可以看成是由n個單匝線圈串聯(lián)而成,因此整個線圈中的感應電動勢是單匝線圈的n倍,即E=n。
*
導體棒切割磁感線的感應電動勢
學生思考討論:如下圖把矩形線框abcd放在磁感應強度為B的勻強磁場里,線框平面跟磁感線垂直。設線框可動局部ab的長度是L,以速度υ向右運動,產生的感應電動勢怎么表示?
圖4
圖5
在Δt時間內可動局部由原來的位置ab移到a1b1,這時線框的面積變化量,穿過閉合電路的磁通量的變化量,代入公式中,得到。
對于上式的成立有什么條件限制嗎?〔引導學生分析所設的物理過程的特殊性〕
上述物理過程所設磁場為勻強磁場,另外不難看出,磁感應強度方向、導體棒放置的方向和導體棒的運動方向是相互垂直的。所以其成立的條件是:⑴勻強磁場;⑵B、L、υ相互垂直。
學生思考討論:通常我們還會遇到如上圖5所示,導體棒垂直紙面放置,磁場豎直向下,導體棒運動方向與導體棒本身垂直,但與磁場方向有夾角θ。此時產生的感應電動勢又如何表示呢?
我們知道,只有在導體棒做切割磁感線運動時,才產生感應電動勢,假設導體棒平行磁感線運動,那么不能產生感應電動勢。所以可將其速度分解為垂直磁感線的分量υ1=υsinθ和平行磁感線的分量υ2=υcosθ,后者不切割磁感線,不產生感應電動勢。前者切割磁感線,產生的感應電動勢為E=BLυ1=BLυsinθ。
可見,導體棒切割磁感線時產生的感應電動勢的大小,跟磁感應強度B、導線長度L、運動速度υ以及運動方向和磁感線方向的夾角θ的正弦sinθ成正比。
〔三〕課堂小結
通過本節(jié)課的學習,同學們要掌握計算感應電動勢大小的方法,理解公式和的意義。但是電流也是有方向的,電流的方向又如何確定呢?這將是下節(jié)課要學習的內容。
《法拉第電磁感應定律》教學反思(3)
《法拉第電磁感應定律》教案
一、教材分析本節(jié)內容選自人教版物理選修3-2第四章第4節(jié)。本節(jié)是電磁學的核心內容。從知識開展來看,它既與電場、磁場和穩(wěn)恒電流有緊密聯(lián)系,又是后面學習交流電、電磁振蕩和電磁波的根底。它既是教學重點,也是教學難點。知道了教材特點,我們再來了解一下學生特點。也就是我說課的第二局部:學情分析。二、學情分析學生已經掌握了恒定電流、電磁感應現(xiàn)象和磁通量的相關知識,并且也知道了變化量和變化率的概念。已經具備了根本的實驗操作能力,具有一定的自主學習、合作研究方面的能力?;谝陨系慕滩奶攸c和學生特點,我制定了如下的教學目標,力圖把傳授知識、滲透學習方法以及培養(yǎng)興趣和能力有機的融合在一起,到達最好的教學效果。三、教學目標
人教版高中物理選修3-2第四章第四節(jié)
知識與技能
●知道什么叫感應電動勢
●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Φ、ΔΦ、
●理解法拉第電磁感應定律內容、數(shù)學表達式
●知道E=BLvsinθ如何推得
●會用和E=BLvsinθ解決問題
過程與方法
●通過推導到線切割磁感線時的感應電動勢公式E=BLv,掌握運用理論知識探究問題的方法
情感態(tài)度與價值觀
●從不同物理現(xiàn)象中抽象出個性與共性問題,培養(yǎng)學生對不同事物進行分析,找出共性與個性的辯證唯物主義思想
●了解法拉第探索科學的方法,學習他的執(zhí)著的科學探究精神
課后探究題:試討論法拉第電磁感應定律的計算公式E=nΔΦ/Δt和推導公式E=BLv各有什么特點,它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系?
課后復習題:請在探究題的根底上,寫一篇關于本節(jié)
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