2.2法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計(jì)高二下學(xué)期物理人教版選擇性

課題第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律課型新授課1.教學(xué)內(nèi)容分析法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁學(xué)的核心內(nèi)容。從知識(shí)發(fā)展來看，它既與電場(chǎng)、磁場(chǎng)和穩(wěn)恒電流有緊密聯(lián)系，又是后面學(xué)習(xí)交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。它既是本章的教學(xué)重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。2.學(xué)習(xí)者分析讓學(xué)生深刻體會(huì)了探究實(shí)驗(yàn)的模式，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，樂于探究自然界的奧秘，深刻體驗(yàn)科學(xué)家探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅.3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定物理觀念：知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的定義.科學(xué)思維：通過實(shí)驗(yàn)理解法拉第電磁感應(yīng)定律及數(shù)學(xué)表達(dá)式科學(xué)探究：經(jīng)歷分析推理得出法拉第電磁感應(yīng)定律的過程，用變化率定義物理量的方法科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：感受科學(xué)家對(duì)規(guī)律的研究過程，學(xué)習(xí)他們對(duì)工作嚴(yán)肅認(rèn)真不怕困難的科學(xué)態(tài)度。學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律的建立和應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)磁通量，磁通量的變化量和磁通量變化率的理解5.學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)讓學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中，既深刻的了解科學(xué)思想在研究物理規(guī)律的重要作用，又親身經(jīng)歷動(dòng)手實(shí)踐，直觀具體的體會(huì)探究物理規(guī)律的過程，真正做到了核心素養(yǎng)的全面落實(shí)。6.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)一：（根據(jù)課堂教與學(xué)的程序安排）教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)思考引入：讓學(xué)生思考并回答以下問題問題1：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？問題2：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？問題3：試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同問題4：穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān)？讓學(xué)生分組討論，進(jìn)行大膽的猜想感應(yīng)電流的大小跟這些因素有關(guān)課件展示：實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，線圈的兩端與電壓表相連。將強(qiáng)磁體從長(zhǎng)玻璃管上端由靜止下落，穿過線圈。分別使線圈距離上管口20cm、30cm、40cm和50cm,記錄電壓表的示數(shù)以及發(fā)生的現(xiàn)象。分別改變線圈的匝數(shù)、磁體的強(qiáng)度，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，得出定性的結(jié)論。1學(xué)生回答：利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象2學(xué)生回答：（1）閉合電路（2）磁通量變化3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)。4學(xué)生回答：1.磁場(chǎng)強(qiáng)弱2.運(yùn)動(dòng)速度3.線圈匝數(shù)4.磁場(chǎng)方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向5.磁通量大小6.磁通量的變化率活動(dòng)意圖說明：引出電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件并探討感應(yīng)電流的大小影響因素。環(huán)節(jié)二： 教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、電磁感應(yīng)定律：1.內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率ΔΦ/Δt成正比。當(dāng)電動(dòng)勢(shì)單位為V,磁通量單位為Wb，時(shí)間單位為s時(shí)，K的取值為1.當(dāng)線圈為n匝時(shí)2.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量Φ的大小、變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系(2)磁通量的變化率對(duì)應(yīng)Φ-t圖線上某點(diǎn)切線的斜率．思考與討論讓學(xué)生思考并回答以下問題：?jiǎn)栴}1：磁通量大,磁通量變化一定大嗎?問題2：磁通量變化大,磁通量的變化率一定大嗎?教師總結(jié)：磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關(guān)系:磁通量大(小,零)，磁通量的變化率不一定大(小,零);磁通量的變化大(小)，磁通量的變化率不一定大(小).(可以類比速度、速度的變化和加速度.)理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義（課件展示）應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況(1)磁通量的變化是由面積變化引起時(shí)，ΔΦ＝B·ΔS，則(2)磁通量的變化是由磁場(chǎng)變化引起時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S，則(3)磁通量的變化是由面積和磁場(chǎng)變化共同引起時(shí)，則根據(jù)定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初通過以下例題讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用公式例題1：有一個(gè)50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。例題2：一個(gè)100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。學(xué)生思考后回答：磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關(guān)系:磁通量大(小,零)，磁通量的變化率不一定大(小,零);磁通量的變化大(小)，磁通量的變化率不一定大(小).活動(dòng)意圖說明得到磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關(guān)系:磁通量大(小,零)，磁通量的變化率不一定大(小,零);磁通量的變化大(小)，磁通量的變化率不一定大(小)的規(guī)律，環(huán)節(jié)三： 教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)二、導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1、導(dǎo)體垂直切磁感線.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。2.導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）若v//B：E=0（無切割）L應(yīng)指切割磁感線的有效長(zhǎng)度公式BLv中的L指的是切割磁感線的有效長(zhǎng)度。在上圖中E=BLv，L是圓弧切割磁感線的有效長(zhǎng)度。練1：求下面圖示情況下，a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大？練2：如圖,一個(gè)水平放置的導(dǎo)體框架,寬度L=1.50m,接有電阻R=0.20Ω,設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)和框架平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T,方向如圖.今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框滑動(dòng),框架及導(dǎo)體ab電阻均不計(jì),當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，試求：導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小(2)回路上感應(yīng)電流的大小E=BLv=0.80V3.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒OA以端點(diǎn)為軸，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)思考與討論如圖導(dǎo)體棒CD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。自由電荷受洛倫茲力，自由電荷相當(dāng)于紙面向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？（認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷是正電荷）導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去，自由電荷是否總會(huì)沿著導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)？為什么？導(dǎo)體棒哪段的電勢(shì)比較高？由于導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電路中有電流通過，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)受到安培力的作用?？梢耘袛?，安培力的方向與推動(dòng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的力的方向是相反的。這時(shí)即使導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，推力也做功。如果沒有推力的作用，導(dǎo)體棒將克服安培力做功而消耗本身的機(jī)械能學(xué)生回答：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。一段導(dǎo)線在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，通過上面的分析可以看到，這時(shí)的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。活動(dòng)意圖說明掌握感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生條件和區(qū)別。板書設(shè)計(jì)第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況(1)磁通量的變化是由面積變化引起時(shí)，ΔΦ＝B·ΔS，則(2)磁通量的變化是由磁場(chǎng)變化引起時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S，則(3)磁通量的變化是由面積和磁場(chǎng)變化共同引起時(shí)，則根據(jù)定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)從能量轉(zhuǎn)化的角度理解楞次定律在分析和處理具體問題時(shí)要理解楞次定律的能量本質(zhì)。楞次定律中的“阻礙”作用，正是能量守恒定律的反映，在克服這種“阻礙”的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。例證(科學(xué)思維命題)如圖所示，在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁體，從離地面高h(yuǎn)處，由靜止開始下落，最后落在水平地面上。磁體下落過程中始終保持豎直，并從圓環(huán)中心穿過圓環(huán)，而不與圓環(huán)接觸。若不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說法中正確的是(A)A．在磁體下落的整個(gè)過程中，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先沿逆時(shí)針方向，后沿順時(shí)針方向(從上向下看圓環(huán))B．磁體在整個(gè)下落過程中，圓環(huán)中感應(yīng)電流方向始終是順時(shí)針方向C．磁體在整個(gè)下落過程中，它