高二物理电磁感应规律的应用
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1《电磁感应现象及应用》教学设计一、教材分析本节课选自人教版高中物理教材必修三第十三章第3节,教材的编排从初中学过的知识点闭合电路的部分导体切割磁感线会产生感应电流入手,再设计学生探究实验,最后归纳总结出产生感应电流的条件,编排符合学生的认知规律。
本节内容主要包括小组合作自主探究实验,以及总结归纳感应电流的产生条件,本节课是在学生学习了电流的磁效应以及磁通量等知识的基础上,通过实验探究自主得到感应电流的产生条件,是对前面学习的深化,同时也为后续楞次定律、法拉第电磁感应定律的学习奠定基础,因此本节课在物理学知识体系中起到了承上启下的重要作用。
《课程标准》对本节的要求是“能通过实验,理解感应电流的产生条件。
可见《课程标准》对本节的要求是让学生经历通过实验获得知识的探究过程,学习科学探究的方法。
本节注重培养学生通过观察、记录和分析得出结论的能力、实验能力和合作能力。
以此提升学生物理核心素养。
二、学情分析学生已经学习了永磁体的磁场、电流的磁场,磁感线和磁通量的有关知识,但对磁通量的理解还不是很深刻。
高二年级学生的实验操作技能都有了较大的提高,并有过多次科学探究的经历,为本节顺利完成探究实验提供了能力保证。
但学生在大量实验结果基础上,抽象出产生感应电流的本质,跨度大,对学生抽象思维能力有较高的要求,同时由于学生对磁通量概念的理解还不是很深刻,所以教学中要注意新旧知识的衔接与过渡,在教学过程中要为学生提供足够的感性材料,多让学生自行探索,亲自动手设计实验,激发学生的物理学习兴趣。
三、教学目标关于《电磁感应现象及应用》这节内容的教学设计,要体现新课标提出的核心素养,应包括以下四部分:1、物理观念:理解感应电流的产生条件。
2、科学思维:会用感应电流的产生条件解释与电磁感应现象有关的问题。
3、科学探究:通过归纳概括得出结论的学习,让学生学习抽象概括的思维方法;通过科学探究,培养学生自主学习和合作学习的能力。
4、科学态度与责任:培养学生勤观察、多动手的学习习惯,培养学生持之以恒,追求真理的科学态度。
高二物理教案:电磁感应现象高二物理教案:电磁感应现象1一、教学任务分析电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上,进一步学习电与磁的关系,也为后面学习电磁波打下基础。
以实验创设情景,通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象,通过学生实验探究,找出产生感应电流的条件。
用现代技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流,使学生感受现代技术的重要作用。
通过“历史回眸”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家的献身精神,懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时,使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法,经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程;在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时,体验科学家在探究真理过程中的献身精神。
二、教学目标1.知识与技能(1)知道电磁感应现象及其产生的条件。
(2)理解产生感应电流的条件。
(3)学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2.过程与方法通过有关电磁感应的探究实验,感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3.情感、态度价值观(1)通过观察和动手操作实验,体验乐于科学探究的情感。
(2)通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点重点和难点:感应电流的产生条件。
四、教学资源1、器材(1)演示实验:①电源、导线、小磁针、投影仪。
②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。
(2)学生实验:①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
③DIS实验:微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
2、课件:电磁感应现象flash课件。
五、教学设计思路本设计内容包括三个方面:一是电磁感应现象;二是产生感应电流的条件;三是应用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
本设计的基本思路是:以实验创设情景,激发学生的好奇心。
1.5 电磁感应规律的应用 学案(粤教版选修3-2)1.情景分析:如图1所示,铜棒Oa 长为L ,磁场的磁感应强度为B ,铜棒在垂直于匀强磁场的平面上绕O 点以角速度ω匀速转动,则棒切割磁感线的等效速度v =ωL2,产生的感应电动势E =12BL 2ω,由右手定则可判定铜棒的O 端电势较高.图12.如图2所示,导体棒ef 沿着导轨面向右匀速运动,导轨电阻不计.导体棒ef 相当于电源,e 是正极,f 是负极,电源内部电流由负极流向正极;R 和R g 构成外电路,外电路中电流由电源正极流向负极.图23.电磁感应中的能量:在由导体切割磁感线产生的电磁感应现象中,导体克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能,即电能是通过克服安培力做功转变来的.4.正在转动的电风扇叶片,一旦被卡住,电风扇电动机的温度上升,时间一久,便发生一种焦糊味,十分危险,产生这种现象的原因是________________________________________________________________________. 答案 见解析解析 电风扇叶片一旦卡住,这时反电动势消失,电阻很小的线圈直接连在电源的两端,电流会很大,所以电风扇电动机的温度很快上升,十分危险.5.当穿过线圈的磁通量发生变化时,下列说法中正确的是( ) A .线圈中一定有感应电流 B .线圈中一定有感应电动势C .感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比D .感应电动势的大小跟线圈的电阻有关 答案 B解析 产生感应电流的条件与产生感应电动势的条件是不同的,只有电路闭合且磁通量发生变化才能产生感应电流,不管电路是否闭合,只要磁通量变化,就一定有感应电动势产生.感应电动势只与磁通量的变化快慢和线圈的匝数有关.6.如图3所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab 以水平速度v 抛出,且棒与磁场垂直,设棒在落下的过程中方向不变且不计空气阻力,则金属棒在运动的过程中产生的感应电动势大小变化情况是()图3A .越来越大B .越来越小C .保持不变D .无法判断 答案 C解析 在运用公式E =BL v 进行感应电动势的运算时,要注意该公式中B 、L 、v 三者必须互相垂直.如果不互相垂直,要进行相应的分解后运用分量代入运算.本题中切割速度为金属棒的水平分速度,水平分速度不变,故感应电动势大小保持不变,选C.7.如图4所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内,力F 做的功与安培力做的功的代数和等于()图4A .棒的机械能增加量B .棒的动能增加量C .棒的重力势能增加量D .电阻R 上放出的热量 答案 A解析 棒受重力G 、拉力F 和安培力F A 的作用.由动能定理:W F +W G +W 安=ΔE k 得W F+W 安=ΔE k +mgh ,即力F 做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增量,A 项正确.【概念规律练】知识点一 法拉第电机模型的分析1.如图5所示,长为L 的金属棒ab ,绕b 端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动,磁感应强度为B ,求ab 两端的电势差.图5答案 12BL 2ω解析 方法一 棒上各处速率不等,故不能直接用公式E =BL v 求解,由v =ωr 可知,棒上各点线速度跟半径成正比,故可用棒的中点的速度作为平均切割速度代入公式计算.由v =ωL /2,有BL v =12BL 2ω,由右手定则判断φa >φb ,即U ab >0,故U ab =12BL 2ω方法二 用E =n ΔΦΔt来求解.设经过Δt 时间ab 棒扫过的扇形面积为ΔS =12LωΔtL =12L 2ωΔt变化的磁通量为ΔΦ=B ΔS =12BL 2ωΔt ,所以E =n ΔΦΔt =nB ΔS Δt =12BL 2ω(n =1)由右手定则判断φa >φb所以a 、b 两端的电势差为12BL 2ω.点评 当导体棒转动切割磁感线时,若棒上各处磁感应强度B 相同,则可直接应用公式E =12BL 2ω. 2.如图6所示,长为L 的导线下悬一小球,在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动,圆锥的偏角为θ,摆球的角速度为ω,磁感应强度为B ,则金属导线中产生的感应电动势大小为________.图6答案 12BL 2ωsin 2 θ解析 导线的有效长度为L ′=L sin θ电动势E =12BL ′2ω=12BL 2ωsin 2 θ点评 导体在磁场中转动,导线本身与磁场并不垂直,应考虑切割磁感线的有效长度.知识点二 电磁感应中的电路问题3.如图7所示,长为L =0.2 m 、电阻为r =0.3 Ω、质量为m =0.1 kg 的金属棒CD 垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L ,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R =0.5 Ω的电阻,量程为0~3.0 A 的电流表串联在一条导轨上,量程为0~1.0 V 的电压表接在电阻R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面.现以向右恒定的外力F 使金属棒右移,当金属棒以v =2 m/s 的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏.问:图7(1)此时满偏的电表是什么表?说明理由. (2)拉动金属棒的外力F 有多大? (3)导轨处的磁感应强度多大? 答案 (1)见解析 (2)1.6 N (3)4 T解析 (1)假设电流表满偏,则I =3 A ,R 两端电压U =IR =3×0.5 V =1.5 V ,将大于电压表的量程,不符合题意,故满偏电表应该是电压表.(2)由能量关系,电路中的电能应是外力做功转化来的,所以有F v =I 2(R +r ),I =UR,两式联立得,F =U 2(R +r )R 2v=1.6 N.(3)磁场是恒定的,且不发生变化,由于CD 运动而产生感应电动势,因此是动生电动势.根据法拉第电磁感应定律有E =BL v ,根据闭合电路欧姆定律得E =U +Ir 以及I =UR,联立三式得B =U L v +Ur RL v=4 T.点评 注意区分电源和外电路,熟练运用闭合电路的有关规律. 4.匀强磁场的磁感应强度B =0.2 T ,磁场宽度l =3 m ,一正方形金属框边长ad =l ′=1 m ,每边的电阻r =0.2 Ω,金属框以v =10 m/s 的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图8所示.求:图8(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的I -t 图线;(要求写出作图依据) (2)画出ab 两端电压的U -t 图线.(要求写出作图依据) 答案 见解析解析 线框的运动过程分为三个阶段:第Ⅰ阶段cd 相当于电源,ab 为等效外电路;第Ⅱ阶段cd 和ab 相当于开路时两并联的电源;第Ⅲ阶段ab 相当于电源,cd 相当于外电路,如下图所示.(1)在第一阶段,有I 1=Er +3r=Bl ′v 4r =2.5 A感应电流方向沿逆时针方向,持续时间为t 1=l ′v =110s =0.1 sab 两端的电压为U 1=I 1·r =2.5×0.2 V =0.5 V (2)在第二阶段,有I 2=0,U 2=E =Bl ′v =2 V t 2=0.2 s(3)在第三阶段,有I 3=E4r=2.5 A感应电流方向为顺时针方向 U 3=I 3×3r =1.5 V ,t 3=0.1 s规定逆时针方向为电流正方向,故I -t 图象和ab 两端U -t 图象分别如下图所示.点评 第二阶段cd 与ab 全部进入磁场后,回路中磁通量不变化,无感应电流,但ab 、cd 都切割磁感线,有感应电动势,相当于开路时两个并联的电路.【方法技巧练】用能量观点巧解电磁感应问题5.如图9所示,将匀强磁场中的线圈(正方形,边长为L )以不同的速度v 1和v 2匀速拉出磁场,线圈电阻为R ,那么两次拉出过程中,外力做功之比W 1∶W 2=________.外力做功功率之比P 1∶P 2=________.图9答案 v 1∶v 2 v 21∶v 22解析 线圈匀速拉出磁场,故其动能未变化.线圈中由于电磁感应产生电流,即有电能产生,且电能全部转化为内能,故外力做多少功就有多少内能产生.W =Q =I 2R Δt =⎝⎛⎫ΔΦ2R Δt =(ΔΦ)2R Δt ∝1Δt∝v故W 1∶W 2=v 1∶v 2同理,由P =W Δt =Q Δt∝v 2可得P 1∶P 2=v 21∶v 22 方法总结 两次均匀速把线框拉出磁场都有F 安=F 外,但两次的外力不同.6.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图10所示,抛物线的方程为y =x 2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y =a 的直线(图中的虚线所示),一个质量为m 的小金属块从抛物线y =b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()图10A .mgb B.12m v 2C .mg (b -a )D .mg (b -a )+12m v 2答案 D解析 金属块在进入磁场或离开磁场的过程中,穿过金属块的磁通量发生变化,产生电流,进而产生焦耳热.最后,金属块在高为a 的曲面上做往复运动.减少的机械能为mg (b -a )+12m v 2,由能量的转化和守恒可知,减少的机械能全部转化成焦耳热,即选D.方法总结 在电磁感应现象中,感应电动势是由于非静电力移动自由电荷做功而产生的,要直接计算非静电力做功一般比较困难,因此要根据能量的转化及守恒来求解.。
电磁感应现象及其应用教学设计教学目标1.知道什么是电磁感应现象和感应电流。
2.通过实验探究感应电流产生的条件。
3.了解电磁感应规律对社会发展的意义。
教学内容教学重点:1.学生实验探究的过程。
2.对产生感应电流条件的归纳总结。
教学难点:1.领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
2.教师对学生探究式学习的操控。
3.学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。
教学过程(一)情景导入。
在之前我们学习了有关电场和磁场的知识,对电现象和磁现象有了较为深刻的理解。
我们已经知道电荷能够通过“感应”使附近的导体出现电荷,电流能够在其周围“感应”出磁场,那么磁场能否“感应”出电流呢?回答是肯定的,这就是电磁感应现象。
从这节课开始,我们就来学习这方面的知识。
首先我们来了解科学家们在“磁生电”探究历程上的艰辛。
(二)历史回顾曾经那个法拉第用了十年的时间才发现电磁感应。
为了自己心中的理想,你能坚持几年?(三)展开目标提出问题1.从电磁感应的发现历史中可以体会到产生感应电流是非常困难的,就算是安培这样的科学大牛也没能成功发现电磁感应,而法拉第也是经过了十年之久才发现了电磁感应。
那么如何才能产生感应电流?产生感应电流需要些什么条件呢?这就是我们接下来需要探究和讨论的问题。
首先请回忆:初中在学习电磁感应时如何才能产生感应电流?答:闭合回路的一部分切割磁感线能产生感应电流。
1.闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时产生电流的现象称为电磁感应现象。
电磁感应中产生的电流称为感应电流。
2.导体在磁场中产生电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做“切割磁感线”运动。
3.发电机、话筒、电话机(环保手电筒)等,都是利用电磁感应原理工作的。
在学习了选修3-1,加深了电场和磁场认识之后,你现在认为如何才能产生感应电流?或者说,感应电流的产生可能与哪些物理量有关?答:与电流,磁感应强度,磁通量。
现在我们就来动手做实验探究一下如何才能产生感应电流,我怕有的同学没有思路。
电磁感应定律公式(共9篇)电磁感应定律公式(一): 法拉第电磁感应定律公式适用于哪些情况如果适用于所有情况,那如何解释一段导体做切割磁感线运动时会产生感应电动势金属内部受磁力线引想,受到磁力而具有了一定的能量,这能量在金属体上转换为电能,如果线路闭合则有感应电流电磁感应定律公式(二): 为什么法拉第电磁感应定律中原始公式k=1想不出啊!电动势不会是当时的一个新物理量,才把他定义为1吧如果全部代入国际单位,那这个K当然就等于1了,这是由量纲确定的,在高一牛顿定律学习中对牛顿第二定律的表达式就是F=Kma,而我们在应用也是把K=1进行应用,因为应用中要求所有物理量都要代入国际单位进行运算.电磁感应定律公式(三): 根据法拉第电磁感应定律可知,E=n*ΔΦ/Δt,磁通量Φ和时间Δt均为标量,可是公式所得的感应电动势却是一个矢量,这是为何因为磁通量里面的面积其实是第二类曲面积分的结果呀...所以会有方向...其实这个问题很扯..电磁感应定律公式(四): 谁总结判断电磁感应定律的方法向右手定则之类的约翰·安布罗斯·弗莱明个人观点,仅供参考:在高中物理部分有三种“定则”①左手定则②右手定则③安培定则(用的是右手)①左手定则:1.用于判断通电直导线在磁场中的的受力方向2.用于判断带电粒子在磁场中的的受力方向方法:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向电流的方向,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向(书上定义),我在这里想说一点,是不是左手定则只可以判断受力方向,我的答案是非也,在判断力的方向时,是知二求一(知道电流方向与磁场方向求力的方向),所以也可以知道力与电流求磁场,或是知道力与磁场求电流.②右手定则:1.用于判断运动的直导线切割磁感线时,感应电动势的方向.方法:伸开右手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,大拇指所指的方向为直导线运动方向,四指方向即是感应电动势的方向.③安培定则:1.判断通电直导线周围的磁场情况.2.判断通电螺线管南北极.3.判断环形电流磁场的方向.方法:右手握住通电导线,让伸直的拇指的方向与电流的方向一致,那么,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;右手握住通电螺线管,四指的方向与电流方向相同,大拇指方向即为北极方向.电磁感应定律公式(五): 求高二物理所有电磁学公式全面一点``谢谢啦三、电磁学公式23、电场强度:(N/C) 24、电势差:25、电场力:,正电荷(负电荷)受的电场力方向与场强方向相同(相反).26、(定义式),27、电容的单位是法拉(F)28、通过导体横截面的电荷量:(元电荷的电荷量为)29、两个电阻并联的阻值:由得 30、(1)欧姆定律:U=IR (2)电功率:P=IU= (3)闭合电路欧姆定律:I = (上图中R=R1+R2)路端电压:U = IR=E-I r31、磁通量:(适用),单位是韦伯(Wb);磁感应单位是特斯拉(T)32、法拉第电磁感应定律:;导体棒切割磁感线:33、安培力:磁场对电流的作用力.,方向一用左手定则判定具体为:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向.如右图所示34、棒切割产生的感应电流方向:用右手定则判定(如右图所示)【电磁感应定律公式】电磁感应定律公式(六): 谁发现了电磁感应定律法拉第定律最初是一条基于观察的实验定律.后来被正式化,其偏导数的限制版本,跟其他的电磁学定律一块被列麦克斯韦方程组的现代赫维赛德版本.法拉第电磁感应定律是基于法拉第于1831年所作的实验.这个效应被约瑟·亨利于大约同时发现,但法拉第的发表时间较早.[2]电磁感应定律公式(七): 关于法拉第电磁感应定律问题法拉第在电磁感应中到底做出了什么贡献仅仅发现了电磁感应现象还是发现了电磁感应定律韦伯和纽曼的贡献是发现了电磁感应定律还是仅仅总结出了电磁感应定律【电磁感应定律公式】法拉第发现感应电流的十多种情况,发现了电磁感应现象,他没上过学,不会数学,韦伯和纽曼的贡献是发现了电磁感应定律,麦克斯韦用公式表达电磁感应定律电磁感应定律公式(八): 一道物理学难题,至今无人能解,答出者我愿悬赏100,说道做到!法拉第发现了电磁感应定律,按照课本上的说法,他发现了磁场产生电流的规律,但法拉第电磁感应定律的数学表达式是由纽曼,韦伯归纳的.物理学难题还无人能解不至于吧.法拉第发现的是电磁感应定律,是规律,是一个自然界的现象,而不是发现了个公式.电磁感应定律是法拉第通过实验发现的,这个肯定对,不用怀疑也不容怀疑.但是,法拉第数学不好,是别人在他的思想的基础上整理归纳出来的数学表达式,仅是个表达式.总之,电磁感应定律是一个规律,法拉第发现了这个规律,最后也用他的名字给这个磁能生电的现象命名.通俗形象举例:张三家生了个儿子,李四给这个孩子起了个名字,你敢说这个孩子不是张三的电磁感应定律公式(九): 法拉第电磁感应定律是什么法拉第电磁感应定律:因磁通量变化产生感应电动势的现象,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象.由于这个现象是法拉第发现的,又称法拉第电磁感应定律.电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义.电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用.电磁感应定律法拉第电磁感应定律。
高二物理教案法拉第电磁感应定律9篇法拉第电磁感应定律 1教学目标知识目标1、知道决定感应电动势大小的因素;2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别;3、理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式;4、会用法拉第电磁感应定律解答有关问题;5、会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小;能力目标1、通过学生实验,培养学生的动手能力和探究能力.情感目标1、培养学生对实际问题的分析与推理能力。
培养学生的辨证唯物注意世界观,尤其在分析问题时,注意把握主要矛盾.教学建议教材分析理解和应用法拉第电磁感应定律,教学中应该使学生注意以下几个问题:⑴要严格区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率这三个概念.⑵求磁通量的变化量一般有三种情况:当回路面积不变的时候,;当磁感应强度不变的时候,;当回路面积和磁感应强度都不变,而他们的相对位置发生变化(如转动)的时候,(是回路面积在与垂直方向上的投影).⑶ E是时间内的平均电动势,一般不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值,即:⑷注意课本中给出的法拉第电磁感应定律公式中的磁通量变化率取绝对值,感应电动势也取绝对值,它表示的是感应电动势的大小,不涉及方向.⑸公式表示导体运动切割磁感线产生的感应电动势的大小,是一个重要的公式.要使学生知道它是法拉第电磁感应定律的一个特殊形式,当导体做切割磁感线的运动时,使用比较方便.使用它计算时要注意B、L、v这三个量的方向必须是互相垂直的,遇到不垂直的情况,应取垂直分量.建议在具体教学中,教师帮助学生形成知识系统,以便加深对已经学过的概念和原理的理解,有助于理解和掌握新学的概念和原理.在法拉第电磁感应定律的教学中,有以下几个内容与前面的知识有联系,希望教师在教学中加以注意:⑴由“恒定电流”知识知道,闭合电路中要维持持续电流,其中必有电动势的存在;在电磁感应现象中,闭合电路中有感应电流也必然要存在对应的感应电动势,由此引出确定感应电动势的大小问题.⑵电磁感应现象中产生的感应电动势,为人们研制新的电源提供了可能,当它作为电源向外供电的时候,我们应当把它与外电路做为一个闭合回路来研究,这和直流电路没有分别;⑶用能量守恒和转化来研究问题是中学物理的一个重要的方法.化学电源中的电动势表征的是把化学能转化为电能的本领,感应电动势表征的是把机械能转化为电能的本领.教法建议法拉第电磁感应定律的重点是研究决定感应电动势大小的因素是什么,这一知识点无法从前面的知识得出,因此做好实验,从实验中分析归纳出法拉第电磁感应定律的内容,是学好这部分知识的关键;由于上一节学习产生感应电流的条件时,就使学生明确了穿过闭合电路的磁通量变化与否,决定了感应电流的有无,因此,本节实验的重点是使学生观察感应电流的大小与什么因素有关.对于程度比较好的学校,建议将实验改为学生分组完成,学生自己进行探究,教师加以引导分析.关于感应电动势的几点教学建议本节教材讲述了感应电动势的概念,通过对实验的定性分析,得出感应电动势的大小跟哪些因素有关系,最后给出了计算感应电动势大小的公式:,但没有讲述法拉第电磁感应定律.在讲授这节教材时,要注意概念、定律的建立过程,使学生知其所以然,防止学生死记几条干巴巴的结论.(1)感应电动势概念的建立:如何搞好物理概念的教学,这是一个很值得研究的课题.对此,各人虽有不同主张,但都很注意在抓好概念的引入、理解和应用这些环节上下功夫.在感应电动势概念的教学中,也应注意这几个环节.①引入感应电动势的概念时,教材利用前面几章学过的电动势、闭合电路欧姆定律等知识来分析产生感应电流的电路,得出既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中必然有电动势.在电磁感应现象中,产生的电动势叫感应电动势.教学实践表明,这样引入学生较易接受.②比较概念之间的内在联系,是一种使学生深刻理解概念本质的好方法.由感应电流过渡到感应电动势,对学生来说是从具体到抽象,从现象到本质的认识深化过程.为了让学生认识感应电流与感应电动势的区别和联系,教师可以用大型电流表和电压表演示电路在接通与断开条件下的回路电流与路端电压,让学生看到回路断开时,没有感应电流,但路端电压(即感应电动势)仍存在.而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.从而说明感应电动势的有无,完全决定于穿过回路的磁通量的变化,与回路的通断,回路的组成情况等无关.而电路中的感应电流存在,只是在闭合电路中有感应电动势存在的必然结果.对纯电阻电路,感应电流强度与感应电动势的数量关系满足 .教师通过上述演示和分析对比,使学生了解到,电磁感应现象中感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质.③让学生把初学的概念在实际问题中加以应用,对巩固和深化概念很有效.教师可以教材中产生感应电流的二个实验,即图1、图2为例,让学生找一找,电路中哪部分导体产生了感应电动势,起到了电源的作用(在图1中是AB导体、图2中是线圈B).(3)感应电动势的大小:可利用课本图4-1和图4-2的实验装置,演示在闭合电路内磁通量变化快慢不同的情况下,产生的感应电流大小不同,从而分析出感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关.然后直接指出:理论和实践证明,导体在匀强磁场中作切割磁感线运动时,在B、l、v互相垂直的情况下,产生的感应电动势的大小可用公式来计算,即感应电动势的大小跟磁感应强度、导体长度、导体运动速度成正比.在演示中要注意说明:①磁铁相对线圈运动的快慢不同时或导体切割磁感线的快慢不同时,磁通量变化的快慢不同.②由于产生感应电流的闭合回路情况没有变化,所以感应电流大小的变化反映了感应电动势大小的变化.由于必修课中不讲法拉第电磁感应定律,公式不能从理论推导出来,为了便于学生接受和理解与B、l、v的正比关系,可以采用下述教法.利用图2来分析与B、l、v的关系.图中abcd为放在匀强磁场中的矩形线框,线框平面跟磁感线垂直,让线框中长为l的可滑动导体ab,以速度v向右运动,单位时间内运动到 .由图可以看出,lv是导体在单位时间内扫过的面积大小,Blv是单位时间内导体切割磁感线的条数,即单位时间内磁通量的变化.由此可见,当B、l、v 各量越大时,单位时间内穿过闭合回路的磁通量变化越大,或者说磁通量变化得越快,这时产生的感应电动势就越大.公式反映了感应电动势跟B、l、v成正比.讲完决定感应电动势大小的规律之后,可让学生通过练习来掌握规律.除了做节后的例题之外,还可把课本中练习二(1)题和习题(5)题在课堂上讨论,必要时可再适当补充一些基础练习.法拉第电磁感应定律的教学设计方案引入部分示例:复习提问:1:要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?(引导学生回答:这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的)2:如果电路不是闭合的,电路中没有电流,电源的电动势是否还存在呢?(引导学生回答:电动势反映了电源提供电能本领的物理量,电路不闭合电源电动势依然存在)引入新课:在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.1:引导学生找出下图中相当于电源的那部分导体?法拉第电磁感应定律 2教学目标知识目标1、知道决定感应电动势大小的因素;2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别;3、理解的内容和数学表达式;4、会用解答有关问题;5、会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小;能力目标1、通过学生实验,培养学生的动手能力和探究能力.情感目标1、培养学生对实际问题的分析与推理能力。