法拉第电磁感应定律教案
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法拉第电磁感应定律的应用教案
教学目标:
1.让学生掌握法拉第电磁感应定律的基本概念和表达方式。
2.理解磁通量和磁感应强度的关系。
3.学会利用法拉第电磁感应定律解决相关问题。
4.通过实验验证法拉第电磁感应定律。
教学重点:
1.法拉第电磁感应定律的表述和理解。
2.磁通量和磁感应强度的关系。
3.利用法拉第电磁感应定律解决相关问题的方法。
教学难点:
1.理解法拉第电磁感应定律在实际问题中的应用。
2.如何通过实验验证法拉第电磁感应定律。
教学方法:
1.讲授法拉第电磁感应定律的基本概念和表达方式。
2.通过实例讲解如何利用法拉第电磁感应定律解决实际问题。
3.进行实验,让学生亲手操作,体验法拉第电磁感应定律。
教学过程:
1.导入:通过回顾已学知识,引出法拉第电磁感应定律。
2.讲授新课:讲解法拉第电磁感应定律的基本概念、表达方式,以及在实际
问题中的应用。
3.巩固练习:通过实例,让学生掌握如何利用法拉第电磁感应定律解决实际
问题。
4.归纳小结:总结法拉第电磁感应定律的重要性及应用。
5.布置作业:让学生回家后复习今天所学内容,并预习下一节课的内容。
6.实验操作:让学生进行实验操作,验证法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律-优质课教案第一章:引言1.1 教学目标让学生了解法拉第电磁感应定律的背景和重要性。
激发学生对电磁感应现象的兴趣和好奇心。
1.2 教学内容介绍电磁感应现象的发现过程。
引出法拉第电磁感应定律的概念。
1.3 教学方法使用多媒体演示电磁感应现象的实验。
引导学生通过观察和思考,提出问题并寻找答案。
1.4 教学活动播放电磁感应现象的实验视频。
学生观察并描述实验现象。
教师引导学生思考电磁感应的原理和规律。
第二章:法拉第电磁感应定律的表述2.1 教学目标让学生理解法拉第电磁感应定律的表述和含义。
学会使用法拉第电磁感应定律进行简单的计算。
2.2 教学内容给出法拉第电磁感应定律的数学表述。
解释定律中的各个参数和物理意义。
2.3 教学方法使用示例和图示来解释法拉第电磁感应定律的表述。
引导学生通过公式推导和计算来加深理解。
2.4 教学活动教师讲解法拉第电磁感应定律的表述。
学生跟随教师的示例进行公式推导和计算。
学生进行小组讨论,互相解释定律的含义。
第三章:电磁感应实验3.1 教学目标让学生通过实验观察和测量电磁感应现象。
学会使用实验仪器和设备进行电磁感应实验。
3.2 教学内容介绍电磁感应实验的原理和步骤。
讲解实验仪器的使用和测量方法。
3.3 教学方法教师演示电磁感应实验的步骤和操作。
学生亲自动手进行实验,观察和测量电磁感应现象。
3.4 教学活动教师演示电磁感应实验。
学生分组进行实验,记录实验数据和观察结果。
第四章:电磁感应应用4.1 教学目标让学生了解电磁感应现象在生活中的应用。
培养学生的创新意识和解决问题的能力。
4.2 教学内容介绍电磁感应现象在电力、电机、传感器等方面的应用。
分析电磁感应现象在实际问题中的解决方案。
4.3 教学方法使用案例分析和实物展示来介绍电磁感应应用。
引导学生通过小组讨论和创意设计来提出应用方案。
4.4 教学活动教师介绍电磁感应现象在电力和电机等领域的应用。
学生进行小组讨论,提出电磁感应现象在生活中的应用方案。
法拉第电磁感应定律-优质课教案一、教学目标1. 让学生了解法拉第电磁感应定律的发现过程,感受科学研究的艰辛与快乐。
2. 通过实验和理论分析,使学生掌握法拉第电磁感应定律的内容及其应用。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和思维能力,提高学生的科学素养。
二、教学重点与难点1. 教学重点:法拉第电磁感应定律的内容及其应用。
2. 教学难点:法拉第电磁感应定律的数学表达式和能量转化。
三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探索法拉第电磁感应定律。
2. 利用实验演示,让学生直观地感受电磁感应现象。
3. 运用讨论法,培养学生的团队合作精神和批判性思维。
四、教学准备1. 实验器材:电磁感应实验装置、电流表、电压表、导线、开关等。
2. 教学课件:法拉第电磁感应定律的相关图片、视频和动画。
3. 教学资料:法拉第电磁感应定律的历史背景、发现过程和相关论文。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示法拉第电磁感应实验的动画,引起学生的兴趣。
提问:“你们知道法拉第电磁感应定律吗?它是什么时候发现的?由谁发现的?”2. 探究法拉第电磁感应定律:1. 让学生回顾电磁感应现象,引导学生思考电磁感应的本质。
2. 介绍法拉第电磁感应定律的发现过程,让学生了解科学家们的研究艰辛。
3. 讲解法拉第电磁感应定律的内容,引导学生理解感应电流的方向和大小。
3. 实验演示:1. 演示电磁感应实验,让学生亲眼观察到感应电流的产生。
2. 引导学生运用法拉第电磁感应定律解释实验现象。
4. 数学表达式与能量转化:1. 讲解法拉第电磁感应定律的数学表达式,让学生掌握计算感应电流的方法。
2. 探讨电磁感应过程中的能量转化,使学生理解能量守恒定律。
5. 课堂小结:对本节课的内容进行总结,强调法拉第电磁感应定律的重要性及其在实际应用中的价值。
6. 课后作业:布置一些有关法拉第电磁感应定律的练习题,巩固所学知识。
7. 教学反思:在课后对教学过程进行反思,总结优点和不足,为今后的教学提供改进方向。
法拉第电磁感应定律-优质课教案第一章:引言1.1 课程背景法拉第电磁感应定律是电磁学的基础之一,对于理解现代科技的发展具有重要意义。
本课程旨在帮助学生深入理解法拉第电磁感应定律的原理和应用,提高学生的科学素养。
1.2 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)了解法拉第电磁感应定律的发现过程;(2)理解法拉第电磁感应定律的表述;(3)掌握法拉第电磁感应定律的基本应用。
1.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的背景、发现过程和表述。
1.4 教学方法采用讲解、案例分析和互动讨论相结合的方式进行教学。
第二章:法拉第电磁感应定律的发现2.1 课程背景法拉第电磁感应定律的发现是电磁学发展史上的重要里程碑,了解其发现过程对于理解定律的重要性具有重要意义。
2.2 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)了解法拉第电磁感应定律的发现过程;(2)理解法拉第的实验方法和思维方式。
2.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的发现过程,包括法拉第的实验方法和思维方式。
2.4 教学方法采用讲解和案例分析相结合的方式进行教学。
第三章:法拉第电磁感应定律的表述3.1 课程背景法拉第电磁感应定律的表述是理解和学习电磁学的基础,掌握其表述对于进一步学习电磁学的其他内容至关重要。
3.2 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)掌握法拉第电磁感应定律的表述;(2)理解法拉第电磁感应定律的各种形式。
3.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的表述,包括各种形式。
3.4 教学方法采用讲解和互动讨论相结合的方式进行教学。
第四章:法拉第电磁感应定律的基本应用4.1 课程背景法拉第电磁感应定律在生产和生活中有着广泛的应用,了解其基本应用对于理解电磁学的实际意义具有重要意义。
4.2 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)掌握法拉第电磁感应定律的基本应用;(2)了解法拉第电磁感应定律在生产和生活中的应用。
4.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的基本应用,包括在生产和生活中的应用。
1法拉电磁感应定律【知能准备】一、法拉第电磁感应定律及数学表达式:回路中的感应电动势的大小和 成正比。
ε=1、要严格区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。
2、磁通量的变化率与匝数的多少无关。
3、由ε=Δφ/Δt 算出的通常是时间Δt 内的 ,一般不等于初态与末态电动势的平均值。
4、若Δφ由磁场的变化引起,则Δφ/Δt 常用 来计算。
5、若Δφ是由回路面积的变化引起,则Δφ/Δt 常 用 来计算。
6、感应电量:在Δt 时间内通过电路中某一横截面的电量q=二、用公式Blv =ε求电动势时,应注意以下几点:1、此公式一般应用于 (或导体所在处各点的B 相同),导体各部分的磁感应强度相同的情况;2、 若导体棒绕某一固定轴旋转切割磁感应线,虽然棒上各点的线速度并不相同,但可用棒各点的平均速度(即棒的中点速度)代替切割速度。
3、 式中的L 指导体的有效切割长度,即导体首末两端的连线在既垂直于B ,又垂直于运动方向的投影长度。
式中的V 是指有效切割速度。
在具体运用时,是分解B ,还是分解V ,还是投影导体,要具体问题具体分析。
4、 若切割速度V 不变,ε为恒定值;若切割速度为即时速度,则ε为瞬时电动势。
【同步导学】1.疑难分析(一).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.1.Φ,ΔΦ,ΔΦ/Δt大小没有直接关系,可以与运动学中v,Δv,Δv/Δt三者类比。
2.关于磁通量变化在匀强磁场中,磁通量Φ=B ∙S ∙sin α(α是B 与S 的夹角),磁通量的变化ΔΦ=Φ2-2 Φ1有多种形式,主要有:①S 、α不变,B 改变,这时ΔΦ=ΔB ∙S sin α②B 、α不变,S 改变,这时ΔΦ=ΔS ∙B sin α③B 、S 不变,α改变,这时ΔΦ=BS (sin α2-sin α1)当B 、S 、α中有两个或三个一起变化时,就要分别计算Φ1、Φ2,再求Φ2-Φ1了。
在非匀强磁场中,磁通量变化比较复杂。
法拉第电磁感应定律★新课标要求(一)知识与技能1.知道什么叫感应电动势。
2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、tn E ∆∆Φ=。
3.理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式. 4.知道E =BLv sin θ如何推得。
5.会用tnE ∆∆Φ=和E =BLv sin θ解决问题. (二)过程与方法通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E =BLv ,掌握运用理论知识探究问题的方法。
(三)情感、态度与价值观1.从不同物理现象中抽象出个性与共性问题,培养学生对不同事物进行分析,找出共性与个性的辩证唯物主义思想。
2.了解法拉第探索科学的方法,学习他的执著的科学探究精神。
★教学重点法拉第电磁感应定律. ★教学难点平均电动势与瞬时电动势区别。
★教学方法演示法、归纳法、类比法 ★教学用具:CAI 课件、多媒体电脑、投影仪、投影片。
★教学过程(一)引入新课教师:在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么? 学生:穿过闭合电路的磁通量发生变化.教师:在电磁感应现象中,磁通量发生变化的方式有哪些情况? 学生甲:由磁感应强度的变化引起的,即ΔΦ=ΔB ·S 。
学生乙:由回路面积的变化引起的,即ΔΦ=B·ΔS。
学生丙:由磁感应强度和面积同时变化引起的,即ΔΦ=B2S2-B1S1学生丁:概括为ΔΦ=Φ2-Φ1点评:该问题学生通常只能回答出一两种情况,需要教师启发、引导,才能归纳出磁通量变化的各种情形。
在指导学生回答此问题时,重在培养学生的想象能力和概括能力,不宜过多纠缠细节,以免冲淡教学重点。
教师:恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?学生:电路闭合、有电源。
教师:在电磁感应现象中,既然闭合电路中有感应电流,这个电路中就一定有电动势。
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素.(二)进行新课1、感应电动势教师:CAI课件展示出下面两个电路教师:在图a与图b中,若电路是断开的,有无电流?有无电动势?学生:电路断开,肯定无电流,但有电动势。
法拉第电磁感应定律-优质课教案第一章:引言教学目标:1. 了解电磁感应现象的发现背景。
2. 掌握法拉第电磁感应定律的基本概念。
教学内容:1. 介绍电磁感应现象的发现背景,如奥斯特的电流磁效应实验。
2. 引入法拉第电磁感应定律的定义和公式。
教学活动:1. 播放奥斯特电流磁效应实验的视频,引导学生观察实验现象。
2. 引导学生思考电磁感应现象的意义和应用。
3. 讲解法拉第电磁感应定律的定义和公式。
教学评估:1. 检查学生对电磁感应现象的理解。
2. 检查学生对法拉第电磁感应定律的定义和公式的掌握。
第二章:法拉第电磁感应定律的实验验证教学目标:1. 掌握法拉第电磁感应定律的实验验证方法。
2. 学会使用实验仪器进行电磁感应实验。
教学内容:1. 介绍法拉第电磁感应定律的实验验证方法。
2. 介绍电磁感应实验的仪器和操作步骤。
1. 讲解法拉第电磁感应定律的实验验证方法。
2. 演示电磁感应实验,并引导学生进行实验操作。
3. 引导学生观察实验现象,并记录实验数据。
教学评估:1. 检查学生对法拉第电磁感应定律实验验证方法的掌握。
2. 检查学生对电磁感应实验的操作技能。
第三章:法拉第电磁感应定律的应用教学目标:1. 了解法拉第电磁感应定律在实际应用中的重要性。
2. 掌握法拉第电磁感应定律在发电机和变压器中的应用。
教学内容:1. 介绍法拉第电磁感应定律在实际应用中的重要性。
2. 讲解法拉第电磁感应定律在发电机和变压器中的应用原理。
教学活动:1. 引导学生思考法拉第电磁感应定律在实际应用中的重要性。
2. 讲解发电机和变压器的工作原理,并演示相关实验。
3. 引导学生理解发电机和变压器中法拉第电磁感应定律的应用。
教学评估:1. 检查学生对法拉第电磁感应定律在实际应用中的理解。
2. 检查学生对发电机和变压器工作原理的掌握。
第四章:法拉第电磁感应定律的数学推导1. 掌握法拉第电磁感应定律的数学推导过程。
2. 学会使用数学方法分析电磁感应现象。
法拉第电磁感应定律教案【法拉第电磁感应定律教案】一、教学目标1.了解法拉第电磁感应定律的基本概念和原理;2.能够运用法拉第电磁感应定律解决实际问题;3.培养学生的观察、实验和推理能力。
二、教学重点和难点重点:理解法拉第电磁感应定律的含义和运用方法。
难点:通过实验理解电磁感应定律的实质。
三、教学准备实验装置:螺线管、单鞭尼龙绳、磁铁等。
四、教学过程步骤一:导入新知识1.引入问题:你有没有注意到,当我们移动电磁铁时,会产生电流,这是为什么呢?2.通过讨论的方式,引出学习法拉第电磁感应定律的内容。
步骤二:讲解法拉第电磁感应定律的原理和公式1.板书法拉第电磁感应定律的公式:ε=-ΔΦ/Δt2.对法拉第电磁感应定律进行讲解,重点解释公式中各个符号的含义。
步骤三:实验演示1.将螺线管与示波器连接,放置在磁铁附近。
2.通过让磁铁靠近或离开螺线管,观察示波器上的变化,并解释原因。
3.让学生根据实验现象,归纳出法拉第电磁感应定律的应用条件和结果。
步骤四:讲解电磁感应的应用1.介绍电磁感应在发电机、变压器等实际应用中的作用。
2.通过实例分析,使学生能够将法拉第电磁感应定律应用于解决实际问题。
步骤五:思考拓展1.让学生思考:如果改变螺线管中的线圈数目或磁铁的磁场强度,会对电磁感应产生什么影响?2.让学生通过实验或推理,得出结论,并进行讨论交流。
五、教学反思通过本节课的教学,我将法拉第电磁感应定律的基本概念和原理进行了讲解,并通过实验演示和实例分析让学生了解了该定律的应用方法和实际意义。
通过让学生思考拓展问题,培养了他们的观察、实验和推理能力。
在教学过程中,我注意启发学生思考和参与讨论,提高了他们的主动学习能力,同时也培养了他们的合作精神。
教学效果良好,达到了预期的教学目标。
“法拉第电磁感应定律”教学设计(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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。
法拉第电磁感应定律江苏省金湖中学 吉启洲 2006-7-30【教学依据】人教版高中物理选修3-2第四章第三节【教学流程】1.感应电动势:创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念2.法拉第电磁感应定律:创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用【课程标准的研究及教材分析】研究新课程标准,是了解编者意图的有效途径,也是明确每节教材内容在前后知识体系中的地位,以及确立每节内容的三维目标的基础,更是进行案例设计和教学的前提。
本节是选修3-2模块的一个二级主题“电磁感应”的一节内容(另外两个二级主题分别是交变电流和传感器)。
【标准】中认为本模块的大部分内容都要求通过实验、探究与活动来展现。
应让学生尽可能多的经历一些探究的过程,领悟物理学研究的思想和方法。
结合这一要求,虽然本节教材没有安排实验,然笔者在本节教学设计中根据教材前后内容的承接关系及学生的认知能力和特点,还是以实验定性探究来突破重难点和落实三维目标。
新课程标准中为“电磁感应”确立了是4个主题,本节内容是第三个主题――通过探究,理解楞次定律,理解法拉第电磁感应定律。
因此本节内容属知识与技能目标的“理解”水平。
由于高中阶段电磁感应定律的定量实验很难完成,因而【标准】没有要求通过实验来研究,但应通过定性的实验让学生观察磁通量的变化快慢是影响感应电动势的主要因素,从而直接给出法拉第电磁感应定律和公式。
要求学生能应用电磁感应定律解释一些生活和技术中的现象,要会应用电磁感应定律计算有关问题。
就本节内容而言,“法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容,从知识的发展来看,它既能与电场、磁场和恒定电流有紧密的联系,又是学习交流电、电磁振荡和电磁波的重要基础;从能力的发展来看,它既能在与力、热知识的综合应用中培养综合分析能力,又能全面体现能量守恒的观点。
因此,它既是教学的重点,又是教学的难点。
根据课程标准和学生的接受能力,教学中应着重揭示法拉第电磁感应定律及其公式E=n t∆∆Φ的建立过程、物理意义及应用,而公式E =BLv sin θ只作为法拉第电磁感应定律在特定条件下推导出的表达式.这样做可以让学生在这节课的学习中分清主次,减轻学生认知上的负担,又不降低应用上的要求.此部分知识较抽象,而现在学生的抽象思维能力还比较弱。
所以在这节课的教学中,应该注重体现新课程改革的要求,注意新旧知识的联系,同时紧扣教材,通过实验、类比、等效的手段和方法,来化难为简、循序渐进,力求通过引导、启发,使同学们能利用已掌握的旧知识,来理解所要学习的新规律,力求通过明显的实验现象启发同学们真正的主动起来,从而活跃大脑,激发兴趣,变被动记忆为主动认知。
【三维目标】1.知识与技能:①知道感应电动势的含义,能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率;②理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式,会用法拉第电磁感应定律解答有关问题.2.过程与方法:①通过演示实验,定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。
培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力;②通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步定量揭示电与磁的关系,培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力;③使学生明确电磁感应现象中的电路结构,通过对公式E=nΔφ/Δt的理解,引导学生推导出E=BLvsinθ,并学会初步的应用,提高推理能力和综合分析能力。
3.情感态度与价值观:通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程,培养学生形成正确的科学态度、养成科学的研究方法。
【教学重点】法拉第电磁感应定律的建立和理解【教学难点】1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。
2.理解E=nΔφ/Δt是普遍意义的公式,计算结果是感应电动势相对于Δt 时间内的平均值,而E=BLv是特殊情况下的计算公式,计算结果一般是感应电动势相对于速度v的瞬时值。
【教学用具】1.演示用的电流表,螺线管,条形磁铁(磁性强弱各一条),直流电源,滑动变阻器,导线若干。
2.多媒体大屏幕投影仪,自制的课件。
【教学方法】实验、类比、等效、分析交流、归纳总结【教学设计】本节课的教学过程在于要求学生掌握法拉第电磁感应定律中的各个物理量内涵,要求学生理解并能运用E=nΔφ/Δt和E=BLv这两个公式。
由于学生的分析能力与抽象思维能力较弱,因此要运用实验教学的方法来进行教学。
通过比较实验装置的差异,引导学生得出相同的原因,帮助学生理解感应电动势的概念(如实验一);通过比较实验中个别因素的差异而引起的变化,引导学生定性得出E 与Δφ、Δt、Δφ/Δt的关系,从而为进一步学习法拉第电磁感应定律打下基础(如实验二、三、四)。
在教学过程运用观察、比较与设计的手段,充分调动学生这个主体,使他们有强烈的兴趣去思考、去推理、去学习课程内容。
1.感应电动势:教师活动:将图<1>,图<2>用投影仪展示,并设问:图中电键S均闭合,电路中是否都有电流?为什么?学生活动:实验一,对照图<1>安培表指针偏转;对照图<2>电流计指针不动,但当条形磁铁位置变动时,电流计指针偏转,表明回路中有电流。
启发学生回答:图<1>中产生的电流是由电源提供的,图<2>中产生的是感应电流。
教师引导:由恒定电流的知识可知,闭合电路中有电流,电路中必有电源。
对比图<1>,图<2>提问,图<2>中的电源在哪里?用投影仪展示图<3>,启发学生回答:图<2>中的线圈就相当于是电源,在磁铁插入线圈的过程中产生了电动势。
此处的实验设计,意图为在讲“感应电动势”这一概念时,通过“设计问题―――推理”模式来进行概念教学。
以提问方式来复习闭合电路中电动势的概念,知道闭合回路中有电流的条件是闭合回路中有电动势。
闭合电路中提供电动势的装置是电源。
法拉第通过多年的实验发现当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中也会产生电流。
我们把此时的电流叫感应电流。
虽然回路中没有电源,但根据有电流的条件可知肯定有电动势,把在电磁感应现象中产生的电动势就定义叫感应电动势。
师生互动:(用图<1>,图<2>装置进行演示说明)我们把电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
以上实验由学生自己完成,并从中进行对比、归纳和总结,培养学生自主学习的能力。
2.影响感应电动势大小的因素:问题情景设置一:刚才的实验中,磁铁插入过程中,除了观察到电流的有无以外,你还观察到了电流大小有什么特点吗?是什么因素在起影响作用呢?再做几次试试看!安排此处的内容可激发学生探求感应电动势大小的影响因素的热情,因为显然每次插入的速度不同时电流表指针的偏转角度并不相同。
这里教师不要急于去说,对学生来说这些是未知的却可以用简单实验定性显示的。
有利于培养学生的探究热情和能力。
学生活动:实验二,按图<2>所示装置将相同的磁铁以不同的速度从同一位置插入线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。
教师顺势利导:两次插入过程穿过线圈的磁通量变化是否相同?电流计指针偏角是否相同?偏角大说明什么?原因是什么?问题情景设置二:利用学生已经很熟悉的控制变量思想,引导学生进一步通过实验定性探究,如果控制以相同的速度插入,是否指针的偏转角度就相同呢?再用不同磁性强弱的磁铁试试看!此处的设计在于培养学生的严谨的探究精神和寻根求源的思维品质。
学生活动:实验三,按图<3>所示装置用两个磁性强弱不同的条形磁铁分别从同一位置以相同的速度插入线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况(实验二和实验三中的磁铁可由通电螺线管来代替,以便通过改变其中的电流来方便的改变其磁性的强弱)。
教师顺势利导:两次插入过程中磁通量变化是否相同?所用时间是否相同?电流计指针偏角是否相同?偏转角大说明什么?原因是什么?教师活动:引导学生归纳,电流计的指针偏角大,说明产生的电流大,而电流大的原因是电路中产生的感应电动势大。
实验(2)由于两次穿过磁通量变化相同,穿过越快,时间越短,产生的感应电动势越大,说明感应电动势大小与发生磁通量变化所用的时间有关,且在磁通量变化相同的情况下,所需时间越短,产生的感应电动势越大;实验(3)两种情况所用时间相同,但穿过线圈扔磁通量变化不同,电流表的偏转角不同,而产生的感应电动势大小不同。
说明感应电动势的大小还与磁通量的变化有关,即在相同的变化时间情况下,磁通量变化越大,产生的感应电动势越大。
此处应用了学生很熟知的控制变量的探究方法,不过学生的归纳能力还有局限性,而且不一定能按照教师的意图去表述,这需要教师去倾听、去适当的有方向的点拨。
不能一蹴而就,包办代替。
最后教师归纳指出:感应电动势的大小似乎与磁通量的变化量及变化所用的时间有关,两者的比值越大,感应电动势的值越大,反之,则越小。
我们再来看一个实验。
师生互动:实验四,按右图所示装置连接电路,将滑动变阻器的滑动头以大小不同的速度从一侧滑至另一侧,观察电流计指针的偏转情况。
(教师介绍实验装置)教师活动:两次滑动过程中穿过线圈的磁通量的变化量是否相同?所用时间是否相同?电流表的指转角是否相同?偏转角大说明什么?其原因是什么?师生互动:引导学生分析与归纳,(1)快滑比慢滑在相同的时间里流过线圈L1的电流变化大,引起穿过线圈L2的磁通量变化大,即ΔΦ大;(2)快滑比慢滑所用的时间短,即Δt小;(3)快滑与慢滑相比,磁通量变化大而所用时间短,即单位时间磁通量变化多;(4)快滑与慢滑相比,电流计指针的偏角不同,即产生的感应电动势不同,即在单位时间内磁通量变化越多,产生的感应电动势越大。
此实验设计的意图是对前面实验分析的一种论证。
以上现象的分析与归纳都应在教师的引导下,由学生主动的观察实验结果,分析实验现象,归纳出有关的结论,切忌由教师讲解。
教师概括、归纳、总结学生的结论,使学生清晰思路。
这个过程实际是突破重难点落实三维目标的过程。
通过以上三组实验可知:当穿过线圈的磁通量变化量与时间之比越大,即单位时间内磁通量的变化越多,或者说磁通量的变化率越大时,线圈中产生的感应电动势就越大。
教师活动:类比速度、速度变化量和速度变化率的不同,强调感应电动势的重要影响因素之一应该是磁通量的变化率。
这一点是本节课内容的一个难点,用类比的方法加以突破,既降低认知难度,又体现了物理研究中类比是一种常用的重要的研究方法,培养学生科学的方法观。
学生各种能力的发展是和他们在学习中的相关行为联系在一起的。
要发展某种能力,就必须经历相关的过程。
因此这里安排的几组实验,既是让学生认知法拉第电磁感应规律的建立过程,更是为学生提供实验、观察、思考、交流的机会,以落实三维目标中能力目标和情感价值观目标。