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3.2感应电动势
教案
教学目标
1.1 知识和能力目标
(1)知道感应电动势的概念,会区分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt
的物理意义。
(2)理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式。
(3)知道公式E=Blv
的推导过程及适用条件。
(4)了解平均感应电动势和瞬时感应电动势。
1.2 过程与方法目标
(1)经历法拉第电磁感应定律的建立过程,进一步认识电与磁之间的联系。
(2)经历猜想、设计实验、分析论证等科学探究过程,进一步体会类比法、控制变量法在物理学中的作用,培养观察和分析实验现象及从不同实验现象中归纳总结出物理规律的能力。21教育网
1.3 情感、态度、价值观目标
通过对实验方案的自主设计,及对不同实验现象的归纳总结,体验探究的快乐。
教学重、难点
重点:法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式E=ΔΦ/Δt、E=Blv
的理解。
难点:磁通量的变化ΔΦ
与变化率ΔΦ/Δt
的区别;对旋转切割表达式的推导过程。
教学准备
演示用电流计、条形磁铁、螺线管、开关、导线(若干)
教学流程
复习提问
教师提问:一.产生感应电流的条件;二.电路包含什么.
提问目的:引导学生思考电磁感应的本质,并从电路的角度理解电磁感应回路,使学生通过已学的电路知识来认知感应电动势的含义www.21-cn-jy.com
感应电动势
教师讲授感应电动势的定义、等效电源的概念
教师提问:产生感应电动势是否和产生感应电流满足同样的条件
学生发表各自的看法,教师通过纠正学生的错误来使学生更深刻的理解感应电动势不需要闭合电路
教师提出问题:如何判断感应电动势的方向
同学讨论后发表各自观点,最后总结出仍然借助楞次定律和右手定则
教师板书两个常见的等效电源(如图)
教师指出感应电动势是电磁感应现象的本质
法拉第电磁感应定律
教师演示实验:缓慢和迅速插入、拔出磁铁,观察检流计指针摆动幅度,引导学生分析实验中改变的物理量,对比加速度的学习,引出磁通量变化率的概念。21·世纪
教育网
特别指出法拉第电磁感应定律并非由法拉第本人总结得出,而是由纽曼和韦伯总结得出。
教师讲授法拉第电磁感应定律内容以及表达式,并指出在国际单位制下,比例系数k=1,以及由单匝线圈到多匝的变化形式21世纪教育网版权所有
教师在以下几方面展开对定律的理解:
1.区分、、,由此讲解磁场不变,面积改变和面积不变,磁场改变的两种常见表达形式;
2.区分平均电动势和瞬时电动势,再次使用极限的思想;
3.在以上两点基础上,用图像来确定感应电动势的大小(如图)
设计意图:学生已经能够理解极限思想,以及图像斜率的含义等问题,此处需为以后的综合应用打好基础
4.4 导体切割磁感线
设计思想:此处分两部分教学――平动切割和转动切割。重点是两个切割电动势表达式的推导过程,不能使学生将推导出的公式与法拉第电磁感应定律的表达式孤立起来理解。
4.4.1 平动切割
(1)由学生根据法拉第电磁感应定律进行推导,推导的关键在于对“扫过面积”的理解,使学生明白即使没有回路,公式仍然成立。21·cn·jy·com
(2)从以下方面理解公式
a.平均值和瞬时值
b.切割通式与特例的理解,通过以下几种情况来讲解,重点是强调“垂直分量”的作用
教师向学生提问:B、L、v三个量什么关系时不叫“切割”
由学生总结:两个量平行或三个量共面时未“切割”,不产生感应电动势。
c.用等效电源来理解以下两种情况(如图)
d.对“有效长度”的理解。此处再次用到高中物理中等效替代的思想,使学生明确“有效长度”并非真导体,而是计算电动势和判断电势高低的手段。21cnjy.com
教学方式:将折线导体的分析交给学生来完成,再由微分法推广到任意曲线导体。
4.4.2 转动切割
设计思想:学生由平动切割公式的推导过程来进行转动切割的推导,学生在推导中可以检验对前面过程与方法的掌握程度2·1·c·n·j·y
a.由定律推导出转动切割公式:
b.从平动切割表达式出发,由,可得出,,进而得出
教师需要强调出此公式为二次结论,在计算题中需按第一种方法进行推导.
5 教学反思
5.1 学生脱离开电路来理解电动势存在一些困难,由于感应电动势产生的原理是后面的内容,此处教学以假设存在回路的方法来使学生进行理解。【来源:21·世纪·教育·网】
5.2 切割问题中,将导体视为等效电源来理解串并联关系并判断电势高低的教学应放在下一节“法拉第电磁感应定律的应用”中,与电路问题一起讲解,本节课不宜讲解过多。
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