教 案
教学基本信息
课题
法拉第电磁感应定律
学科
物理
学段: 高中
年级
高二
教材
书名: 选修3-2 出版社: 人教、教科 出版日期 2016年7月
教学目标及教学重点、难点
一、教学目标
1.知道什么是感应电动势.
2.进一步理解磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能与磁通量的变化量相区别.
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.知道公式E=Blvsinθ是如何推导出的,知道它只适用于导体切割磁感线运动的情况,会用它解答有关问题.
二、重点难点
重点:法拉第电磁感应定律及其作用.
难点:对感应电动势的理解,E=n?Φ?t跟E=Blvsinθ的联系与区别.
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
知识回顾
引入新课
1.回顾探究产生感应电流的条件的三个实验的实验现象
2.归纳楞次定律的探究过程
3.观看视频,观察将磁铁放入线圈和和将磁铁从线圈中抽出的实验现象
回顾产生感应电流的条件和影响感应电流方向的因素,为本节课探究影响感应电流大小的因素做铺垫
新课教学
感应电动势
将发生电磁感应现象的电路与直流电路进行类比
通过类比电源的电动势引入感应电动势的概念,并能认识到自然界各种现象的统一性
法拉第电磁感应定律
1.对视频中的实验现象进行分析
2.归纳产生感应电流的条件和影响感应电流方向的因素
3.观看视频,观察以不同的速度将磁铁放入线圈和和将磁铁从线圈中抽出的实验现象,并对现象进行分析
4.总结得出法拉第电磁感应定律,应用定律解决问题,归纳定律得出的全过程
1.确定探究课题:感应电动势的大小跟哪些因素有关
2.提出猜想:感应电动势的大小与磁通量的变化有关
3.通过分析实验现象,明确感应电动势与磁通量变化率有关。
4.深刻理解法拉第电磁感应定律
导线切割磁感线时的电动势
1.利用法拉第电磁感应定律推导导线切割磁感线时的感应电动势
2.利用E=BLv解决问题
3.利用分解和合成的思想推导导线切割磁感线的速度方向与磁感应强度B的方向的夹角为θ时的感应电动势
1.通过推导理解如何利用法拉第电磁感应定律解决问题
2.通过例题,学会用E=Blv解决问题的思路和方法,同时加深对发生电磁感应现象的回路与闭合电路的统一性的认知。
3.得到更加普遍的切割时的感应电动势的规律,认识特殊和一般的关系。
课堂小结
1.对感应电动势的两个规律简单总结
2.系统的总结电磁感应现象
3.思考如何从能量的角度理解电磁感应现象
1.对本节课的知识进行总结,加深理解。为下一节课探究动生电动势和感生电动势的本质做铺垫
2.对电磁感应现象形成更加系统全面的认识,感悟变化和不变是自然界各种运动过程的普遍规律
3.对电磁感应现象中的能量转化产生好奇,激发继续探究的兴趣
课件50张PPT。法拉第电磁感应定律高二年级 物理闭合回路的部分导体切割磁感线运动向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中抽出产生感应电流的条件 穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流。判定感应电流的方向楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。实验视频引入课题指针有无偏转电流产生的条件指针偏转的方向感应电流的方向指针偏转的角度感应电流的大小类比发生电磁感应现象的回路与直流电路寻找回路中的电源试一试:找到以上产生感应电流的闭合回路中的电源明确问题:回路中电动势的大小跟哪些因素有关?感应电动势 在电磁感应现象中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。感应电动势的大小与哪些因素有关?磁通量
变化感应电流磁通量的
变化?
阻碍产生(磁场)影响感应电动势大小的因素影响感应电动势大小的因素影响感应电动势大小的因素磁铁运动的速度磁通量变化的时间磁通量的变化量磁通量变化的快慢感应电流的大小感应电动势的大小影响感应电动势大小的因素结论 在发生电磁感应现象的闭合回路中,感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关。??磁通量变化快慢的描述磁通量变化的快慢——?磁通量——Φ磁通量的变化量——?Φ速度变化快慢的描述?速度——v速度的变化量——?v任意量变化快慢的描述D变化的快慢——某一量——DD的变化量——?D?磁通量变化快慢的描述?磁通量的
变化率结论 发生电磁感应现象的闭合回路中的感应电动势的大小与磁通量的变化率有关。?法拉第电磁感应定律 闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。法拉第电磁感应定律??法拉第电磁感应定律?单匝线圈法拉第电磁感应定律n 匝?法拉第电磁感应定律提出问题初步猜想?收集证据??例题1 磁场中有一单匝闭合线圈,穿过该线圈的磁通量 Φ 随时间 t 变化的关系如图所示,结合图像回答以下问题:例题1问题1:
0~t4这段时间内,穿过该线圈的磁通量Φ 何时最大?何时最小?例题1问题2:
分别求出0~t1这段时间内和 0~t2这段时间内线圈中的感应电动势E1和E2。例题1问题2解析:
根据法拉第电磁感应定律??可得同理可得?例题1问题3:
求某时刻线圈中的感应电动势。??导线切割磁感线时的感应电动势导线切割磁感线时的感应电动势导线切割磁感线时的感应电动势 矩形线框 CDMN 放在磁感应强度为 B 的匀强磁场里,线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分导体棒 MN 的长度为 l ,它以速度 v 向右匀速运动,在Δt 时间内,由原来的位置MN 移到M1N1。导线切割磁感线时的感应电动势 Δt 时间内,磁场的磁感应强度 B 没有发生变化,回路的面积变化量为
ΔS = lvΔtΔΦ = BΔS = BlvΔtvΔt穿过回路的磁通量的变化量为导线切割磁感线时的感应电动势 根据法拉第电磁感应定律?可以推出回路中的感应电动势为vΔtE = Blv导线切割磁感线时的感应电动势vΔtE = Blv导线切割磁感线时的感应电动势E = Blv例题2 如图所示,电阻 r = 0.1 Ω 的导体棒 ab 沿光滑导线框向右做匀速运动,线框中接有 R = 0.4 Ω 的电阻 。线框放在磁感应强度 B = 0.1 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面。导体棒 ab 的长度
l = 0.4 m,运动的速度 v = 5 m/s。线框的电阻不计。例题2问题1:电路 abcd 中哪部分相当于电源?内阻多大?哪一部分相当于闭合电路中的外电路?ab相当于电源,内阻 r = 0.1 Ω电源例题2问题2:ab 棒向右运动时,电路中的感应电动势多大?E = Blv根据导线切割磁感线时的感应电动势将已知条件代入公式,求得E = 0.2 V例题2问题3:ab 棒向右运动时,所受的安培力有多大??根据闭合电路欧姆定律??导线切割磁感线时的感应电动势E =Blv1=Blvsinθ导线切割磁感线时的感应电动势课后思考:
利用法拉第电磁感应定律,推导导线切割磁感线时的速度方向与磁感应强度的方向夹角为θ时,回路中的感应电动势E = Blvsinθ小结法拉第电磁感应定律?导线切割磁感线时的
感应电动势?磁通量
变化感应电流阻碍产生(磁场)小结方向大小变化率拓展思考1.回路中电能来自哪里?2.电磁感应现象有哪些实际应用