高中物理选修2-1教案-3.2感应电动势2-人教版
文档属性
| 名称 | 高中物理选修2-1教案-3.2感应电动势2-人教版 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-12-29 09:11:47 | ||
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文档简介
3.2 感应电动势
教学目标：?
知道感应电动势的概念。??
理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式。?
3.通过实验现象进行分析和讨论，总结出影响感应电动势大小的因素。?
4.通过学生之间的讨论、交流与协作，培养学生之间的合作精神。?
教学重点：
法拉第电磁感应定律的建立和定律的理解。
教学难点：
法拉第电磁感应定律理解与应用。??
教学方法：
实验分析、归纳法、类比法、练习巩固。
教学用具：
多媒体、跳跳球、电流计、螺线管、磁铁、导线、电磁炉。
教学过程：
引入新课：
【创设问题情景?】
1、没有电池，轮子为什么也能发光？
为什么轮子转的越快，灯光越亮？
设计思路：一起做游戏，激发学生的学习兴趣。
复习回顾：
师：什么叫电磁感应现象？
生：利用磁场产生电流的现象。
师：产生感应电流的条件？
生：（1）闭合电路；（2）磁通量变化。??
思考与讨论：分析两个闭合电路的异同
在前面学习电磁感应现象中，我们知道闭合电路中产生了感应电流，那么就必定存在了对应的电动势，但电路中没有电源，电动势是哪来的呢？
引导学生思考是线圈感应出了电动势，线圈相当与电源，把感应出来的电动势称为感应电动势。
（板书）
感应电动势
1、定义：
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）。
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
【想一想】
如果电路不闭合，（1）电路中还有感应电流吗？
（2）电路中还有感应电动势吗？
甲
S
N
S
乙
S
V
E
r
E
r
（3）所以产生感应电动势的条件是什么？
我们知道断开电路时，电路中的电流消失，但感应电动势仍然存在，所以感应电动势的有无，与电路是否闭合无关，完全取决于电路的磁通量的变化情况。?
（板书）
2、产生条件：磁通量变化（△Φ）。
区别：（1）磁通量变化△Φ → 感应电动势E;
磁通量变化△Φ且电路闭合 → 感应电流I。
对电磁感应现象的理解：磁生电。
所以“感应电动势”比“感应电流”更能反映电磁感应的本质意义，所以本节重点探究感应电动势。
【引出问题】那么感应电动势的大小与哪些因素有关呢？
鼓励学生大胆猜想与假设。
生：1、磁通量的变化量△Φ
2、磁通量变化的快慢（即磁通量的变化率 ）
………
【实验探究】影响感应电动势大小的因素
?提出问题：
问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？
问题2：指针偏转角θ的大小跟感应电动势E的大小有什么关系？
（由E＝IR总可知，R总一定时，I↑，E↑）
问题3：该实验中，将条形磁铁从线圈中拔出到同一高度，快速拔出和缓慢拔出有什么相同和不同？ ?
（磁通量变化相同，变化快慢不同。）
?让学生思考以上三个问题，然后进行分组实验。
【分组实验一】探究E的大小与ΔΦ的关系 ? ?
从同一位置以不同速度将磁铁拔出线圈，让学生观察电流表G指针偏转程度有什么不同。?
N
S
S
G
教师：进行分组实验，提示学生观察实验，总结规律，电流的大小与什么因素有关系？?
学生：观察实验现象，对实验现象进行分组讨论，总结影响感应电动势大小的因素。?
结论：E的大小与ΔΦ无必然联系。
【分组实验二】探究E的大小与ΔΦ/Δt的关系
从同一位置以不同速度将磁铁拔出线圈，让学生观察电流表G指针偏转程度有什么不同。
教师：进行分组实验，提示学生观察实验，总结规律，电流的大小与什么因素有关系？?
学生：观察实验现象，对实验现象进行分组讨论，总结影响感应电动势大小的因素。
结论：感应电动势E的大小与磁通量的变化率有关。而且ΔΦ/Δt越大，E越大。
教师指出：纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后先后指出，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，后人称之为法拉第电磁感应定律。? ?
（板书）
二、法拉第电磁感应定律
1、内容：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。
可表示为false当各物理量均取国际单位时，k=1,故false。如果闭合电路为n匝线圈时，由于这样的线圈可以看成是由n个单匝线圈串联而成，因此整个线圈的感应电动势可以写成false。
（板书）
2、公式：false
公式说明:
(1)ΔΦ取绝对值
(2)Δt→平均感应电动势
(3)适用条件：一切电磁感应现象。
【分组实验三】验证E的大小与匝数n的关系
连接不同的匝数，从同一位置以相同速度将磁铁拔出线圈，让学生观察电流表G指针偏转程度有什么不同。
匝数n
200
800
1600
指针偏转角度θ
感应电动势E
结论：E的大小与匝数n成正比。
3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
引导学生类比曾经学过的速度，速度变化量和速度的变化率的概念，从而分析归纳三者的区别。
归纳总结:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt之间无直接关系。
【思考与讨论】如果轮子不转动，它还能发光吗？
利用电磁炉进行创新小实验。
开发电磁炉的新用途——无线充电
播放视频，利用电磁炉也能给手机充电。
【课堂练习】
1.下列关于电磁感应的说法正确的是（ ）
A、在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流
B、穿过某电路的磁通量变化越大，产生的感应电动势就越大
C、闭合电路置于磁场中，当磁感应强度为零时，感应电动势可能很大
D、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
2.如图甲所示,环形线圈的匝数 n=100,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁通量的变化规律如图乙所示,则电压表示数大小大小 U= 。?
课堂小结：
引导学生概括总结本节内容。
一、感应电动势
1、定义
2、.产生条件
二、法拉第电磁感应定律
1、内容
2、公式
布置作业：
1、复习本节课的知识点
2、完成本节课后练习。
教学目标：?
知道感应电动势的概念。??
理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式。?
3.通过实验现象进行分析和讨论，总结出影响感应电动势大小的因素。?
4.通过学生之间的讨论、交流与协作，培养学生之间的合作精神。?
教学重点：
法拉第电磁感应定律的建立和定律的理解。
教学难点：
法拉第电磁感应定律理解与应用。??
教学方法：
实验分析、归纳法、类比法、练习巩固。
教学用具：
多媒体、跳跳球、电流计、螺线管、磁铁、导线、电磁炉。
教学过程：
引入新课：
【创设问题情景?】
1、没有电池，轮子为什么也能发光？
为什么轮子转的越快，灯光越亮？
设计思路：一起做游戏，激发学生的学习兴趣。
复习回顾：
师：什么叫电磁感应现象？
生：利用磁场产生电流的现象。
师：产生感应电流的条件？
生：（1）闭合电路；（2）磁通量变化。??
思考与讨论：分析两个闭合电路的异同
在前面学习电磁感应现象中，我们知道闭合电路中产生了感应电流，那么就必定存在了对应的电动势，但电路中没有电源，电动势是哪来的呢？
引导学生思考是线圈感应出了电动势，线圈相当与电源，把感应出来的电动势称为感应电动势。
（板书）
感应电动势
1、定义：
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）。
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
【想一想】
如果电路不闭合，（1）电路中还有感应电流吗？
（2）电路中还有感应电动势吗？
甲
S
N
S
乙
S
V
E
r
E
r
（3）所以产生感应电动势的条件是什么？
我们知道断开电路时，电路中的电流消失，但感应电动势仍然存在，所以感应电动势的有无，与电路是否闭合无关，完全取决于电路的磁通量的变化情况。?
（板书）
2、产生条件：磁通量变化（△Φ）。
区别：（1）磁通量变化△Φ → 感应电动势E;
磁通量变化△Φ且电路闭合 → 感应电流I。
对电磁感应现象的理解：磁生电。
所以“感应电动势”比“感应电流”更能反映电磁感应的本质意义，所以本节重点探究感应电动势。
【引出问题】那么感应电动势的大小与哪些因素有关呢？
鼓励学生大胆猜想与假设。
生：1、磁通量的变化量△Φ
2、磁通量变化的快慢（即磁通量的变化率 ）
………
【实验探究】影响感应电动势大小的因素
?提出问题：
问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？
问题2：指针偏转角θ的大小跟感应电动势E的大小有什么关系？
（由E＝IR总可知，R总一定时，I↑，E↑）
问题3：该实验中，将条形磁铁从线圈中拔出到同一高度，快速拔出和缓慢拔出有什么相同和不同？ ?
（磁通量变化相同，变化快慢不同。）
?让学生思考以上三个问题，然后进行分组实验。
【分组实验一】探究E的大小与ΔΦ的关系 ? ?
从同一位置以不同速度将磁铁拔出线圈，让学生观察电流表G指针偏转程度有什么不同。?
N
S
S
G
教师：进行分组实验，提示学生观察实验，总结规律，电流的大小与什么因素有关系？?
学生：观察实验现象，对实验现象进行分组讨论，总结影响感应电动势大小的因素。?
结论：E的大小与ΔΦ无必然联系。
【分组实验二】探究E的大小与ΔΦ/Δt的关系
从同一位置以不同速度将磁铁拔出线圈，让学生观察电流表G指针偏转程度有什么不同。
教师：进行分组实验，提示学生观察实验，总结规律，电流的大小与什么因素有关系？?
学生：观察实验现象，对实验现象进行分组讨论，总结影响感应电动势大小的因素。
结论：感应电动势E的大小与磁通量的变化率有关。而且ΔΦ/Δt越大，E越大。
教师指出：纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后先后指出，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，后人称之为法拉第电磁感应定律。? ?
（板书）
二、法拉第电磁感应定律
1、内容：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。
可表示为false当各物理量均取国际单位时，k=1,故false。如果闭合电路为n匝线圈时，由于这样的线圈可以看成是由n个单匝线圈串联而成，因此整个线圈的感应电动势可以写成false。
（板书）
2、公式：false
公式说明:
(1)ΔΦ取绝对值
(2)Δt→平均感应电动势
(3)适用条件：一切电磁感应现象。
【分组实验三】验证E的大小与匝数n的关系
连接不同的匝数，从同一位置以相同速度将磁铁拔出线圈，让学生观察电流表G指针偏转程度有什么不同。
匝数n
200
800
1600
指针偏转角度θ
感应电动势E
结论：E的大小与匝数n成正比。
3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
引导学生类比曾经学过的速度，速度变化量和速度的变化率的概念，从而分析归纳三者的区别。
归纳总结:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt之间无直接关系。
【思考与讨论】如果轮子不转动，它还能发光吗？
利用电磁炉进行创新小实验。
开发电磁炉的新用途——无线充电
播放视频，利用电磁炉也能给手机充电。
【课堂练习】
1.下列关于电磁感应的说法正确的是（ ）
A、在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流
B、穿过某电路的磁通量变化越大，产生的感应电动势就越大
C、闭合电路置于磁场中，当磁感应强度为零时，感应电动势可能很大
D、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
2.如图甲所示,环形线圈的匝数 n=100,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁通量的变化规律如图乙所示,则电压表示数大小大小 U= 。?
课堂小结：
引导学生概括总结本节内容。
一、感应电动势
1、定义
2、.产生条件
二、法拉第电磁感应定律
1、内容
2、公式
布置作业：
1、复习本节课的知识点
2、完成本节课后练习。