2.2 法拉第电磁感应定律 教案

法拉第电磁感应定律 教学目标 1．通过实验演示经历探究感应电动势的存在来理解电磁感应现象里感应电动势，并能推导出影响感应电动势的因素。 2.通过对 的区别来体会这三个物理量的本质含义。 3．在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律，并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用，培养学生在物理实验中仔细观察和认真思考的能力。 重视概念的建构过程，通过对一个个问题情景的探究总结归纳物理规律，体现对核心素养培养的要求。 教学重点： 法拉第电磁感应定律的建立和理解 教学难点： 的区别和联系 教学过程 教师活动 学生活动 核心思想 导入新课： 【复习导课】 高中物理必修三：第十三章 第2节 磁感应强度 磁通量 第3节 电磁感应现象及应用 高中物理选择性必修二：第二章 第1节 楞次定律 【提问】 问题1：产生感应电流的条件是什么？ 问题2：产生感应电流的方向如何？ 新课教学： 一、感应电动势 【猜想】 通过对上述两个已经研究过的物理情境，观察切割磁感线的快慢及插入条形磁铁的快慢对感应电流的影响，进而引导学生对这些现象的总结。 问题3：感应电流的大小又是与哪些因素有关呢？ 【情景设置】 多媒体展示： 问题4：甲、乙两图中，若电路是闭合的，有无电流？ 图乙中有电流时，哪一部分相当于电源？ 教师：线圈既然是电源，就一定有电动势，同时线圈的电阻即为电源的内阻。 问题5：图乙中，若电路不闭合，当条形磁铁插入或拔出时,有无电流？有无电动势？ 教师：在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。 提出思考问题：感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？ 二、探究影响感应电动势大小的因素： 教师引导： 1．请同学们对影响感应电动势大小的因素进行猜想： 2．利用演示装置如何进行演示实验，进而进行探究 【模拟实验】 利用控制变量的核心思想，多维度探究，经行深入探讨与总结，引导学生对影响感应电动势大小因素的讨论 教师：磁通量变化的快慢用磁通量的变化率来描述，即单位时间内磁通量的变化量，用公式表示为。可以发现，越大，E感越大，即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。 模拟实验表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E∝。这就是法拉第电磁感应定律。 二、法拉第电磁感应定律 教师：纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后指出：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。 因为法拉第对电磁感应现象研究的巨大贡献，后人称之为“法拉第电磁感应定律” 1．法拉第电磁感应定律内容： 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。 2．师生共同推导法拉第电磁感应定律表达式： 设t1时刻穿过回路的磁通量为Φ1，t2时刻穿过回路的磁通量为Φ2，在时间Δt=t2－t1内磁通量的变化量为多少？磁通量的变化率为多少？ 感应电动势的表达式如何表示？ 在国际单位制中，电动势单位是伏（V），磁通量单位是韦伯（Wb），时间单位是秒（s），可以证明式中比例系数k=1，（同学们可以课下自己证明），则上式可写成 设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时相当于n个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为 特别说明： （1）（2）两式计算时取绝对值。 请同学们思考： 磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ、磁通量的变化率有何不同？ 例题：有一个1000匝的线圈，在0.4s内通过它的磁通量从0.02Wb增加到0.09Wb，求 ①线圈的感应电动势 ②如果线圈的电阻是10Ω，把一个阻值为990Ω的电热器连接在它两端，通过电热器的电流是多大？ 例题：单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂 ... ...