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《法拉第电磁感应定律》教学设计

【课题】法拉第电磁感应定律

【教材】人民教育出版社《物理》选修3-2第1章第四节

【课型】新授课

【课时】1课时

【教材分析】

内容分析

通过对教材的分析本节内容两个核心一个任务。两个核心：首先通过实验说明感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关；其次依据法拉第的实验给出感应电动势的大小与磁通量变化率的关系,然后推导出切割磁感线的一般表达式。一个任务：建立起感应电动势这个概念。

教材的地位和作用

是本章前面三节的理论的数学化，对法拉第电磁感应的准确定量，是本章的核心要点。又与洛伦兹力有关，与安培力相联系，是功能关系以及电动势概念的实例。

新旧教材的对比

1.关于感应电动势以及电动势的定义基本延续了旧课本的方式；

2.不同在于提出反电动势的概念，与新教材在恒定电流中提出电动势定义方式相吻合，是未了理解电磁感应过程中的功能关系。

【学生学情分析】

1.学生已经学习：产生感应电流的条件，知道了判断感应电流了方向，以及法拉第的探索历程，本节学习感应过程的定量问题。

2.学生的障碍：对反电动势的理解以及做功中的能量转换会产生混淆。

【教学目标】

知识与能力

理解感应电动势、反电动势概念。

理解感应电动势与磁通量变化率的关系。

能够由感应电动势定义方以及推导式求解感应电动势的大小。

过程与方法

通过类比和实验探究，理解磁通量变化率。

在“电动势的大小”的实验过程中，初步学会“科学猜想、设计实验、分析验证、归纳总结”的科学探究方法，提高动手操作能力和观察分析能力。

情感态度与价值观

通过自身的探究和交流接感受应电动势与磁通量变化率的关系。

在“电动势的大小”的实验过程中，体会科学探究的过程，体会成功的喜悦。

【重点难点】

本节重点：对感应电动势大小进行试验探究和电动势大小的定量推导

本节难点：对电磁感应过程中功能关系的理解，以及反电动势的理解

【教法学法】

教法：以指导学生实验探究为主，讲授法为辅

学法：主动探究、互相协作、抽象提炼

【教学准备】

灵敏电流计、线圈、条形磁铁、导线若干

【教学过程】

教师活动

学生活动

设计意图

一、新课引入

多媒体展示：

【提问】：a、b两图中，若电路是闭合的，有无电流？

图b中有电流时，哪一部分相当于电源？

【讲解】：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。

【跟进追问】：图b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？

【跟进追问】：在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的

二、进入新课（加固理解）

【问题呈现】

练习：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？

提出问题：导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢？

二、进入新课（深入探索）

三、导线切割磁感线时的感应电动势

例题：如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？

问题：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ，感应电动势可用上面的公式计算吗？

如图所示电路，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中，导体棒以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。

［强调］在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v与B的夹角。

请同学们比较：公式E=n与E=BLvsinθ的区别与联系

二、进入新课（加固理解）

【问题呈现】

练习2：

当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。

现有一颗绳系卫星在地球赤道上空沿东西方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离是20.5Km，卫星所在位置的地磁场为，沿水平方向由南向北。如果航天飞机和卫星的运行速度是，求缆绳中的感应电动势。

二、进入新课（探索原理）

四、反电动势

【教师叙述】

引导学生讨论教材图4.3-3中，电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？

教师总结点评。电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。

讨论：如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？

五、总结归纳

课堂小结：

?

【引导归纳】

请同学们对本节课的学习进行总结

【思考观察】：

a图中有电流，