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时间:2018-11-11
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1、高中物理4.4法拉第电磁感应定律教案新人教版选修3-2【教学目标】1、知识与技能:(1)、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。(2)、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、。(3)、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。(4)、知道E=BLvsinθ如何推得。(5)、会用解决问题。2、过程与方法(1)、经历学生实验,培养学生的动手能力和探究能力。(2)、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv,掌握运用理论知识探究问题的方法。3、情感态度与价值观(1)、从不同物理现象中抽象出个性与共性问题,培养学生对
2、不同事物进行分析,找出共性与个性的辩证唯物主义思想。(2)、通过比较感应电流、感应电动势的特点,引导学生把握主要矛盾。【教学重点】法拉第电磁感应定律。【教学难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。【教学方法】实验法、归纳法、类比法【教具准备】多媒体课件、多媒体电脑、投影仪、检流计、螺线管、磁铁。【教学过程】一、复习提问:1、在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?答:穿过闭合回路的磁通量发生变化,就会在回路中产生感应电流。2、恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?答:电路闭合,且这个电路中就一定有电源。3、在发生电磁感应的情况下,
3、用什么方法可以判定感应电流的方向?答:由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向二、引入新课1、问题1:既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?答:既然有感应电流,那么就一定存在感应电动势.只要能确定感应电动势的大小,根据欧姆定律就可以确定感应电流了.2、问题2:如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁,问①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么?答:有,因磁通量有变化②、有感应电流,是谁充当电源?答:由恒定电流中学习可知,对比可知左图中的虚线框部分相当于电源。③、上图中若电路是断开的,有无感应电流电流?有无感应
4、电动势?答:电路断开,肯定无电流,但有电动势。3、产生感应电动势的条件是什么?答:回路中的磁通量发生变化.4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现?答: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,但产生感应电流还需要电路闭合,因此研究感应电动势更有意义。(情感目标)本节课我们就来一起探究感应电动势三、进行新课(一)、探究影响感应电动势大小的因素(1)探究目的:感应电动势大小跟什么因素有关?(学生猜测)(2)探究要求:①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管,记录表针的最大摆幅。②、迅速
5、和缓慢移动导体棒,记录表针的最大摆幅。③、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片,迅速和缓慢的插入拔出螺线管,分别记录表针的最大摆幅;(3)、探究问题:问题1、在实验中,电流表指针偏转原因是什么?问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?问题3:在实验中,快速和慢速效果有什么相同和不同?(4)、探究过程安排学生实验。(能力培养)教师引导学生分析实验,(课件展示)回答以上问题学生甲:穿过电路的Φ变化产生E感产生I感.学生乙:由全电路欧姆定律知I=,当电路中的总电阻一定时,E感越大,I越大,指针偏转越大。学生丙:磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不
6、同。可见,感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关,即与磁通量的变化率有关.把定义为磁通量的变化率。上面的实验,我们可用磁通量的变化率来解释:学生甲:实验中,将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时,大,I感大,E感大。实验结论:电动势的大小与磁通量的变化快慢有关,磁通量的变化越快电动势越大,磁通量的变化越慢电动势越小。(二)、法拉第电磁感应定律从上面的实验我们可以发现,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。精确的实验表明: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。
7、(师生共同活动,推导法拉第电磁感应定律的表达式)(课件展示)E=k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E=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E=N1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比2.公式:ε=N3.定律的理解:⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比⑶感应电动势的方向
8、由楞次定律来判断⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定:当ΔΦ=ΔBScosθ则ε=ΔB/ΔtScosθ
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