教学设计与反思黄某某

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教学设计

基本信息

名称

第四节 法拉第电磁感应定律





执教者

黄某某

课时

1





所属教材目录

选修3-2 第四章 第4节



教材分析

本节内容是电磁感应部分的核心和基础，是高考的重点难点和高频考点，因此，在初步认识时需加强感性认识，在此基础上进行理论抽象。



学情分析



学生已具备了一些分析和解决问题的能力，但在将具体问题模型化路上，还需要教师的帮助和提炼。



教学目标

知识与能力目标

1．知道什么叫感应电动势。

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
和E=BLvsinθ解决问题。





过程与方法目标

通过推导到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。

通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步提示电与磁的关系，培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找规律的能力。





情感态度与价值观目标

1．从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。

2．了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。



教学重难点

重点

法拉第电磁感应定律的建立和应用





难点

磁通量的变化与变化率的区别，及与感应电动势的关系；决定磁通量大小的因素，及其变化特点



教学策略与 设计说明

通过实验，让学生真切地感受E与哪些因素相关，并在教师问题指引下抓住问题的本质，让学生记忆深刻。



教学过程



教学环节（注明每个环节预设的时间）

教师活动

学生活动

设计意图





1、感应电动势

在图a与图b中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？

电路断开，肯定无电流，但有电动势。

电动势大，电流一定大吗？电流的大小由电动势和电阻共同决定。

图b中，哪部分相当于a中的电源？螺线管相当于电源。

图b中，哪部分相当于a中电源内阻？线圈自身的电阻。

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。

2、电磁感应定律

感应电动势跟什么因素有关？现在演示前节课中三个成功实验，用CAI课件展示出这三个电路图，同时提出三个问题供学生思考：

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：第一个成功实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同?

穿过电路的Φ变化
产生E感
产生I感.

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。

磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同。

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
。从上面的三个实验，同学们可归纳出什么结论呢？

实验甲中，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。

实验乙中，导体棒运动越快，
越大，I感越大，E感越大。

实验丙中，开关断开或闭合，比开关闭合时移动滑动变阻器的滑片时
大，I感大，E感大。

从上面的三个实验我们可以发现，
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。

（师生共同活动，推导法拉第电磁感应定律的表达式）

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ΔΦ=Φ2－Φ1，磁通量的变化率为
，感应电动势为E，则

E=n

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=n

问题指引下的探索和归纳





3、导线切割磁感线时的感应电动势

导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢？用CAI课件展示如图所示电路，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？

解析：设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，这时线框面积的变化量为

ΔS=LvΔt

穿过闭合电路磁通量的变化量为

ΔΦ=BΔS=BLvΔt

据法拉第电磁感应定律，得

E=
=BLv

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？

［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。

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。

解析：可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分量v1=vsinθ和平行于磁感线的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感线，不产生感应电动势。前者切割磁感线，产生的感应电动势为

E=BLv1=BLvsinθ



课堂小结

2分钟

E=n

有广泛而深刻的含义，在今后的学习和讨论中将继续体会



布置作业

1分钟

课后作业



板书设计

感应电动势

电磁感应定律

内容

表达式

三、切割时的感应电动势



教学反思

“法拉第电磁感应定律”是高中物理电磁学部分的重要内容，面对新课程改革的要求，为营造一个让学生自主学习的良好环境，对本节内容采用“探究式”教学，即：“回顾旧知识→创设一个问题情景→学生讨论→猜想→设计实验→探索实验→分析实验现象→法拉弟电磁感应定律→课堂讲练→巩固练习”。这种通过让学生自己动手操作、动眼观察、动脑思考，引导他们自己获取知识，不仅活跃了课堂气氛，还发展了学生的思维能力和创新能力。

具体到探究课的设计，我在总体上把握好了这样几个环节：

1、?激发学生进入问题情境?构建情景，引出问题，用复习已有的知识或学生喜闻乐见的事物、事件引出问题进而让学生去发现问题，以此激发学生的学习兴趣，本节预设的几个问题效果不错，起到了引起学生积极思考的作用，让学生化被动为主动，产生强烈的求知冲动

2、引导学生主动参与，我让学生在实践中努力尝试用各种方法去解决问题，寻求规律。强调动手实践，在实践中才能创新，通过实验深挖问题本质的能力有了一定提升。这对教师提出了较高的要求。学生有较多的时间，能够通过各种渠道，运用各种手段去了解、学习许多新的知识，并在课堂上向老师发问。这一来，教师做起来就难多了。但是再难，也要给学生这个机会。今天我们教师确应具有转换自身角色的紧迫感。教师要与学生一起交流，共同学习，只有这样才能真正实现学生的全面参与、全面发展。

3、?促使学生用心体验?在学生探究过程中，我引导学生努力运用假设猜测、分析比较、归纳推理等科学方法，去获取知识，更去体验发现规律过程中的艰辛和快乐，这种体验的不断沉积，潜移默化中培养出他们的探究能力。当然，仅仅强调学习参与，一堂课或许也会非常热闹，但热闹的下面却可能会没有任何实质的内容。参与的最终目的是为了更好的体验，实实在在地体验过程才是探究课所要达到的更高境界。但由于学生程度不整齐，在获得知识方面有相当大的距离，若能在小组中以强带弱，共同提高，应该能起到不错的作用。





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