《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)設(shè)計(jì)范文
【教學(xué)目的】
1.理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動(dòng)勢的存在;
2.通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,分析、概括與感應(yīng)電動(dòng)勢的大小有關(guān)的因素,從而掌握法拉第電磁感應(yīng)定律,并使學(xué)生體會(huì)在發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)物理規(guī)律中物理實(shí)驗(yàn)的重要作用,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力;
3.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生領(lǐng)會(huì)從一般到特殊、從特殊到一般的推理方法。
【教學(xué)重點(diǎn)】
法拉第電磁感應(yīng)定律
【教學(xué)難點(diǎn)】
法拉第電磁感應(yīng)定律
【教學(xué)器材】
演示用:大型示教萬用電表;原副線圈;學(xué)生電源開關(guān);滑動(dòng)變阻器;
學(xué)生用:靈敏電流計(jì);線圈;條形磁鐵。
【教學(xué)過程】
一、學(xué)生思考回答,引入課題
1.下圖所示兩種情況中,線圈中是否有感應(yīng)電流?
2.根據(jù)穩(wěn)恒電路知識(shí)──導(dǎo)體中要有電流,導(dǎo)體兩端存在電勢差,閉合回路中若有電流,必存在電源,思考:(A)圖中有電流產(chǎn)生,但看不到明顯的電源存在,你怎樣認(rèn)為?讓學(xué)生充分地發(fā)表看法,可能有的學(xué)生認(rèn)為一定存在電源,有的則認(rèn)為不存在電源,因?yàn)榭床坏诫姵、學(xué)生電源。要引導(dǎo)學(xué)生從電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置分析(A)圖中ab棒在切割磁感線的過程中即實(shí)現(xiàn)了這一轉(zhuǎn)化功能,充當(dāng)了回路中的電源。
3.(A)圖中電路若在某處斷開,與(B)圖表現(xiàn)相同,但原因一樣嗎?不同。無論(A)圖中電路是否斷開,電源總是存在的。因此,有必要先來研究電源,而電動(dòng)勢是描述電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量。今天,我們就來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢及其滿足的特殊規(guī)律,即法拉第電磁感應(yīng)定律。
二、法拉第電磁感應(yīng)定律
。ㄒ唬└袘(yīng)電動(dòng)勢:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(板書)
1.學(xué)生體會(huì):感應(yīng)電動(dòng)勢比感應(yīng)電流更能反映電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)特征。
2.進(jìn)一步提出問題并分析:感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與哪些因素有關(guān)?
3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究:如果要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),你會(huì)怎樣設(shè)計(jì)?如果給定條形磁鐵、線圈、靈敏電流計(jì)三種儀器,你怎樣來完成實(shí)驗(yàn)?讓學(xué)生充分活動(dòng),活動(dòng)中遇到困難時(shí),教師應(yīng)給予以下提示性的問題:
。1)實(shí)驗(yàn)中誰充當(dāng)電源?
。2)靈敏電流計(jì)的示數(shù)如何反映電動(dòng)勢的大小?
(3)如何做會(huì)改變電動(dòng)勢的大?
。4)你怎樣表達(dá)電動(dòng)勢的大?
4.得出結(jié)論:插入快慢不同,單位時(shí)間磁通量變化量不同,即磁通量變化率不同,電動(dòng)勢的大小不同。
5.演示實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證結(jié)論:
。1)演示實(shí)驗(yàn):如何改變感應(yīng)電動(dòng)勢的大小,實(shí)驗(yàn)方案由學(xué)生分析,每小組兩人,一學(xué)生分析另一學(xué)生演示。
。2)驗(yàn)證結(jié)論:副線圈插入、拔出的快慢,滑動(dòng)頭移動(dòng)快慢不同,都使磁通量變化快慢不同,產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小不同。磁通量變化快慢類比于速度變化快慢,用Δφ/Δt表示,電動(dòng)勢大小與Δφ/Δt有關(guān)。
法拉第利用實(shí)驗(yàn),精確得出──
。ǘ┓ɡ陔姶鸥袘(yīng)定律:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小,跟穿過這一電路的.磁通量的變化率成正比
即:E∝Δφ/Δt(板書)
E=Δφ/Δt(板書)
若E、Δφ、Δt均取國際單位,上式中=1(板書)
由此得出:(板書)E=Δφ/Δt
若閉合電路有n匝線圈,則E=nΔφ/Δt(板書)
學(xué)生練習(xí):
把矩形線框abcd放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場里,線框平面跟磁感線垂直。線框可動(dòng)部分ab的長度是L,以速度v向右運(yùn)動(dòng),求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E的大小。
解析:設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)可動(dòng)部分由ab運(yùn)動(dòng)至a′b′由法拉第電磁感應(yīng)定律:E=Δφ/Δt
Δφ=BΔS
ΔS=L·vΔt
由上述方程可以推出:E=BLv
問題:
。1)線框中的哪一部分是電源?(ab棒)
。2)若不存在線框的固定部分,只有棒的上述運(yùn)動(dòng),電源還存在嗎?(存在)
由上述分析可以得出孤立導(dǎo)體棒在上述運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小。
推導(dǎo)1:B、L、v三者相互垂直,導(dǎo)體棒中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv(板書)
若B、L、v中只有兩者相互垂直,v與B有一夾角θ,導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小又是多大?
學(xué)生活動(dòng):觀察導(dǎo)體棒的空間運(yùn)動(dòng),畫出平面直觀圖,并做分析──
v1為有效切割速度v1=vsinθ
推導(dǎo)2:二垂直(v與B的夾角為θ),導(dǎo)體棒中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLvsinθ(板書)。
學(xué)生練習(xí):課本P198第(1)、(4)、(5)題。
課堂小結(jié):
(1)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢由E=BLvsinθ確定。
。2)穿過電路的磁通量變化時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢由法拉第電磁感應(yīng)定律確定,即E=nΔφ/Δt。
(3)感應(yīng)電流的大小由感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和電路的總電阻決定,符合歐姆定律。
【教學(xué)說明】
1.“法拉第電磁感應(yīng)定律”是電磁學(xué)的核心內(nèi)容。從知識(shí)發(fā)展來看,它既與電場、磁場和穩(wěn)恒電流緊密聯(lián)系,又是后面學(xué)習(xí)交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。它既是教學(xué)重點(diǎn),也是教學(xué)難點(diǎn)。
2.本節(jié)課從能的轉(zhuǎn)化和守恒原理出發(fā),從較深層次分析了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中存在電源,進(jìn)而引出感應(yīng)電動(dòng)勢。
3.本節(jié)課采用以教師組織引導(dǎo)、學(xué)生自主探究的教學(xué)方式。在教學(xué)過程中盡量去體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,即突出學(xué)生的主體地位。
【《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)設(shè)計(jì)】相關(guān)文章:
《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)反思07-04
《法拉第電磁感應(yīng)定律》說課稿02-14
法拉第電磁感應(yīng)定律說課稿范文02-20
法拉第電磁感應(yīng)定律試題及答案05-09
法拉第電磁感應(yīng)定律的物理教案09-10
《在橋邊》教學(xué)設(shè)計(jì) 教案教學(xué)設(shè)計(jì)12-06
教學(xué)設(shè)計(jì)《傾聽心靈》教學(xué)設(shè)計(jì)05-12