高中人教物理選擇性必修二(教案)法拉第電磁感應(yīng)定律

1、 5/5法拉第電磁感應(yīng)定律【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能（1）知道感應(yīng)電動勢的含義，能區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率；（2）理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式，E=n/t，E=BLv，會用法拉第電磁感應(yīng)定律解答有關(guān)問題。注意：瞬時值和平均值的計算。過程與方法（1）復(fù)習(xí)鞏固楞次定律及右手定則。（2）以創(chuàng)設(shè)物理情景為切入點，培養(yǎng)學(xué)生思考、知識遷移的能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生集體榮譽(yù)感。（4）通過法拉第電磁感應(yīng)定律的建立，進(jìn)一步定量揭示電與磁的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生類比推理能力和通過觀察、實驗尋找物理規(guī)律的能力；（5）使學(xué)生明確電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路結(jié)構(gòu)，通過對公式E=n/t的理解，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出E=BL

2、vsin，并學(xué)會初步的應(yīng)用，提高推理能力和綜合分析能力。（6）通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生解決此類復(fù)雜問題的方法關(guān)鍵是抓住狀態(tài)變化過程中的變化特點和規(guī)律，從而確定狀態(tài)變化過程的臨界點和最終狀態(tài)，使得問題得以順利解決。情感態(tài)度與價值觀通過介紹法拉第電磁感應(yīng)定律的建立過程，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、進(jìn)一步體會科學(xué)的研究方法。【教學(xué)重點】法拉第電磁感應(yīng)定律的建立和理解【教學(xué)難點】（1）磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區(qū)別。（2）理解E=n/t是普遍意義的公式，計算結(jié)果是感應(yīng)電動勢相對于t時間內(nèi)的平均值，而E=BLv是特殊情況下的計算公式，計算結(jié)果一般是感應(yīng)電動勢相對于速度v的瞬時值?！窘虒W(xué)

3、方法】實驗、講述、探究教 學(xué) 過 程教 師 活 動學(xué)生活動設(shè)計意圖PPT實驗PPT板書板書板書板書板書復(fù)習(xí)楞次定律問題：下列三種情況中將圖通過靈敏電流計的電流方向。如圖（1）：s閉合時；如圖（1）：s閉合后，將變阻器的滑動端向左移動時；如圖（2）：s閉合后再將條形磁鐵插入過程中一、法拉第電磁感應(yīng)定律新課引入：教師實驗：利用交流手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電，使小燈泡發(fā)光，提出問題：（1）你看到了什么現(xiàn)象？（小燈泡發(fā)光）說明什么？（亮度不一樣）說明什么問題？（發(fā)光，說明有感應(yīng)電流，感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生。亮度不同說明產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小不同。）既然閉合電路里有感應(yīng)電流，那么這個電路中也必定有電動勢，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里

4、產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫感應(yīng)電動勢。1、感應(yīng)電動勢在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。提出問題：感應(yīng)電動勢的大小與哪些因素有關(guān)？提出要求：由學(xué)生設(shè)計實驗。研究感應(yīng)電動勢的大小與哪些因素有關(guān)？如何定性研究研究它們之間的關(guān)系？提供實驗儀器：靈敏電流計、可以改變匝數(shù)的螺線管、強(qiáng)磁鐵兩個、導(dǎo)線若干。定性研究感應(yīng)電動勢的大小2、磁通量的變化率（1）磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區(qū)別設(shè)時刻t1時穿過閉合電路的磁通量為1，設(shè)時刻t2時穿閉合電路的磁通量為2，則在時間t= t2-t1內(nèi)磁通量的變化量為=2-1，磁通量的變化率/t（2）舉例：甲、乙兩個線圈

5、的磁通量都從0增加到5wb，甲用了2s，乙用了5s哪個變化率大？教師小結(jié)：感應(yīng)電動勢的大小跟穿過閉合電路的磁通量改變快慢有關(guān)系。我們用磁通量的變化率來描述磁通量變化的快慢。提出問題：如何得到感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率之間的關(guān)系呢？在法拉第、紐曼和韋伯等科學(xué)家共同研究下提出3、法拉第電磁感應(yīng)定律：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。即：E= k/t （k為比例系數(shù)）在國際制單位中：E的單位是伏特（V）的單位是韋伯（Wb）t的單位是秒（s）又：，所以取國際制單位時，k=1感應(yīng)電動勢可寫為：a、公式：E=/t（適合于任何情況）當(dāng)有n個線圈時 ，看成串聯(lián)，則：E=

6、n/t這一公式與我們學(xué)過的那一概念相類似？b、單位：伏特注意：單位要用國際制單位公式中，/t均取絕對值，該公式只要求出大小就可以，不考慮正負(fù)值。磁通量變化的幾種情形：A B不變，S（與B垂直）變；B S不變，B變。 4、導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢：Gv如果磁通量的變化是由于導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動引起的，即：導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體里產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小是怎樣一種形式更便于計算？如圖：勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B金屬軌道寬度為L金屬棒垂直切割速度為Vt時間內(nèi)軌道與金屬棒所圍面積內(nèi)磁通量的變化量為：=Bs=BVtLE=/t= BVtL/t=BLV即：公式：E=BLV(適用于勻強(qiáng)磁場，B

7、v)若B與V有夾角如圖。分解V，或分解BBv2v1v11與B平行的分量V2=Vcos，沒有切割磁感線，不產(chǎn)生電動勢與B垂直的分量V1=Vsin，切割磁感線產(chǎn)生電動勢E=BLVsin 結(jié)論：導(dǎo)體切割磁感線時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小，跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線長度L、運(yùn)動速度v以及運(yùn)動方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角的正弦sin成正比。公式：E=BLVsin注意：這是法拉第電磁感應(yīng)定律的第一個推論。公式中V為導(dǎo)體棒和磁場的相對運(yùn)動速度。公式中的單位分別是：V，T，m。m/s 1VlT1m1m/s分小組競賽判斷感應(yīng)電動勢的方向以小組為單位統(tǒng)計各隊分?jǐn)?shù)學(xué)生分組設(shè)計實驗學(xué)生分組實驗探究學(xué)生分組討論學(xué)生代表匯報V、v、 a（1）復(fù)習(xí)（2）培養(yǎng)學(xué)生集體榮譽(yù)感以創(chuàng)設(shè)物理情景為切入點能力培養(yǎng)：知識遷移的能力引發(fā)學(xué)生思考研究方法的學(xué)習(xí)合作