法拉第电磁感应定律教案.doc

(完整word)法拉第电磁感应定律教案
第四节 法拉第电磁感应定律（教案）
教学目标：
(一）知识与技能
1．让学生知道什么叫感应电动势，知道电路中哪部分相当于电源
2．让学生知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量。
3．让学生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.
（二）过程与方法
(1）通过实验，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.
（三）情感、态度与价值观
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。
教学重点
1、 让学生探究影响感应电动势的因素,并能定性地找出感应电动势与磁通量的变化率的关系。
2、 会推导导线切割磁感线时的感应电动势的表达式.
教学难点
如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系。
教学用具
多媒体电脑、PPT课件、8组探究实验器材（线圈、蹄形磁铁、导线、电流计等）
教学过程：
课堂前准备
将实验器材提前分组发给学生。以便分组实验.
引入新课
师：在物理学史上，有这样一位科学家,他是一个贫穷的铁匠的儿子，做过订书学徒,干过非常卑贱的工作，但却取得了非凡的成就。他用一个线圈和一个磁铁，改变了整个世界。今天，从美国的阿拉斯加到中国的青藏高原，从北极附近的格陵兰岛，到南极考察站，都里不开他一百多年前的发现,这位科学家是谁？-—英国科学家法拉第.
下面大家各小组在重新做一下这一有着划时代意义的实验：（学生做实验）
在学生组装实验器材做实验的同时，教师进行巡视,指导。学生可能出现的情况：
组装器材缓慢，接触不好，现象不明显等。教师应加以必要的指导。
师:同学们，我们用一个线圈和一个磁铁竟然使闭合电路中产生了电流，这是多么令人惊奇的发现！根据电路的知识，在这个实验电路中哪一部分相当于电源呢？(学生回答）
师：如果你是法拉第，当你发现了电磁感应现象以后，下一步你要进一步研究什么呢?(学生回答）
好，下面我们就来探究一下影响感应电动势的因素。现在大家猜想一下：感应电动势可能由什么因素决定？小组讨论一下。（学生讨论）
（可让学生自由回答）情况预测:线圈的大小、匝数、磁通量的大小、磁通量变化的大小、时间、磁通量的变化率、磁感应强度等等…….。
师：大家猜想的都有可能。我们知道产生感应电流的条件是磁通量要变化，那么是不是就意味着感应电动势和磁通量的变化有关，与变化时间有关。下面我们就来探究一下感应电动势E与磁通量的变化ΔΦ和变化时间Δt有什么定性关系。
研究三个变量之间的关系，我们采用什么方法?
（生答)待定系数法黑板上板书：
ΔΦ一定,Δt增大，则E
Δt一定,ΔΦ增大，则E
师：好,现在就请各组的同学按照学案上的提示，看能不能设计试验来探究一下：
在这里教师要在巡回中加以指导，对对学生的设计方案进行必要修改和纠正。可先让学生说一下实验方案。（注意图中两个电表不应该是电流计）
学生试验完成后，让学生在黑板上填上结论.
精确的定量实验人们得出：电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。
表达式：E=
实际上,上式只是单匝线圈所产生的感应电动势的表达式，如果是n匝线圈，那么表达式应该是怎样的？为什么？可以从理论上得出吗?
板书:
导线切割磁感线时的感应电动势
在初中时我们就已经知道,导线切割磁感线会产生感应电流，今天我们就来推导一下导线切割磁感线时的感应电动势。谁能自告奋勇到黑板上推导一下?（如果学生不太愿意，可指定）
下面的同学也推导一下，然后思考：对这一结论能提出什么问题吗?（让学生引出这一公式的成立条件)

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
师：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？（学生在学案上推导）
θ
B
v

注意结论应为：E=Blvcosθ

巩固练习
1。法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小 （ ）
A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B。跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比
C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比
D。跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
本题主要考察学生对磁通量的变化率的理解.

2、一导体棒长l=40cm,在磁感强度B=0。1T的匀强磁场中作切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m／s,若速度方向与磁感线方向夹角β=30°，则
（1）导体棒中感应电动势的大小为多少？
（2）此导体棒在作切割磁感线运动时,若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为多少？此时是什么情况？
本题主要考察对公式E=Blvcosθ的认识理解和应用。
小结：通过本节的学习我们和实验,我们知道了法拉第电磁感应定律是怎样得出的，以及它的内容和表达以及简单的应用.在这一节，同学们认真实验,发扬了严谨的科学精神，我真的应该为你们鼓掌！在下一节，我们主要研究它的应用.要通过习题的形式，对这一定律加以理解和应用。
教后反思