物理教案－法拉第電磁感應定律

教學目標 
知識目標
1、知道決定感應電動勢大小的因素；
2、知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能對“磁通量的變化量”、“磁通量的變化率”進行區別；
3、理解法拉第電磁感應定律的內容和數學表達式；
4、會用法拉第電磁感應定律解答有關問題；
5、會計算導線切割磁感線時感應電動勢的大小；

能力目標
1、通過學生實驗，培養學生的動手能力和探究能力.

情感目標
1、培養學生對實際問題的分析與推理能力。培養學生的辨證唯物注意世界觀，尤其在分析問題時，注意把握主要矛盾.

教學建議

教材分析

理解和應用法拉第電磁感應定律，教學中應該使學生注意以下幾個問題：

⑴ 要嚴格區分磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率這三個概念.

⑵ 求磁通量的變化量一般有三種情況：

當回路面積  不變的時候，  ；

當磁感應強度  不變的時候，  ；

當回路面積 和磁感應強度 都不變，而他們的相對位置發生變化（如轉動）的時候，  （ 是回路面積 在與 垂直方向上的投影）.

⑶ E是 時間內的平均電動勢，一般不等于初態和末態感應電動勢瞬時值的平均值，即：

⑷ 注意課本中給出的法拉第電磁感應定律公式中的磁通量變化率取絕對值，感應電動勢也取絕對值，它表示的是感應電動勢的大小，不涉及方向.

⑸ 公式 表示導體運動切割磁感線產生的感應電動勢的大小，是一個重要的公式.要使學生知道它是法拉第電磁感應定律的一個特殊形式，當導體做切割磁感線的運動時，使用比較方便.使用它計算時要注意B、L、v這三個量的方向必須是互相垂直的，遇到不垂直的情況，應取垂直分量.

建議在具體教學中，教師幫助學生形成知識系統，以便加深對已經學過的概念和原理的理解，有助于理解和掌握新學的概念和原理.在法拉第電磁感應定律的教學中，有以下幾個內容與前面的知識有聯系，希望教師在教學中加以注意：

⑴ 由“恒定電流”知識知道，閉合電路中要維持持續電流，其中必有電動勢的存在；在電磁感應現象中，閉合電路中有感應電流也必然要存在對應的感應電動勢，由此引出確定感應電動勢的大小問題.

⑵ 電磁感應現象中產生的感應電動勢，為人們研制新的電源提供了可能，當它作為電源向外供電的時候，我們應當把它與外電路做為一個閉合回路來研究，這和直流電路沒有分別；

⑶ 用能量守恒和轉化來研究問題是中學物理的一個重要的方法.化學電源中的電動勢表征的是把化學能轉化為電能的本領，感應電動勢表征的是把機械能轉化為電能的本領.

教法建議

法拉第電磁感應定律的重點是研究決定感應電動勢大小的因素是什么，這一知識點無法從前面的知識得出，因此做好實驗，從實驗中分析歸納出法拉第電磁感應定律的內容，是學好這部分知識的關鍵；

由于上一節學習產生感應電流的條件時，就使學生明確了穿過閉合電路的磁通量變化與否，決定了感應電流的有無，因此，本節實驗的重點是使學生觀察感應電流的大小與什么因素有關.對于程度比較好的學校，建議將實驗改為學生分組完成，學生自己進行探究，教師加以引導分析.

關于感應電動勢的幾點教學建議

本節教材講述了感應電動勢的概念，通過對實驗的定性分析，得出感應電動勢的大小跟哪些因素有關系，最后給出了計算感應電動勢大小的公式：  ，但沒有講述法拉第電磁感應定律.在講授這節教材時，要注意概念、定律的建立過程，使學生知其所以然，防止學生死記幾條干巴巴的結論.

（1）感應電動勢概念的建立：如何搞好物理概念的教學，這是一個很值得研究的課題.對此，各人雖有不同主張，但都很注意在抓好概念的引入、理解和應用這些環節上下功夫.在感應電動勢概念的教學中，也應注意這幾個環節.

①引入感應電動勢的概念時，教材利用前面幾章學過的電動勢、閉合電路歐姆定律等知識來分析產生感應電流的電路，得出既然閉合電路里有感應電流，那么這個電路中必然有電動勢.在電磁感應現象中，產生的電動勢叫感應電動勢.教學實踐表明，這樣引入學生較易接受.

②比較概念之間的內在聯系，是一種使學生深刻理解概念本質的好方法.由感應電流過渡到感應電動勢，對學生來說是從具體到抽象，從現象到本質的認識深化過程.為了讓

學生認識感應電流與感應電動勢的區別和聯系，教師可以用大型電流表和電壓表演示電路在接通與斷開條件下的回路電流與路端電壓，讓學生看到回路斷開時，沒有感應電流，但路端電壓（即感應電動勢）仍存在.而電路中出現感應電流，是要以電路閉合與電動勢的同時存在為前提條件.從而說明感應電動勢的有無，完全決定于穿過回路的磁通量的變化，與回路的通斷，回路的組成情況等無關.而電路中的感應電流存在，只是在閉合電路中有感應電動勢存在的必然結果.對純電阻電路，感應電流強度與感應電動勢的數量關系滿足  .教師通過上述演示和分析對比，使學生了解到，電磁感應現象中感應電動勢比感應電流更能反映電磁感應現象的本質.

③讓學生把初學的概念在實際問題中加以應用，對鞏固和深化概念很有效.教師可以教材中產生感應電流的二個實驗，即圖1、圖2為例，讓學生找一找，電路中哪部分導體產生了感應電動勢，起到了電源的作用（在圖1中是AB導體、圖2中是線圈B）.

（3）感應電動勢的大小：可利用課本圖4-1和圖4-2的實驗裝置，演示在閉合電路內磁通量變化快慢不同的情況下，產生的感應電流大小不同，從而分析出感應電動勢的大小跟穿過閉合電路的磁通量改變快慢有關.然后直接指出：理論和實踐證明，導體在勻強磁場中作切割磁感線運動時，在B、l、v互相垂直的情況下，產生的感應電動勢的大小可用公式 來計算，即感應電動勢的大小跟磁感應強度、導體長度、導體運動速度成正比.在演示中要注意說明：①磁鐵相對線圈運動的快慢不同時或導體切割磁感線的快慢不同時，磁通量變化的快慢不同.②由于產生感應電流的閉合回路情況沒有變化，所以感應電流大小的變化反映了感應電動勢大小的變化.

由于必修課中不講法拉第電磁感應定律，公式 不能從理論推導出來，為了便于學生接受和理解 與B、l、v的正比關系，可以采用下述教法.利用圖2來分析 與B、l、v的關系.圖中abcd為放在勻強磁場中的矩形線框，線框平面跟磁感線垂直，讓線框中長為l的可滑動導體ab，以速度v向右運動，單位時間內運動到 .由圖可以看出，lv是導體在單位時間內掃過的面積大小，Blv是單位時間內導體切割磁感線的條數，即單位時間內磁通量的變化.由此可見，當B、l、v各量越大時，單位時間內穿過閉合回路的磁通量變化越大，或者說磁通量變化得越快，這時產生的感應電動勢就越大.公式 反映了感應電動勢 跟B、l、v成正比.

講完決定感應電動勢大小的規律之后，可讓學生通過練習來掌握規律.除了做節后的例題之外，還可把課本中練習二（1）題和習題（5）題在課堂上討論，必要時可再適當補充一些基礎練習.
法拉第電磁感應定律的教學設計方案

引入部分示例：

復習提問：

1：要使閉合電路中有電流必須具備什么條件？

（引導學生回答：這個電路中必須有電源，因為電流是由電源的電動勢引起的）

2：如果電路不是閉合的，電路中沒有電流，電源的電動勢是否還存在呢？

（引導學生回答：電動勢反映了電源提供電能本領的物理量，電路不閉合電源電動勢依然存在）

引入新課：在電磁感應現象里，既然閉合電路里有感應電流，那么這個電路中也必定有電動勢，在電磁感應現象里產生的電動勢叫做感應電動勢，產生感應電動勢的那部分導體就相當于電源.

1：引導學生找出下圖中相當于電源的那部分導體？