“法拉第電磁感應定律”教學設計(精選2篇)
“法拉第電磁感應定律”教學設計 篇1
“法拉第電磁感應定律”--內(nèi)蒙古呼和浩特市第十四中學 王文梅
【教學目的】
1.理解電磁感應現(xiàn)象中感應電動勢的存在;
2.通過對實驗現(xiàn)象的觀察,分析、概括與感應電動勢的大小有關(guān)的因素,從而掌握法拉第電磁感應定律,并使學生體會在發(fā)現(xiàn)和認識物理規(guī)律中物理實驗的重要作用,培養(yǎng)學生的實驗操作能力;
3.通過本節(jié)課的學習,使學生領(lǐng)會從一般到特殊、從特殊到一般的推理方法。
【教學重點】
法拉第電磁感應定律
【教學難點】
法拉第電磁感應定律
【教學器材】
演示用:大型示教萬用電表;原副線圈;學生電源開關(guān);滑動變阻器;
學生用:靈敏電流計;線圈;條形磁鐵。
【教學過程】
學生探究問題一:
怎樣使一根導線起到“導線電源”的作用?怎樣使“導線電源”的電動勢能變大?(預定時間為5分鐘。提示:從“產(chǎn)生感應電流的條件”入手。)
1.(a)圖中電路若在某處斷開時出現(xiàn)的現(xiàn)象與(b)圖表現(xiàn)相同。請問原因相同嗎?請做解釋。
2.上面兩種實驗中,根據(jù)所起到的作用分類,下列導線段可以分成幾類:
ab cd ad bc a′b′ c′d′ a′d′ b′c′
3.請回答:“怎樣使一根導線起到電源作用”?有幾種回答方法?哪種回答最好?上面提到的8根導線哪一根是“導線電源”?為什么說其他都不是“導線電源”?
學生探究問題二:
怎樣利用一根導線,獲得更大的電動勢?
1.猜想:從圖(a)入手,參考對“怎樣使一根導線變成‘導線電源’”的答案,進行猜想。
2.嘗試:設計一種方案,驗證自己的猜想。
3.教師提出注意事項并適時進行提示。
4.學生進行具體的實驗操作(如果不在實驗室或?qū)嶒炂鞑牟粔,教師也可以進行演示實驗,但一定要關(guān)注、尊重并采納學生的猜想)。
5.學生展示自己的猜想。
6.學生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容:或者由教師談自己的意見或做一簡要總結(jié):或者進行全班性的討論。
7.學生質(zhì)疑。
8.學生練習,進行鞏固與拓展。
學生探究問題三:
導線電源與干電池、蓄電池有何相同點?
1.學生結(jié)合生活實際與所學知識進行思考并提出見解。
2.學生互評,進行辨析和匯總。
3.教師小結(jié)。要求:要肯定和鼓勵學生的積極參與和探究,但也要注意培養(yǎng)學生科學探究的嚴謹態(tài)度、正確方法和求真務實的精神。
學生探究問題四:
請設計發(fā)電機,并動手做最簡單的發(fā)電機。鼓勵學生在此基礎上,不斷改進,以獲得比較大的電動勢。
“法拉第電磁感應定律”教學設計 篇2
“法拉第電磁感應定律”--內(nèi)蒙古呼和浩特市第十四中學 王文梅
【教學目的】
1.理解電磁感應現(xiàn)象中感應電動勢的存在;
2.通過對實驗現(xiàn)象的觀察,分析、概括與感應電動勢的大小有關(guān)的因素,從而掌握法拉第電磁感應定律,并使學生體會在發(fā)現(xiàn)和認識物理規(guī)律中物理實驗的重要作用,培養(yǎng)學生的實驗操作能力;
3.通過本節(jié)課的學習,使學生領(lǐng)會從一般到特殊、從特殊到一般的推理方法。
【教學重點】
法拉第電磁感應定律
【教學難點】
法拉第電磁感應定律
【教學器材】
演示用:大型示教萬用電表;原副線圈;學生電源開關(guān);滑動變阻器;
學生用:靈敏電流計;線圈;條形磁鐵。
【教學過程】
一、學生思考回答,引入課題
1.下圖所示兩種情況中,線圈中是否有感應電流?
2.根據(jù)穩(wěn)恒電路知識──導體中要有電流,導體兩端存在電勢差,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,你怎樣認為?讓學生充分地發(fā)表看法,可能有的學生認為一定存在電源,有的則認為不存在電源,因為看不到電池、學生電源。要引導學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現(xiàn)了這一轉(zhuǎn)化功能,充當了回路中的電源。
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現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢及其滿足的特殊規(guī)律,即法拉第電磁感應定律。
二、法拉第電磁感應定律
(一)感應電動勢:在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢(板書)
1.學生體會:感應電動勢比感應電流更能反映電磁感應現(xiàn)象的本質(zhì)特征。
2.進一步提出問題并分析:感應電動勢的大小與哪些因素有關(guān)?
3.學生實驗探究:如果要設計一個實驗,你會怎樣設計?如果給定條形磁鐵、線圈、靈敏電流計三種儀器,你怎樣來完成實驗?讓學生充分活動,活動中遇到困難時,教師應給予以下提示性的問題:
。1)實驗中誰充當電源?
。2)靈敏電流計的示數(shù)如何反映電動勢的大?
。3)如何做會改變電動勢的大。
。4)你怎樣表達電動勢的大?
4.得出結(jié)論:插入快慢不同,單位時間磁通量變化量不同,即磁通量變化率不同,電動勢的大小不同。
5.演示實驗與驗證結(jié)論:
。1)演示實驗:如何改變感應電動勢的大小,實驗方案由學生分析,每小組兩人,一學生分析另一學生演示。
。2)驗證結(jié)論:副線圈插入、拔出的快慢,滑動頭移動快慢不同,都使磁通量變化快慢不同,產(chǎn)生的電動勢大小不同。磁通量變化快慢類比于速度變化快慢,用δφ/δt表示,電動勢大小與δφ/δt有關(guān)。
法拉第利用實驗,精確得出──
。ǘ┓ɡ陔姶鸥袘桑弘娐分懈袘妱觿莸拇笮,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=kδφ/δt(板書)
若e、δφ、δt均取國際單位,上式中k=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)
學生練習:
把矩形線框abcd放在磁感應強度為b的勻強磁場里,線框平面跟磁感線垂直。線框可動部分ab的長度是l,以速度v向右運動,求線框中產(chǎn)生的感應電動勢e的大小。
解析:設在δt時間內(nèi)可動部分由ab運動至a′b′由法拉第電磁感應定律: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,只有棒的上述運動,電源還存在嗎?(存在)
由上述分析可以得出孤立導體棒在上述運動中所產(chǎn)生的感應電動勢的大小。
推導1:b、l、v三者相互垂直,導體棒中所產(chǎn)生的感應電動勢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,導體棒中感應電動勢的大小又是多大?
學生活動:觀察導體棒的空間運動,畫出平面直觀圖,并做分析──
v1為有效切割速度v1=vsinθ
推導2:二垂直(v與b的夾角為θ),導體棒中所產(chǎn)生的感應電動勢e=blvsinθ(板書)。
學生練習:課本p198第(1)、(4)、(5)題。
課堂小結(jié):
(1)導體做切割磁感線運動時,感應電動勢由e=blvsinθ確定。
。2)穿過電路的磁通量變化時,感應電動勢由法拉第電磁感應定律確定,即e=nδφ/δt。
。3)感應電流的大小由感應電動勢的大小和電路的總電阻決定,符合歐姆定律。
【教學說明】
1.“法拉第電磁感應定律”是電磁學的核心內(nèi)容。從知識發(fā)展來看,它既與電場、磁場和穩(wěn)恒電流緊密聯(lián)系,又是后面學習交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎。它既是教學重點,也是教學難點。
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現(xiàn)象中存在電源,進而引出感應電動勢。
3.本節(jié)課采用以教師組織引導、學生自主探究的教學方式。在教學過程中盡量去體現(xiàn)學生是學習的主人,即突出學生的主體地位。