魯科版選修32 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁感應(yīng)定律 第1課時(shí) 教案.doc

1.3 法拉第電磁感應(yīng)定律 教案【教學(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能：（1）、知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),及決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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，并能區(qū)別、。（3）、理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。（4）、知道e=blvsin如何推得。（5）、會(huì)用解決問題。2、過程與方法（1）、經(jīng)歷學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和探究能力。（2）、通過推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式e=blv，掌握運(yùn)用理論知識(shí)探究問題的方法。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）、從不同物理現(xiàn)象中抽象出個(gè)性與共性問題，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)不同事物進(jìn)行分析，找出共性與個(gè)性的辯證唯物主義思想。（2）、通過比較感應(yīng)電流、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生把握主要矛盾?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律。【教學(xué)難點(diǎn)】感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生條件的區(qū)別。【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)法、歸納法、類比法【教具準(zhǔn)備】多媒體課件、多媒體電腦、投影儀、檢流計(jì)、螺線管、磁鐵。【教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)提問：1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？答：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就會(huì)在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。2、恒定電流中學(xué)過，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？答：電路閉合，且這個(gè)電路中就一定有電源。3、在發(fā)生電磁感應(yīng)的情況下，用什么方法可以判定感應(yīng)電流的方向？答：由楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向二、引入新課1、問題1：既然會(huì)判定感應(yīng)電流的方向，那么，怎樣確定感應(yīng)電流的強(qiáng)弱呢？ 答：既然有感應(yīng)電流，那么就一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只要能確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)歐姆定律就可以確定感應(yīng)電流了2、問題2：如圖所示，在螺線管中插入一個(gè)條形磁鐵，問、在條形磁鐵向下插入螺線管的過程中,該電路中是否都有電流?為什么?答：有，因磁通量有變化、有感應(yīng)電流,是誰充當(dāng)電源?答：由恒定電流中學(xué)習(xí)可知，對(duì)比可知左圖中的虛線框部分相當(dāng)于電源。、上圖中若電路是斷開的，有無感應(yīng)電流電流？有無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？答：電路斷開，肯定無電流，但有電動(dòng)勢(shì)。3、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是什么？答：回路中的磁通量發(fā)生變化4、比較產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件你有什么發(fā)現(xiàn)？答：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但產(chǎn)生感應(yīng)電流還需要電路閉合，因此研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)更有意義。（情感目標(biāo)）本節(jié)課我們就來一起探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)三、進(jìn)行新課（一）、探究影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素（1）探究目的：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小跟什么因素有關(guān)？（學(xué)生猜測(cè)）（2）探究要求：、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線管，記錄表針的最大擺幅。 、迅速和緩慢移動(dòng)導(dǎo)體棒，記錄表針的最大擺幅。、迅速和緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，迅速和緩慢的插入拔出螺線管，分別記錄表針的最大擺幅；（3）、探究問題：?jiǎn)栴}1、在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系？問題3：在實(shí)驗(yàn)中，快速和慢速效果有什么相同和不同？ （4）、探究過程安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)。（能力培養(yǎng)）教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)，（課件展示）回答以上問題學(xué)生甲：穿過電路的變化產(chǎn)生e感產(chǎn)生i感.學(xué)生乙：由全電路歐姆定律知i=，當(dāng)電路中的總電阻一定時(shí)，e感越大，i越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。學(xué)生丙：磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同?？梢姡袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量變化和所用時(shí)間都有關(guān)，即與磁通量的變化率有關(guān).把定義為磁通量的變化率。上面的實(shí)驗(yàn)，我們可用磁通量的變化率來解釋：學(xué)生甲：實(shí)驗(yàn)中，將條形磁鐵快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）時(shí)，大，i感大，e感大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)，磁通量的變化越快電動(dòng)勢(shì)越大,磁通量的變化越慢電動(dòng)勢(shì)越小。（二）、法拉第電磁感應(yīng)定律從上面的實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)，越大，e感越大，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實(shí)驗(yàn)表明：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比，即e。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。（師生共同活動(dòng)，推導(dǎo)法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式）（課件展示）e=k在國(guó)際單位制中，電動(dòng)勢(shì)單位是伏（v），磁通量單位是韋伯（wb），時(shí)間單位是秒（s），可以證明式中比例系數(shù)k=1，（同學(xué)們可以課下自己證明），則上式可寫成e=設(shè)閉合電路是一個(gè)n匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，這時(shí)相當(dāng)于n個(gè)單匝線圈串聯(lián)而成，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)閑=n1.內(nèi)容:電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比2.公式:=n3.定律的理解:磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別、t感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由楞次定律來判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的不同表達(dá)式由磁通量的的因素決定：當(dāng)cos則tcos當(dāng)cos則tcos當(dāng)(cos)則（cos）t4、特例導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用課件展示如圖所示電路，閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，ab的長(zhǎng)度為l，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？（課件展示） 解析：設(shè)在t時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來的位置運(yùn)動(dòng)到a1b1，這時(shí)線框面積的變化量為s=lvt穿過閉合電路磁通量的變化量為=bs=blvt據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得e=blv這是導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算更簡(jiǎn)捷公式，需要理解（1）b,l,v兩兩垂直（2）導(dǎo)線的長(zhǎng)度l應(yīng)為有效長(zhǎng)度（3）導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí)，e=0（4）速度v為平均值（瞬時(shí)值），e就為平均值（瞬時(shí)值）問題：當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向跟磁感線方向有一個(gè)夾角，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用上面的公式計(jì)算嗎？用課件展示如圖所示電路，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒以v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解析：可以把速度v分解為兩個(gè)分量：垂直于磁感線的分量v1=vsin和平行于磁感線的分量v2=vcos。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=blv1=blvsin強(qiáng)調(diào)：在國(guó)際單位制中，上式中b、l、v的單位分別是特斯拉（t）、米（m）、米每秒（m/s），指v與b的夾角。5、公式比較與功率的兩個(gè)公式比較得出e=/t：求平均電動(dòng)勢(shì)e=blv ： v為瞬時(shí)值時(shí)求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)，v為平均值時(shí)求平均電動(dòng)勢(shì)課堂練習(xí)：例題1：下列說法正確的是（ d ）a、線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大b、線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大c、線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大d、線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大例題2：一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場(chǎng)放置，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁場(chǎng)從1t增加到9t。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解：由電磁感應(yīng)定律可得e=n/t 由 聯(lián)立可得e=n /t代如數(shù)值可得例題3、如圖所示，在磁感強(qiáng)度為0.1t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與之垂直的金屬框abcd，框電阻不計(jì)，上面接一個(gè)長(zhǎng)0.1m的可滑動(dòng)的金屬絲ab，已知金屬絲質(zhì)量為0.2g，電阻r0.2，不計(jì)阻力，求金屬絲ab勻速下落時(shí)的速度。(4ms)問1：將上題的框架豎直倒放，使框平面放成與水平成30角，不計(jì)阻力，b垂直于框平面，求v？答案：(2ms)問2：上題中若ab框間有摩擦阻力，且0.2，求v？答案：(1.3ms)問3：若不計(jì)摩擦，而將b方向改為豎直向上，求v？答案：(2.67ms)問4：若此時(shí)再加摩擦0.2，求v？答案：(1.6ms)問5：如圖所示在問2中的bc中間加0.3v、r0.8的電池，求v？答案：(20ms)問6：上題中若有摩擦，0.2，求v？問7：b改為豎直向上，求v？問8：將電池反接時(shí)的各種情況下，求v？【課堂小結(jié)】1、讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。2、認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。3、讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。【板書設(shè)計(jì)】第四節(jié)：法拉第電磁感應(yīng)定律一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)二、電磁感應(yīng)定律1內(nèi)容2表達(dá)式e=n/t：求平均電動(dòng)勢(shì)e=blv ： v為瞬時(shí)值時(shí)求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)，v為平均值求平均電動(dòng)勢(shì)3.定律的理解:磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別、t感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由楞次定律來判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的不同表達(dá)式由磁通量的的因素