人教版高中物理選修32法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計(jì)

1、人教版高中物理選修32法拉第電磁感覺定律授課方案人教版高中物理選修32法拉第電磁感覺定律授課方案PAGEPAGE8人教版高中物理選修32法拉第電磁感覺定律授課方案PAGE人教版高中物理選修3-2法拉第電磁感覺定律教育設(shè)計(jì)法拉第電磁感覺定律教育設(shè)計(jì)一、先期解析1、學(xué)習(xí)內(nèi)容解析法拉第電磁感覺定律選自“人民教育第一版社”高中物理新課程選修3-2第一章電磁感覺第四節(jié)內(nèi)容。該節(jié)主要研究“選擇感覺電動(dòng)勢(shì)大小的要素”，提出了感覺電動(dòng)勢(shì)的看法在電磁感覺現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感覺電動(dòng)勢(shì)。并指出了感覺電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過這一電路的磁通量變化率成正比，即法拉第電磁感覺定律。電磁感覺定律與前面的電場(chǎng)、恒定電流和磁場(chǎng)聯(lián)系

2、慎密，同時(shí)也是后邊溝通電、電磁振蕩和電磁波學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在本章?lián)碛兄匾毼弧?、學(xué)習(xí)者解析本節(jié)課的講課對(duì)象為高中二年級(jí)學(xué)生，關(guān)于“變化量”和“變化率”已有一定認(rèn)識(shí)，且已學(xué)習(xí)了感覺電流產(chǎn)生條件和楞次定律，對(duì)電磁感覺有了必定的認(rèn)識(shí)。另一方面，該階段的學(xué)生有必定的知識(shí)類比、遷移本事以及主動(dòng)研究問題的本事，關(guān)于奇異風(fēng)趣的實(shí)驗(yàn)裝置，有較強(qiáng)的好奇心，關(guān)于未知的知識(shí)有較強(qiáng)的求知欲。3、教育重難點(diǎn)解析要點(diǎn)：對(duì)感覺電動(dòng)勢(shì)看法的理解；法拉第電磁感覺定律的研究過程；難點(diǎn)：理解磁通量變化率。二、教育目標(biāo)1、知識(shí)與技術(shù)1能正確說出感覺電動(dòng)勢(shì)的看法,以及選擇感覺電動(dòng)勢(shì)大小的要素；2掌握磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物

3、理量，并能正確差別、；t3理解法拉第電磁感覺定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式；4會(huì)推導(dǎo)公式E=BLvcos；1/8人教版高中物理選修3-2法拉第電磁感覺定律教育設(shè)計(jì)En5會(huì)用t解決問題，掌握研究技術(shù)與應(yīng)用定律解決實(shí)詰問題的能力。2、過程與形式1經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，在提高著抄本事和研究本事的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)物理規(guī)律物理實(shí)驗(yàn)的重要性；2經(jīng)過推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感覺電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv，掌握運(yùn)用理論知識(shí)研究問題的形式；3在解析反電動(dòng)勢(shì)的過程中，提高認(rèn)真觀察、認(rèn)真思慮、辨析、思疑的本事。3、感神情度與價(jià)值觀1認(rèn)識(shí)科學(xué)發(fā)現(xiàn)對(duì)社會(huì)文明進(jìn)度的弘大推進(jìn)作用，有將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)，勇于研究與平常生活有關(guān)的物理學(xué)問

4、題。2認(rèn)識(shí)并意會(huì)物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)心并思慮與物理學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)問題，有可連續(xù)發(fā)展的意識(shí)，能在力所能及的限制內(nèi)，為社會(huì)的可連續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。3在小組研究過程中揚(yáng)長(zhǎng)避短、合作溝通。三、教育過程1、發(fā)電地板，導(dǎo)入新課播放上?！鞍l(fā)電地板”有關(guān)新聞報(bào)導(dǎo)，向?qū)W生重申新聞中的“跟著人踐踏地板的頻次、力度發(fā)生發(fā)變化，廣場(chǎng)的大屏幕上時(shí)形勢(shì)實(shí)目前發(fā)電量和節(jié)能減排量”這句話，指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)以前所學(xué)的感覺電流有關(guān)知識(shí)猜想“發(fā)電地板”的發(fā)電原理以及影響其發(fā)電功率的要素，但其實(shí)不宣告答案，留住懸念，點(diǎn)明解決這種問題需要進(jìn)行“法拉第電磁感覺定律”的學(xué)習(xí)，導(dǎo)入新課。2/8人教版高中物理選修3-2法拉第電磁感覺定律教

5、育設(shè)計(jì)2、類比實(shí)驗(yàn)，引入看法請(qǐng)一個(gè)同學(xué)登臺(tái)使用導(dǎo)線把干電池和燈泡連成回路，燈泡被點(diǎn)亮，再請(qǐng)他搖動(dòng)用線圈和磁鐵做成的手搖發(fā)電機(jī)，把小燈泡點(diǎn)亮。此后向同學(xué)發(fā)問“這位同學(xué)先使用干電池，后又用線圈和磁鐵，都使燈泡亮了，那么這兩個(gè)現(xiàn)象能夠說明什么呢？”此后將線圈、磁鐵與電壓表相連結(jié)，轉(zhuǎn)著手輪，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，再將電池與電壓表相連，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，引領(lǐng)學(xué)生將二者進(jìn)行類比，得出線圈和磁鐵在必定條件下能夠相當(dāng)于電池，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的結(jié)論，此后提出感覺電動(dòng)勢(shì)的概念電磁感覺產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感覺電動(dòng)勢(shì)。圖1手搖發(fā)電機(jī)電壓表裝置實(shí)物圖再讓同學(xué)依據(jù)以前學(xué)習(xí)的感覺電流產(chǎn)生的條件，猜想感覺電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生需要的條件，并比較感覺電動(dòng)勢(shì)

6、產(chǎn)生的條件和感覺電流的不同樣只需穿過電路的磁通量發(fā)生變化，就能夠產(chǎn)生感覺電動(dòng)勢(shì)，而產(chǎn)生感覺電流需要閉合電路。3、比較實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)定律請(qǐng)同學(xué)用不同樣的速度搖著手搖發(fā)電機(jī)，觀察電壓計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的狀況，發(fā)現(xiàn)搖的速度越大，感覺電動(dòng)勢(shì)越大。再播放利用朗威研究磁鐵運(yùn)動(dòng)快慢和感覺電動(dòng)勢(shì)大小關(guān)系的視頻，指導(dǎo)同學(xué)獲得“感覺電動(dòng)勢(shì)的大小和磁通量變化的快慢是有關(guān)的”的結(jié)論。此后解說磁通量的變化率的界說磁通量的變化量與時(shí)間的比值叫t做磁通量變化率，反響了磁通量變化的快慢，并與高一時(shí)所學(xué)的速度與加快度進(jìn)3/8人教版高中物理選修3-2法拉第電磁感覺定律教育設(shè)計(jì)行類比速度變化的快慢叫做加快度，磁通量變化的快慢叫做磁通量的變化率

7、。速度的大小與加快度大小沒有直接關(guān)系，磁通量的大小與磁通量的變化率也沒有直接關(guān)系。在學(xué)生認(rèn)識(shí)了磁通量變化率的看法以及達(dá)成實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，表達(dá)法拉第等人經(jīng)過優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)獲得“電路中感覺電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比”這一結(jié)論，即法拉第電磁感覺定律，表達(dá)式為:Ek。在國(guó)際t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，此時(shí)式中比率系數(shù)k=1，則上式可寫成E。設(shè)閉合電路是一個(gè)N匝線圈，t且穿過每匝線圈的磁通量變化率都同樣，這時(shí)相當(dāng)于N個(gè)單匝線圈勾通而成，因此感覺電動(dòng)勢(shì)變成EN。t解說感覺電動(dòng)勢(shì)的不同樣表達(dá)式由磁通量的的要素選擇：1當(dāng)則t：2當(dāng)則t。此后率領(lǐng)同學(xué)牢靠判

8、斷感覺電流目標(biāo)的形式，此后解說判斷感覺電動(dòng)勢(shì)目標(biāo)的形式：楞次定律、安培定章等，并舉例說明在不同樣的狀態(tài)下，要利用不同樣的方法判斷。4、模模范題，推導(dǎo)公式率領(lǐng)學(xué)生回首已學(xué)過的知識(shí)導(dǎo)線切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感覺電流，此后讓學(xué)生依據(jù)法拉第電磁感覺定律，在下邊的例題的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感覺電動(dòng)勢(shì)。找一至兩位同學(xué)到黑板上做題目。問題1：閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感覺強(qiáng)度為B，ab的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)？4/8人教版高中物理選修3-2法拉第電磁感覺定律教育設(shè)計(jì)解析：設(shè)在t時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒由本來的地點(diǎn)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

9、磁通量的變化量為=BS=BLvt據(jù)法拉第電磁感覺定律，得EBLvt【注】1B,L,V兩兩筆挺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)目標(biāo)和磁感線平行時(shí)，E=04速度V為均勻值瞬市價(jià)，E就為均勻值瞬市價(jià)5感覺電動(dòng)勢(shì)目標(biāo)的判斷：右手定章。vB在學(xué)生掌握導(dǎo)線切割磁感線基礎(chǔ)公式的基礎(chǔ)上，假定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與磁感線目標(biāo)有一個(gè)夾角，讓同學(xué)思慮感覺電動(dòng)勢(shì)能否還能夠用上邊的公式進(jìn)行計(jì)算，引領(lǐng)學(xué)生在此情境下進(jìn)行推導(dǎo)新的公式。此時(shí)可類比力與物體運(yùn)動(dòng)目標(biāo)存在夾角時(shí)，力所做的功的求法5、反電動(dòng)勢(shì)，牢靠升華請(qǐng)學(xué)生觀看電動(dòng)子轉(zhuǎn)子處于四種狀態(tài)的圖片，并向同學(xué)發(fā)問電動(dòng)機(jī)通電后線圈的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)如何判斷，率領(lǐng)同學(xué)一同利用左手定章判斷線

10、圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)安培力的方向，再讓同學(xué)利用右手定章判斷線圈產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)關(guān)于原有的電流有什么影響感覺電動(dòng)勢(shì)的目標(biāo)與線圈中電流的目標(biāo)相反，會(huì)削弱電源供給的電流，然后提出反電動(dòng)勢(shì)的看法。5/8人教版高中物理選修3-2法拉第電磁感覺定律教育設(shè)計(jì)圖2簡(jiǎn)單電動(dòng)機(jī)工作原理圖反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電動(dòng)機(jī)工作有阻擋作用，因?yàn)樗妱?dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)發(fā)生較大的損耗，但是這個(gè)阻擋作用會(huì)使得電動(dòng)機(jī)的電流不會(huì)因?yàn)檫^大而燒毀線圈。假如沒有反電動(dòng)勢(shì)的存在，若電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)被卡住等故障，線圈中流過很大的電流，就會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。所以，它是擁有兩面性的。此處能夠指導(dǎo)學(xué)生多角度全面對(duì)待問題。6、產(chǎn)生性談?wù)摗纠}1】一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)牢靠軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

11、，當(dāng)線圈處于如以以下列圖所示地點(diǎn)時(shí)，它的：A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感覺電動(dòng)勢(shì)最大B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感覺電動(dòng)勢(shì)最大C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感覺電動(dòng)勢(shì)最大D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感覺電動(dòng)勢(shì)最大【例題2】2010年上海世博會(huì)某國(guó)家館內(nèi)，有一“發(fā)電”地板，利用游人走過此處，踐踏地板發(fā)電。其原由是地板下有一發(fā)電裝置，如圖l所示，裝置的主要構(gòu)造是一個(gè)截面半徑為r、匝數(shù)為n的線圈，緊固在與地板相連的塑料圓筒P6/8人教版高中物理選修3-2法拉第電磁感覺定律教育設(shè)計(jì)上。磁場(chǎng)的磁感線沿半徑目標(biāo)平勻分布，圖2為橫截面俯視圖。輕質(zhì)地板四角各連結(jié)有一個(gè)勁度系數(shù)為k的復(fù)位彈簧(圖中只畫出此中的兩個(gè))。當(dāng)?shù)匕迳舷聛砘剡\(yùn)動(dòng)時(shí)，便能發(fā)電。若假定在1.5s內(nèi)，因?yàn)檑`踏，線圈內(nèi)的磁通量從B變化為3B,在接下來的1s內(nèi)，線圈內(nèi)的磁通量又變成2B,請(qǐng)畫出發(fā)電地板產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)的大小隨時(shí)間變化的圖像。【例題3】一導(dǎo)體棒長(zhǎng)l=40cm，在磁感強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的速度v=5.0ms，若速度目標(biāo)與磁感線目標(biāo)夾角=30，則1導(dǎo)體棒中感覺電動(dòng)勢(shì)的大小為多少？2此導(dǎo)體棒在作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，若速度大小不變，也許產(chǎn)生的最大感覺電