法拉第電磁感應(yīng)定律教案總結(jié)設(shè)計(jì)

法拉第電磁感覺(jué)定律教課方案《法拉第電磁感覺(jué)定律》教課方案

【課題】法拉第電磁感覺(jué)定律

【教材】人民教育第一版社《物理》選修3-2第1章第四節(jié)

【課型】新講課

【課時(shí)】1課時(shí)

【教材剖析】

內(nèi)容剖析

經(jīng)過(guò)對(duì)教材的剖析本節(jié)內(nèi)容兩個(gè)核心一個(gè)任務(wù)。兩個(gè)核心：第一經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化快慢相關(guān)；其次依照法拉第的實(shí)

驗(yàn)給出感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化率的關(guān)系,而后推導(dǎo)出切割磁感線的一般表達(dá)式。一個(gè)任務(wù)：成立起感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)這個(gè)觀點(diǎn)。

教材的地位和作用

是本章前面三節(jié)的理論的數(shù)學(xué)化，對(duì)法拉第電磁感覺(jué)的正確立量，是本章的核心重點(diǎn)。又與洛倫茲力相關(guān)，與安培力相聯(lián)系，是功能關(guān)系以及電動(dòng)勢(shì)觀點(diǎn)的實(shí)例。

新舊教材的對(duì)照2對(duì)于感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)以及電動(dòng)勢(shì)的定義基本持續(xù)了舊課本的方式；

不一樣在于提出反電動(dòng)勢(shì)的觀點(diǎn)，與新教材在恒定電流中提出電動(dòng)勢(shì)定義方式相符合，是未了理解電磁感覺(jué)過(guò)程中的功能關(guān)系。

【學(xué)生學(xué)情剖析】

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)：產(chǎn)生感覺(jué)電流的條件，知道了

判斷感覺(jué)電流了方向，以及法拉第的研究歷程，本節(jié)學(xué)習(xí)感覺(jué)過(guò)程的定量問(wèn)題。

學(xué)生的阻礙：對(duì)反電動(dòng)勢(shì)的理解以及做功中的能量變換會(huì)產(chǎn)生混雜。

【教課目的】

1、知識(shí)與能力

理解感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)、反電動(dòng)勢(shì)觀點(diǎn)。

理解感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化率的關(guān)系。

能夠由感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)定義方以及推導(dǎo)式求解感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小。

2、過(guò)程與方法

經(jīng)過(guò)類比和實(shí)驗(yàn)研究，理解磁通量變化率。

在“電動(dòng)勢(shì)的大小”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，初步學(xué)會(huì)“科學(xué)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、剖析考證、概括總結(jié)”的科學(xué)研究方法，提升著手操作能力和察看剖析能力。33、感情態(tài)度與價(jià)值觀

經(jīng)過(guò)自己的研究和溝通接感覺(jué)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化率的關(guān)系。

在“電動(dòng)勢(shì)的大小”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，領(lǐng)會(huì)科學(xué)研究的過(guò)程，領(lǐng)會(huì)成功的愉悅。【重點(diǎn)難點(diǎn)】

本節(jié)重點(diǎn)：對(duì)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)大小進(jìn)行試驗(yàn)研究和電動(dòng)勢(shì)大小的定量推導(dǎo)

本節(jié)難點(diǎn)：對(duì)電磁感覺(jué)過(guò)程中功能關(guān)系的理解，以及反電動(dòng)勢(shì)的理解

【教法學(xué)法】

教法：以指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究為主，解說(shuō)法為輔學(xué)法：主動(dòng)研究、相互協(xié)作、抽象提煉

【教課準(zhǔn)備】

1、敏捷電流計(jì)、線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線若干

【教課過(guò)程】

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)企圖

4一、新課引入

多媒體展現(xiàn)：

【發(fā)問(wèn)】：a、b兩圖中，若電路是閉合的，有無(wú)電流？

圖b中有電流時(shí)，哪一部分相當(dāng)于電源？

【解說(shuō)】：線圈既然

是電源，就必定有電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)線圈的電阻即為電源的內(nèi)阻。

【跟進(jìn)追問(wèn)】：圖b中，若電路不閉合，當(dāng)條形磁鐵插入或拔出時(shí),有無(wú)電流？有無(wú)電動(dòng)勢(shì)？

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)觀

察讓學(xué)生通

過(guò)類比得出

【思慮察看】：物理規(guī)律。a圖中有電流，b圖

中條形磁鐵插入或

拔出時(shí)，有電流。

【回答】：線圈相當(dāng)認(rèn)識(shí)電磁感

于電源.應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)

生感覺(jué)電動(dòng)

勢(shì)的實(shí)質(zhì)

【思慮】

類比a、b兩圖回答：

無(wú)電流，有電動(dòng)勢(shì)。

5【跟進(jìn)追問(wèn)】：在電

磁感覺(jué)現(xiàn)象中，不

論電路能否閉合，

只需穿過(guò)電路的磁

通量發(fā)生變化，電

路中就有感覺(jué)電動(dòng)

勢(shì)。有感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)

是電磁感覺(jué)現(xiàn)象的【猜想】

實(shí)質(zhì)。①與磁通量變化的

提出問(wèn)題：感覺(jué)電大小相關(guān)

動(dòng)勢(shì)的大小跟哪些②與磁通量變化的

要素相關(guān)呢？快慢相關(guān)

一、研究影響感覺(jué)

電動(dòng)勢(shì)大小的因【回答】：用電流表

素：取代電阻，在閉合

【指引】：電路電阻一準(zhǔn)時(shí)，

1．請(qǐng)同學(xué)們對(duì)影響由閉合電路歐姆定

感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)大小的律可知，感覺(jué)電動(dòng)

要素進(jìn)行猜想：勢(shì)越大，感覺(jué)電流

就越大，可用電流

2．利用圖b裝置如表示數(shù)表示感覺(jué)電

何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究動(dòng)勢(shì)的大小。

培育學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力

培育學(xué)生的合作的能力

6①怎樣比較感覺(jué)電

動(dòng)勢(shì)的大??？【回答】：當(dāng)同一條

形磁鐵從線圈上某

地點(diǎn)開(kāi)始插入到另

一地點(diǎn)，只需初、

末地點(diǎn)同樣，磁通

量的變化量就相

②怎樣控制磁通量同。插入越快，磁變化量的大小和快通量變化就越快。慢？

進(jìn)一步讓學(xué)生理解感覺(jué)電

動(dòng)勢(shì)的推導(dǎo)過(guò)程及其含義。

【合作商討】：溝通

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

磁通量的變化量就

3．請(qǐng)同學(xué)們利用手同樣，插入越快，

中器械進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)越大，4．請(qǐng)同學(xué)們溝通實(shí)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)越大。

驗(yàn)結(jié)果：說(shuō)明：感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)

的大小與磁通量的

變化量的大小無(wú)

關(guān)，與磁通量變化學(xué)生經(jīng)過(guò)實(shí)的快慢相關(guān)。結(jié)論：踐體驗(yàn)，挖磁通量變化越快，掘出潛意識(shí)7感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)越大。【總結(jié)】：磁通量變化的快慢用磁通量的變化率來(lái)描繪，即單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量，用公式表示為。能夠t發(fā)現(xiàn)，越大，E感t越大，即感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小完整由磁通量的變化率決定。精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)表明：電路中感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路磁通量的變化率成正比，即E∝。這就是t法拉第電磁感覺(jué)定【閱讀思慮】：律。閉合電路中感覺(jué)電二、進(jìn)入新課（導(dǎo)動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿出觀點(diǎn)）過(guò)這一電路的磁通

中的等效思想

進(jìn)一步理解等效思想

8二、法拉第電磁感量的變化率成正應(yīng)定律比?！窘處煴磉_(dá)】：紐【嘗試】：：曼、韋伯在對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)在時(shí)間t=t2－t1內(nèi)格剖析后，于1845磁通量的變化量為年和1846年先后指ΔΦ=Φ2－Φ1，磁出;通量的變化率為t1．內(nèi)容：感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為E，則E=kt

【指引】2．師生共同推導(dǎo)法拉第電磁感覺(jué)定律表達(dá)式：

設(shè)t1時(shí)刻穿過(guò)回路的磁通量為Φ1，t2

時(shí)刻穿過(guò)回路的磁通量為Φ2，在時(shí)間

t=t2－t1內(nèi)磁通量

的變化量為多少？磁通量的變化率為

E=t（1）

E=nt（2）

9多少？感覺(jué)電動(dòng)（1）磁通量Φ是穿勢(shì)的表達(dá)式怎樣表過(guò)某一面積的磁感

示？線的條數(shù)；磁通量的變化量△

在國(guó)際單位制中，Φ=Φ1-Φ2表示磁通電動(dòng)勢(shì)單位是伏量變化的多少，并

V），磁通量單位不波及這類變化所是韋伯（Wb），時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間；磁通

間單位是秒（s），量的變化率t表示

能夠證明式中比率磁通量變化的快系數(shù)k=1，（同學(xué)們慢。能夠課下自己證（2）當(dāng)磁通量很大明），則上式可寫成時(shí)，磁通量的變化量△Φ可能很小。設(shè)閉合電路是一個(gè)同理，當(dāng)磁通量的匝線圈，且穿過(guò)變化量△Φ很大時(shí)，每匝線圈的磁通量若經(jīng)歷的時(shí)間很變化率都同樣，這長(zhǎng)，則磁通量的變時(shí)相當(dāng)于n個(gè)單匝化率也可能較小。線圈串連而成，因（3）磁通量Φ和磁此感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)變成通量的變化量△Φ說(shuō)明：的單位是Wb，磁通（1）（2）兩式計(jì)算10時(shí)取絕對(duì)值。量變化率的單位是

【跟進(jìn)追問(wèn)】：Wb／s。

磁通量Φ、磁通量（4）磁通量的變化的變化量△Φ、磁量△Φ與電路中感通量的變化率有應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小沒(méi)有t必定關(guān)系，穿過(guò)電何不一樣？路的△Φ≠0是電路

中存在感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)

的前提；而磁通量

的變化率與感覺(jué)電

動(dòng)勢(shì)的大小相聯(lián)

系，越大，電路t

中的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)越

大，反之亦然。

（5）磁通量的變化

率，是Φ-t圖象上t

某點(diǎn)切線的斜率。

剖析解答（略）11二、進(jìn)入新課（加

固理解）

【研究體驗(yàn)】：

【問(wèn)題體現(xiàn)】分析：設(shè)在t時(shí)間

練習(xí)：有一個(gè)1000內(nèi)導(dǎo)體棒由本來(lái)的

匝的線圈，在0.4s地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a1b1，這

內(nèi)經(jīng)過(guò)它的磁通量時(shí)線框面積的變化從0.02Wb增添到量為S=Lvt

0.09Wb，求穿過(guò)閉合電路磁通①線圈的感覺(jué)電動(dòng)量的變化量為勢(shì)ΔΦ=BS=BLvt

②假如線圈的電阻據(jù)法拉第電磁感覺(jué)是10Ω，把一個(gè)阻定律，得值為990Ω的電熱E=t=BLv(3)器連結(jié)在它兩頭，

經(jīng)過(guò)電熱器的電流分析：可是多大？以把速提出問(wèn)題：導(dǎo)體切12割磁感線時(shí)，感覺(jué)度v分解為兩個(gè)分電動(dòng)勢(shì)怎樣計(jì)算量：垂直于磁感線呢？的重量v1θ和=vsin二、進(jìn)入新課（深入研究）

三、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)例題：以下圖電路，閉合電路一部分

導(dǎo)

體

平行于磁感線的分

量v2=vcosθ。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)

為

E=BLv1=BLvsi

nθ

ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感覺(jué)強(qiáng)度為B，ab的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，（1）研究對(duì)象不以速度v勻速切割同：E=n的研究對(duì)磁感線，求產(chǎn)生的t感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)？象是一個(gè)回路，而E=BLvsinθ研究對(duì)象是磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一段導(dǎo)體。13（2）物理意義不問(wèn)題：當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)同：E=n求得是t動(dòng)方向跟磁感線方t時(shí)間內(nèi)的均勻感覺(jué)向有一個(gè)夾角θ，電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)t→0感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)可用上時(shí)，則E為剎時(shí)感面的公式計(jì)算嗎？應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；而以下圖電路，閉E=BLvsinθ，假如v合電路的一部分導(dǎo)是某時(shí)刻的剎時(shí)速體處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)度，則E也是該時(shí)中，導(dǎo)體棒以v斜刻的剎時(shí)感覺(jué)電動(dòng)向切割磁感線，求勢(shì)；若v為均勻速產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)度，則E為均勻感勢(shì)。應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（3）E=n求得的t［重申］在國(guó)電動(dòng)勢(shì)是整個(gè)回路際單位制中，上式的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)，而中B、L、v的單位不是回路中某部分分別是特斯拉（T）、導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)。整

米（m）、米每秒個(gè)回路的電動(dòng)勢(shì)為

m/s），θ指v與B零，其回路中某段的夾角。導(dǎo)體的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)14請(qǐng)同學(xué)們比較：公不必定為零。式E=n與（4）E=BLvsinθ和tE=BLvsinθ的差別E=n實(shí)質(zhì)上是統(tǒng)t與聯(lián)系一的。前者是后者的一種特別狀況?？墒?，當(dāng)導(dǎo)體做切

割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，

用E＝BLvsinθ求E

比較方便；當(dāng)穿過(guò)

電路的磁通量發(fā)生

變化，用E=求Et

比較方便。15二、進(jìn)入新課（加

固理解）

【問(wèn)題體現(xiàn)】

練習(xí)2：

當(dāng)航天飛機(jī)在

圍繞地球的軌道上

飛翔時(shí)，從中開(kāi)釋

一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星與

航天飛機(jī)保持相對(duì)

靜止，二者用導(dǎo)電

纜繩相連，這類衛(wèi)【矛盾】：

星稱為繩系衛(wèi)星，學(xué)生議論后發(fā)布見(jiàn)利用它能夠進(jìn)行多解。

種科學(xué)實(shí)驗(yàn)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生

現(xiàn)有一顆繩系的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)削弱

衛(wèi)星在地球赤道上了電源的電流，阻

空沿東西方向運(yùn)礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。16行。衛(wèi)星位于航天飛機(jī)正上方，它與航天飛機(jī)間的距離

是20.5Km，衛(wèi)星所在地點(diǎn)的地磁場(chǎng)為

B4.6105T，沿水平方

向由南向北。假如航天飛機(jī)和衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是7.6Kms，求纜繩中的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)。

二、進(jìn)入新課（研究原理）

【議論發(fā)布建議】：。

電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，

這時(shí)就沒(méi)有了反電

動(dòng)勢(shì)，線圈電阻一

四、反電動(dòng)勢(shì)般都很小，線圈中

【教師表達(dá)】電流會(huì)很大，電動(dòng)

指引學(xué)生議論教材機(jī)可能會(huì)燒毀。這

圖4.3-3中，電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)立刻切斷電線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生源，進(jìn)行檢查。感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)

電動(dòng)勢(shì)是增強(qiáng)了電概括總結(jié)：17源產(chǎn)生的電流，仍是削弱了電源的電流？是有益于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)仍是阻擋線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)？

教師總結(jié)評(píng)論。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)削弱了電源的電流，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為反電動(dòng)勢(shì)。反電動(dòng)勢(shì)的作用是阻擋線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，線圈要保持本來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)就一定向電動(dòng)機(jī)供給電能，電能轉(zhuǎn)變成其余形式的能。

議論：假如電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過(guò)大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生什么狀況？這時(shí)應(yīng)采納什么舉措？

經(jīng)過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了：

1．什么叫感覺(jué)電動(dòng)

勢(shì)

2．計(jì)算感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)

大小的方法

①利用法拉第電磁

感覺(jué)定律Ent

②導(dǎo)線切割磁感線

時(shí)：EBLvsin

18五、總結(jié)概括

講堂小結(jié)：

【指引概括】

請(qǐng)同學(xué)們對(duì)本節(jié)課

的學(xué)習(xí)進(jìn)行總結(jié)

【板書(shū)設(shè)計(jì)】

板書(shū)設(shè)計(jì)

第四節(jié)：法拉第電磁

感覺(jué)定律

一、研究影響感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)大小的要素：

方法：控制變量法

結(jié)論：磁通量變化越快，感覺(jué)電