2024年 第十章 第2講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流教案 魯科版選修3-2

2024年第十章第2講法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流教案魯科版選修3-2學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流

2.教學(xué)年級和班級：高中物理，高三（1）班

3.授課時間：2024年5月15日

4.教學(xué)時數(shù)：1課時（45分鐘）

教學(xué)內(nèi)容以魯科版選修3-2教材為準(zhǔn)，本節(jié)課主要內(nèi)容包括：

1.法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)過程和基本內(nèi)容

2.自感現(xiàn)象的產(chǎn)生和計算方法

3.渦流的產(chǎn)生、影響及應(yīng)用

教學(xué)目標(biāo)：

1.使學(xué)生了解法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)過程，掌握其基本內(nèi)容

2.培養(yǎng)學(xué)生對自感現(xiàn)象的認(rèn)識，學(xué)會計算自感系數(shù)

3.使學(xué)生了解渦流的產(chǎn)生、影響及應(yīng)用，提高學(xué)生的物理素養(yǎng)

教學(xué)重點(diǎn)：

1.法拉第電磁感應(yīng)定律的基本內(nèi)容

2.自感系數(shù)的計算方法

3.渦流的產(chǎn)生、影響及應(yīng)用

教學(xué)難點(diǎn)：

1.法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)過程

2.自感現(xiàn)象的理解和計算

3.渦流的計算和應(yīng)用

教學(xué)方法：

1.采用問題導(dǎo)入法，引導(dǎo)學(xué)生思考電磁感應(yīng)現(xiàn)象

2.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)演示法，讓學(xué)生直觀地觀察自感現(xiàn)象

3.利用案例分析法，探討渦流的產(chǎn)生、影響及應(yīng)用

4.采用小組討論法，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和解決問題的能力

教學(xué)準(zhǔn)備：

1.教材、PPT、實(shí)驗(yàn)器材

2.相關(guān)案例資料

3.作業(yè)布置：預(yù)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流的相關(guān)內(nèi)容，準(zhǔn)備課堂討論核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，主要包括以下幾個方面：

1.科學(xué)探究能力：通過問題導(dǎo)入法和實(shí)驗(yàn)演示法，引導(dǎo)學(xué)生主動探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、分析問題的能力。

2.科學(xué)思維能力：通過案例分析法，使學(xué)生掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流的基本原理，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。

3.科學(xué)交流與合作能力：采用小組討論法，培養(yǎng)學(xué)生在討論中積極發(fā)言、傾聽他人意見、與他人合作的能力。

4.科學(xué)態(tài)度與價值觀：通過了解法拉第等科學(xué)家的貢獻(xiàn)，使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)研究的艱辛和重要性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價值觀。

5.科學(xué)應(yīng)用能力：通過案例分析，使學(xué)生了解渦流在實(shí)際生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)際生活中的能力。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.法拉第電磁感應(yīng)定律的基本內(nèi)容

2.自感系數(shù)的計算方法

3.渦流的產(chǎn)生、影響及應(yīng)用

難點(diǎn)：

1.法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)過程

2.自感現(xiàn)象的理解和計算

3.渦流的計算和應(yīng)用

解決辦法：

1.對于法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)過程，可以通過講解和觀看相關(guān)視頻，幫助學(xué)生了解科學(xué)家們的探索歷程，從而加深對定律的理解。

2.自感現(xiàn)象的理解和計算，可以通過實(shí)驗(yàn)演示和小組討論，讓學(xué)生親身體驗(yàn)和探究自感現(xiàn)象，從而突破自感現(xiàn)象的理解和計算難點(diǎn)。

3.對于渦流的計算和應(yīng)用，可以通過分析實(shí)際案例，讓學(xué)生了解渦流在實(shí)際生活中的應(yīng)用，從而提高學(xué)生對渦流的理解和應(yīng)用能力。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：在講解法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流的基本原理時，采用講授法，清晰、系統(tǒng)地闡述概念和公式，幫助學(xué)生建立知識框架。

2.討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵學(xué)生提出問題、分享觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和團(tuán)隊合作精神。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過安排實(shí)驗(yàn)演示，使學(xué)生直觀地觀察自感現(xiàn)象，提高學(xué)生對自感現(xiàn)象的理解和認(rèn)識。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用PPT、視頻等多媒體資源，生動形象地展示電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理和實(shí)驗(yàn)過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自操作，加深對自感、渦流等現(xiàn)象的理解。

3.互動式教學(xué)：通過提問、回答、討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生主動參與課堂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計用時：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對舊知的掌握情況，為新的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流的基本原理，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動探究：

設(shè)計小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計用時：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流知識的掌握情況。

鼓勵學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決練習(xí)題。

錯題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯誤，進(jìn)行及時訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流內(nèi)容相關(guān)的拓展知識，拓寬學(xué)生的知識視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

鼓勵學(xué)生分享學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流的心得和體會，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識點(diǎn)梳理法拉第電磁感應(yīng)定律：

1.法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生電流。

2.法拉第電磁感應(yīng)定律：感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向、磁場方向有關(guān)，符合右手定則。

3.感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運(yùn)動速度、磁場強(qiáng)度、導(dǎo)體長度、磁場與導(dǎo)體的相對速度有關(guān)。

自感：

1.自感現(xiàn)象：導(dǎo)體本身電流變化時，在導(dǎo)體中產(chǎn)生自感電動勢。

2.自感系數(shù)：表示導(dǎo)體自感能力的物理量，與導(dǎo)體的長度、截面積、材料有關(guān)。

3.自感電動勢的大小與導(dǎo)體電流的變化率成正比，與自感系數(shù)成正比。

渦流：

1.渦流的產(chǎn)生：變化的磁場在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成閉合的渦流。

2.渦流的影響：渦流會導(dǎo)致能量的損耗，影響電子設(shè)備的性能和壽命。

3.渦流的計算：渦流的大小與磁場變化率、導(dǎo)體電阻、導(dǎo)體面積有關(guān)。

4.渦流的防止：采用散熱片、增大導(dǎo)體電阻、使用高頻電源等措施減小渦流的影響。

教學(xué)實(shí)際應(yīng)用：

1.通過實(shí)驗(yàn)演示法，讓學(xué)生直觀地觀察法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象，提高學(xué)生對感應(yīng)電流的理解。

2.通過小組討論法，讓學(xué)生探討自感現(xiàn)象的產(chǎn)生和計算方法，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和解決問題的能力。

3.分析實(shí)際案例，讓學(xué)生了解渦流的產(chǎn)生、影響及應(yīng)用，提高學(xué)生的物理素養(yǎng)和實(shí)際問題解決能力。

教學(xué)拓展：

1.引導(dǎo)學(xué)生探究法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)過程，了解科學(xué)家的探索精神和貢獻(xiàn)。

2.探討自感現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如自感燈、自感傳感器等。

3.研究渦流在電子設(shè)備中的應(yīng)用，如變壓器、電感器等，以及如何減小渦流的影響。典型例題講解1.例題一：

題目：一個閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，求感應(yīng)電動勢的最大值。

解答：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢的最大值為：

ε_max=B*l*v*sin(θ)

其中，B為磁場強(qiáng)度，l為導(dǎo)體長度，v為導(dǎo)體速度，θ為磁場與導(dǎo)體速度方向的夾角。

2.例題二：

題目：一個閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做勻速直線運(yùn)動，求感應(yīng)電流的最大值。

解答：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電流的最大值為：

i_max=ε_max/(R+r)

其中，ε_max為感應(yīng)電動勢的最大值，R為電路總電阻，r為導(dǎo)體電阻。

3.例題三：

題目：一個長直導(dǎo)線通以電流I，離導(dǎo)線距離為d處有一平面磁場，磁場強(qiáng)度為B?，F(xiàn)將一導(dǎo)體棒垂直于磁場方向放入磁場中，求導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動勢。

解答：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動勢為：

ε=B*l*I*sin(θ)

其中，l為導(dǎo)體棒長度，I為導(dǎo)線電流，θ為磁場與導(dǎo)體棒方向的夾角。

4.例題四：

題目：一個通電螺線管產(chǎn)生的磁場中，有一導(dǎo)體棒AB在不同位置，求導(dǎo)體棒AB兩端的感應(yīng)電動勢。

解答：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體棒AB兩端的感應(yīng)電動勢為：

ε=-ΔΦ/Δt

其中，ΔΦ為導(dǎo)體棒AB所在磁通量的變化量，Δt為時間間隔。

5.例題五：

題目：一個閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，求感應(yīng)電流的有效值。

解答：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電流的有效值為：

i_eff=ε_max/(√2*R+r)

其中，ε_max為感應(yīng)電動勢的最大值，R為電路總電阻，r為導(dǎo)體電阻。教學(xué)反思本節(jié)課主要講解了法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流的相關(guān)內(nèi)容。在教學(xué)過程中，我采用了講授法、討論法和實(shí)驗(yàn)法等多種教學(xué)方法，充分利用多媒體資源和教學(xué)軟件，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。通過小組討論和實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生對自感現(xiàn)象有了更直觀的認(rèn)識，對渦流的產(chǎn)生、影響及應(yīng)用也有了更深入的理解。

在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解和計算自感系數(shù)和渦流時存在一定的困難。為了突破這個難點(diǎn)，我采用了對比和歸納的方法，幫助學(xué)生建立知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，并通過實(shí)際案例分析，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)知識的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

在課堂互動環(huán)節(jié)，我鼓勵學(xué)生提出問題、分享觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和團(tuán)隊合