高中物理電磁感應(yīng)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-02《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)反思。
俗話(huà)說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生更容易聽(tīng)懂所講的內(nèi)容,幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)反思》,僅供參考,希望能為您提供參考!
《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)反思
《法拉第電磁感應(yīng)定律》是電磁學(xué)的核心內(nèi)容,是中學(xué)物理重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容之一。從知識(shí)的發(fā)展來(lái)看,它既能與電場(chǎng)、磁場(chǎng)和恒定電流有緊密的聯(lián)系,又是學(xué)習(xí)交流電、電磁振蕩和電磁波的重要基礎(chǔ)。從能力的發(fā)展來(lái)看,它既能在與力、熱知識(shí)的綜合應(yīng)用中培養(yǎng)綜合分析能力,又能全面體現(xiàn)能量守恒的觀點(diǎn)。因此,它既是教學(xué)的重點(diǎn),又是教學(xué)的難點(diǎn)。
下面就有關(guān)課后的反思,作如下總結(jié):
(好句摘抄網(wǎng) 799918.cOM)
1、激發(fā)興趣引入課題
課題引入是調(diào)動(dòng)學(xué)生整節(jié)課興趣的關(guān)鍵,生動(dòng)有趣的引入可以喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)激情,為此,我先利用課件展示幾幅學(xué)生熟悉圖片,包括圓形日光燈管、發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈、手握式手機(jī)充電器、無(wú)線(xiàn)光電鼠標(biāo)等,并說(shuō)明它們都是應(yīng)用電磁感應(yīng)的知識(shí)來(lái)工作的,讓學(xué)生明白,電磁感應(yīng)的知識(shí)在我們的生活、生產(chǎn)及高科技領(lǐng)域中都有非常廣泛的應(yīng)用,所以學(xué)好這部分知識(shí)是非常重要的,從而引入課題:感應(yīng)電流的大小與什么有關(guān)系呢?我們以前學(xué)過(guò)“恒定電流”,由“恒定電流”的知識(shí)知道,閉合電路中要維持持續(xù)電流,其中必有電動(dòng)勢(shì)的存在;在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,閉合電路里有感應(yīng)電流,那么這個(gè)電路中必然要存在對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
2、利用實(shí)驗(yàn)歸納結(jié)論
本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程在于要求學(xué)生掌握法拉第電磁感應(yīng)定律中的各個(gè)物理量?jī)?nèi)涵,要求學(xué)生理解并能運(yùn)用E=nΔφ/Δt和E=BLv這兩個(gè)公式。由于我的學(xué)生的分析能力與抽象思維能力較弱,因此我運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法來(lái)進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)裝置的差異,引導(dǎo)學(xué)生得出相同的原因,幫助學(xué)生理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的概念;通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)中個(gè)別因素的差異而引起的變化,引導(dǎo)學(xué)生定性得出E與Δφ、Δt、Δφ/Δt的關(guān)系,從而為進(jìn)一步學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律打下基礎(chǔ)。在教學(xué)過(guò)程運(yùn)用觀察、比較與設(shè)計(jì)的手段,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生這個(gè)主體,使他們有強(qiáng)烈的興趣去思考、去推理、去學(xué)習(xí)課程內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教學(xué)要求應(yīng)清楚明確,應(yīng)做到:
(1)提示學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,完整地分析實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。
(2)提醒學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程思考哪些因素保持不變,哪些因素發(fā)生變化,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果有什么影響。
(3)鼓勵(lì)學(xué)生大膽與分析和總結(jié)。
課程教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)做到通過(guò)學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)觀察、探究知識(shí)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容,教師應(yīng)起到引導(dǎo)、糾正學(xué)生的思路,同時(shí)創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)環(huán)境、大膽鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行思考、分析,從而理解教學(xué)內(nèi)容。
3、采用討論、練習(xí)的教學(xué)方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)口、動(dòng)腦、動(dòng)眼多種感知參與學(xué)習(xí),啟迪學(xué)生思維、豐富學(xué)生想象、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
4.減輕負(fù)擔(dān)難度適中
根據(jù)教學(xué)大綱的要求和中學(xué)生的接受能力,授課中不區(qū)別感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。教案中著重揭示法拉第電磁感應(yīng)定律及其公式ε=Δφ/Δt的建立過(guò)程、物理意義及應(yīng)用。而公式ε=Blv只作為法拉第電磁感應(yīng)定律在特定條件下推出的表達(dá)式。這樣做,可以讓學(xué)生分清主次,減輕學(xué)生在認(rèn)知上的負(fù)擔(dān),又不降低應(yīng)用上的要求。
為了在新課教學(xué)中突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),教學(xué)中在配置公式E=Blv⊥方面的練習(xí),是有意削弱了的。課堂練習(xí)只安排了畫(huà)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的示意圖,而把講課的重心放在公式ε=nΔφ/Δt上??紤]到E=Blv⊥=Blvsinθ中,要識(shí)別θ角,需要較強(qiáng)的空間想象能力,常常要作透視分析與轉(zhuǎn)換,打算安排專(zhuān)門(mén)的習(xí)題課,對(duì)學(xué)生加以訓(xùn)練.在教學(xué)初期,只安排θ=90°(即E=BLv⊥)的練習(xí)。鑒于學(xué)生對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的深刻理解和熟練掌握都有一定難度。在教學(xué)中必須循序漸進(jìn)地讓學(xué)生得到鞏固、加深和提高。在課堂教學(xué)中我安排適量的針對(duì)性習(xí)題,通過(guò)習(xí)題力求使學(xué)生初步理解并掌握法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容及表達(dá)式,真正理解與掌握知識(shí)的內(nèi)涵。而第二課時(shí)側(cè)重于對(duì)定律的應(yīng)用。在教學(xué)中沒(méi)有強(qiáng)調(diào)與E=BLvcosθ這兩個(gè)關(guān)系式的適用范圍,而是布置了課后作業(yè)。我想這不但不會(huì)影響教學(xué)的完整性,反而能提高課后繼續(xù)探究的興趣。本課題內(nèi)容應(yīng)安排二課時(shí),課后應(yīng)視同學(xué)們的作業(yè)情況再安排一課時(shí)的整理與習(xí)題,力求使學(xué)生真正理解與掌握知識(shí)的內(nèi)涵。
不足之處:本課程內(nèi)容多,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)與分析能力和綜合素質(zhì)要求高,一部分學(xué)生由于基礎(chǔ)薄弱,使得一些知識(shí)點(diǎn)落實(shí)不到位,另外由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的問(wèn)題,少數(shù)學(xué)生無(wú)法跟上教學(xué)進(jìn)度。這在課后作業(yè)中也會(huì)有所反映。我應(yīng)在課后要更好的關(guān)心這部份同學(xué),同時(shí)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化教學(xué)過(guò)程但又不降低教學(xué)要求。
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《法拉第電磁感應(yīng)定律》教案
一、教材分析
本節(jié)內(nèi)容選自人教版物理選修3-2第四章第4節(jié)。本節(jié)是電磁學(xué)的核心內(nèi)容。從知識(shí)發(fā)展來(lái)看,它既與電場(chǎng)、磁場(chǎng)和穩(wěn)恒電流有緊密聯(lián)系,又是后面學(xué)習(xí)交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。它既是教學(xué)重點(diǎn),也是教學(xué)難點(diǎn)。
知道了教材特點(diǎn),我們?cè)賮?lái)了解一下學(xué)生特點(diǎn)。也就是我說(shuō)課的第二部分:學(xué)情分析。
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)掌握了恒定電流、電磁感應(yīng)現(xiàn)象和磁通量的相關(guān)知識(shí),并且也知道了變化量和變化率的概念。已經(jīng)具備了基本的實(shí)驗(yàn)操作能力,具有一定的自主學(xué)習(xí)、合作研究方面的能力。
基于以上的教材特點(diǎn)和學(xué)生特點(diǎn),我制定了如下的教學(xué)目標(biāo),力圖把傳授知識(shí)、滲透學(xué)習(xí)方法以及培養(yǎng)興趣和能力有機(jī)的融合在一起,達(dá)到最好的教學(xué)效果。
三、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能】
知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的含義,能區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率;理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式,會(huì)用法拉第電磁感應(yīng)定律解答有關(guān)問(wèn)題。
【過(guò)程與方法】
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),定性分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化快慢之間的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的控制能力和對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察能力;
通過(guò)法拉第電磁感應(yīng)定律的建立,進(jìn)一步揭示電與磁的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生類(lèi)比推理能力和通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)尋找物理規(guī)律的能力。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
通過(guò)介紹法拉第電磁感應(yīng)定律的建立過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科學(xué)態(tài)度、養(yǎng)成科學(xué)的研究方法。
基于這樣的教學(xué)目標(biāo),要上好一堂課,還要明確分析教學(xué)的重難點(diǎn)。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
法拉第電磁感應(yīng)定律的建立和理解。
【難點(diǎn)】
1.磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區(qū)別;
2.理解是普遍意義的公式,而E=BLν是特殊情況下導(dǎo)線(xiàn)在切割磁感線(xiàn)情況下的計(jì)算公式。
說(shuō)完了教學(xué)重難點(diǎn),下面我將著重談?wù)劚咎谜n的教學(xué)過(guò)程。
五、教學(xué)過(guò)程
首先是導(dǎo)入環(huán)節(jié):
在這個(gè)環(huán)節(jié)中,我將向?qū)W生展示圖1、圖2,并設(shè)問(wèn):圖中電鍵S均閉合,電路中是否都有電流?為什么?
接下來(lái),我會(huì)演示實(shí)驗(yàn)一:對(duì)照?qǐng)D1安培表指針偏轉(zhuǎn);對(duì)照?qǐng)D2電流計(jì)指針不動(dòng),但當(dāng)條形磁鐵位置變動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),表明回路中有電流。啟發(fā)學(xué)生回答:圖1中產(chǎn)生的電流是由電源提供的,圖2中產(chǎn)生的是感應(yīng)電流。
【意圖:這個(gè)問(wèn)題我采用設(shè)問(wèn)的方法,一方面讓學(xué)生回顧前面學(xué)過(guò)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,另一方面讓學(xué)生帶著問(wèn)題去思考,提高學(xué)生的課堂代入感?!?br>
學(xué)習(xí)影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素時(shí),我會(huì)采取讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的方法。首先拋出問(wèn)題:剛才的實(shí)驗(yàn)中,磁鐵插入過(guò)程中,除了觀察到電流的有無(wú)以外,你還觀察到了電流大小有什么特點(diǎn)嗎?電流大小能說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小嗎?是什么因素在起影響作用呢?做幾次試試看!
然后讓學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)(一):按圖2所示裝置將相同的磁鐵以不同的速度從同一位置插入同一個(gè)線(xiàn)圈中,觀察并比較電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況。實(shí)驗(yàn)完成后我將引導(dǎo)學(xué)生歸納:電流計(jì)的指針偏角大,說(shuō)明產(chǎn)生的電流大,而電流大的原因是電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大。由于兩次穿過(guò)磁通量變化相同,穿過(guò)越快,時(shí)間越短,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與發(fā)生磁通量變化所用的時(shí)間有關(guān),且在磁通量變化相同的情況下,所需時(shí)間越短,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。
接著繼續(xù)讓學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)三,按圖2所示裝置用磁性強(qiáng)弱不同的條形磁鐵分別從同一位置以相同的速度插入同一個(gè)線(xiàn)圈中,觀察并比較電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況。完成后繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生歸納:本次實(shí)驗(yàn)兩種情況所用時(shí)間相同,但穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化不同,電流表的偏轉(zhuǎn)角不同,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不同。說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小還與磁通量的變化量有關(guān),即在Δt相同的情況下,ΔΦ越大,產(chǎn)生的E越大。
最后第三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)我將直接給出結(jié)果,實(shí)驗(yàn)的步驟、裝置以及需要觀察的現(xiàn)象將由學(xué)生自己課后獨(dú)立完成并驗(yàn)證我所給出的結(jié)論:當(dāng)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化量與時(shí)間之比越大,即磁通量的變化率越快時(shí),線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大。
【意圖:這是本堂課重點(diǎn)。我通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)的方法讓學(xué)生自己在實(shí)驗(yàn)中建立對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解,有助于加深學(xué)生的理解記憶,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳顟B(tài)度。同時(shí)也能夠更好的將本節(jié)課的主要內(nèi)容傳授給學(xué)生,便于課堂的順利開(kāi)展。】
接下來(lái)搬出完整的法拉第電磁感應(yīng)定律后,我將著重分析解釋該定律表達(dá)式中各字母所代表的物理意義,強(qiáng)調(diào)磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區(qū)別。明確了三者的區(qū)別之后,本堂課的一大難點(diǎn)就解決了,接著我將用一道題目來(lái)推導(dǎo)出特殊情況下導(dǎo)線(xiàn)在切割磁感線(xiàn)情況下的計(jì)算公式E=BLν.
接下來(lái)在鞏固提升環(huán)節(jié),我將讓學(xué)生完成以下練習(xí):一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm的線(xiàn)圈垂直放置在磁場(chǎng)中,在1s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T.求線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
【意圖:這是對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的一個(gè)綜合性練習(xí),學(xué)生如果可以獨(dú)立完成本題,說(shuō)明本節(jié)課的課堂效果還是十分不錯(cuò)的,反之則需要在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)加深對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)理解。】
最后是小結(jié)作業(yè)環(huán)節(jié),我將讓學(xué)生討論法拉第電磁感應(yīng)定律的計(jì)算公式和推導(dǎo)公式E=BLν各有什么特點(diǎn)?
法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用
法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用
1、法拉第電磁感應(yīng)定律
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一回路的磁通量的變化率成正比,即E=n.
2、理解、應(yīng)用公式時(shí)應(yīng)注意
(1)、正確區(qū)分φ,△φ,三者之間的區(qū)別.
φ是狀態(tài)量,某一時(shí)刻,某一位置的磁通量為φ=BS.
△φ是過(guò)程量,是表示回路從某一時(shí)刻到另一時(shí)刻磁通量的變化量,即△φ=φ2-φ1
表示磁通量的變化率.
φ,△φ,它們之間無(wú)直接決定性關(guān)系,即φ大或△φ大都不能確定就大,反之大,φ或△φ也不一定大.
(2)、用E=n計(jì)算出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是△t時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值.由E=BLvsinθ,可求得瞬時(shí)值.
由于這些規(guī)律也是能量守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn),因此,在研究電磁感應(yīng)的問(wèn)題時(shí),從能量的觀點(diǎn)去認(rèn)識(shí),往往更能觸及問(wèn)題的本質(zhì),也往往是處理此類(lèi)問(wèn)題的一個(gè)捷徑.
電磁感應(yīng)是中學(xué)物理的一個(gè)重要“節(jié)點(diǎn)”,不少問(wèn)題中涉及到:力和運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量和能量、電路和安培力等多方面的知識(shí),綜合性很強(qiáng),因此,通過(guò)對(duì)該部分內(nèi)容的復(fù)習(xí),可以帶動(dòng)對(duì)前面各章知識(shí)的回顧和應(yīng)用,有利于提高綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力。
例1:半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心放置,磁場(chǎng)與環(huán)面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金屬環(huán)接觸良好,棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì).LL的電阻均為2.0Ω
(1)、若棒以V0=5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng),求棒滑過(guò)圓環(huán)直徑OO′的瞬間(如圖所示),MN中的電動(dòng)勢(shì)和流過(guò)燈L1的電流;
(2)、撤去中間的金屬棒MN,將右面的半環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸向上翻轉(zhuǎn)90°,若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化,其變化率為,求L1的功率.
例2:如圖所示,位于同一水平面內(nèi)的兩根平行導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng),導(dǎo)軌的左端連接一個(gè)耐壓足夠大的電容器,電容器的電容為C,放在導(dǎo)軌上的導(dǎo)體桿cd與導(dǎo)軌接觸良好,cd桿在平行導(dǎo)軌平面的水平力作用下從靜止開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為a,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面豎直向下,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),不計(jì)導(dǎo)軌、導(dǎo)體桿和連接電容器的導(dǎo)線(xiàn)的電阻,導(dǎo)體桿的摩擦也可忽略不計(jì).求從導(dǎo)體桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)時(shí)間t,電容器吸收的能量E.
例3:如圖所示,在相距L的兩根水平放置的無(wú)限長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌上,放置兩根金屬棒ab和cd,兩棒質(zhì)量均為m,電阻均為R,ab棒用細(xì)繩通過(guò)定滑輪與質(zhì)量也是m的砝碼相連,整個(gè)裝置處于無(wú)限大、豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌電阻、接觸電阻都不計(jì),不計(jì)一切摩擦,現(xiàn)將砝碼從靜止開(kāi)始釋放,經(jīng)歷時(shí)間t,電路中的電功率達(dá)到最大值,求此時(shí)cd棒的加速度及ab棒的速度各為多大,(設(shè)砝碼不會(huì)觸地,取g=10m/s2)
例4:如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上,每根導(dǎo)軌每米的電阻為r0=0.10Ω/m,導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線(xiàn)相連,兩導(dǎo)軌間的距離L=0.20m.有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于桌面,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為B=kt,比例系數(shù)k=0.020T/s,一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng),在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直,在t=0時(shí)刻,金屬桿緊靠在P、Q端,在外力作用下,桿以恒定的加速度從靜止開(kāi)始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng),求在t=6.0s時(shí)金屬桿所受的安培力.
例5:如圖所示,固定水平桌面上的金屬框架edcf,處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒ab擱在框架上,可無(wú)摩擦滑動(dòng),此時(shí)adcb構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形,棒的電阻為r,其余部分電阻不計(jì),開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,當(dāng)棒以恒定速度v向右作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫(xiě)出B與t的關(guān)系式)?
法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)案課件練習(xí)
第四節(jié):法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
(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Φ、ΔΦ、。
(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=BLvsinθ如何推得。
(5)、會(huì)用解決問(wèn)題。
(6)、經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)動(dòng)手能力和探究能力。
(7)、通過(guò)推導(dǎo)導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)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(wèn)題的方法。
(8)、通過(guò)比較感應(yīng)電流、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn),把握主要矛盾。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律探究過(guò)程。
【學(xué)習(xí)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。
【學(xué)習(xí)方法】實(shí)驗(yàn)分析、歸納法、類(lèi)比法、練習(xí)鞏固
【教學(xué)用具】
多媒體課件、多媒體電腦、投影儀、檢流計(jì)、螺線(xiàn)管、磁鐵。
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
一、溫故知新:
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?
2、恒定電流中學(xué)過(guò),電路中存在持續(xù)電流的條件是什么?
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?
二、引入新課
1、問(wèn)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?
2、問(wèn)題2:如圖所示,在螺線(xiàn)管中插入一個(gè)條形磁鐵,問(wèn)
①、在條形磁鐵向下插入螺線(xiàn)管的過(guò)程中,兩電路中是否都有電流?為什么?
②、有感應(yīng)電流,是誰(shuí)充當(dāng)電源?
③、上圖中若電路是斷開(kāi)的,有無(wú)感應(yīng)電流電流?有無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?
3、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是什么?
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)?
本節(jié)課我們就來(lái)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)?(猜測(cè))
(2)探究要求:
①、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線(xiàn)管,記錄表針的最大擺幅。
②、迅速和緩慢移動(dòng)導(dǎo)體棒,記錄表針的最大擺幅。
③、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(xiàn)管,分別記錄表針的最大擺幅;
(3)、探究問(wèn)題:
問(wèn)題1、在實(shí)驗(yàn)中,電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么?
問(wèn)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(wèn)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(guò)程
安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)。(能力培養(yǎng))
(課件展示)回答以上問(wèn)題
上面的實(shí)驗(yàn),我們可用磁通量的變化率來(lái)解釋?zhuān)?br>
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,E感。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化有關(guān),磁通量的變化越電動(dòng)勢(shì)越大,磁通量的變化越電動(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(guò)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(xiě)成
E=
設(shè)閉合電路是一個(gè)N匝線(xiàn)圈,且穿過(guò)每匝線(xiàn)圈的磁通量變化率都相同,這時(shí)相當(dāng)于N個(gè)單匝線(xiàn)圈串聯(lián)而成,因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?br>
E=
1.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:ε=N
3.定律的理解:
??⑴磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt
??⑵感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成
??⑶感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由來(lái)判斷
??⑷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)ΔΦ=ΔBScosθ則ε=ΔB/ΔtScosθ
??當(dāng)ΔΦ=BΔScosθ則ε=BΔS/Δtcosθ
??當(dāng)ΔΦ=BSΔ(cosθ)則ε=BSΔ(cosθ)/Δt
4、特例——導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)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(zhǎng),以速度v勻速切割磁感線(xiàn),求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?(課件展示)
這是導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)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
(2)導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度L應(yīng)為長(zhǎng)度
(3)導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向和磁感線(xiàn)平行時(shí),E=
(4)速度V為平均值(瞬時(shí)值),E就為()
問(wèn)題:當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向跟磁感線(xiàn)方向有一個(gè)夾角θ,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(xiàn),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(xiàn)的分量v1=vsinθ和平行于磁感線(xiàn)的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感線(xiàn),不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。前者切割磁感線(xiàn),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E=BLv1=BLvsinθ
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),θ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=ΔΦ/Δt: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(shuō)法正確的是()
A、線(xiàn)圈中磁通量變化越大,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
B、線(xiàn)圈中的磁通量越大,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
C、線(xiàn)圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
D、線(xiàn)圈中磁通量變化得越快,線(xiàn)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(xiàn)圈垂直磁場(chǎng)放置,在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
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R=0.2Ω,不計(jì)阻力,求金屬絲ab勻速下落時(shí)的速度。(4m/s)
??問(wèn)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?
??問(wèn)2:上題中若ab框間有摩擦阻力,且μ=0.2,求v?
??問(wèn)3:若不計(jì)摩擦,而將B方向改為豎直向上,求v?
??問(wèn)4:若此時(shí)再加摩擦μ=0.2,求v?
??問(wèn)5:如圖所示在問(wèn)2中的BC中間加ε=0.3v、r=0.8Ω的電池,求v?
??問(wèn)6:上題中若有摩擦,μ=0.2,求v?
??問(wèn)7:B改為豎直向上,求v?
??問(wèn)8:將電池ε反接時(shí)的各種情況下,求v?
【學(xué)習(xí)小結(jié)】
1、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(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰(shuí)的更好,好在什么地方。
2、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。