2.2法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計高二下學(xué)期物理人教版選擇性

課題第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律課型新授課1.教學(xué)內(nèi)容分析法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁學(xué)的核心內(nèi)容。從知識發(fā)展來看，它既與電場、磁場和穩(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)。它既是本章的教學(xué)重點，也是教學(xué)難點。2.學(xué)習(xí)者分析讓學(xué)生深刻體會了探究實驗的模式，培養(yǎng)了學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，樂于探究自然界的奧秘，深刻體驗科學(xué)家探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅.3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定物理觀念：知道感應(yīng)電動勢的定義.科學(xué)思維：通過實驗理解法拉第電磁感應(yīng)定律及數(shù)學(xué)表達式科學(xué)探究：經(jīng)歷分析推理得出法拉第電磁感應(yīng)定律的過程，用變化率定義物理量的方法科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：感受科學(xué)家對規(guī)律的研究過程，學(xué)習(xí)他們對工作嚴(yán)肅認(rèn)真不怕困難的科學(xué)態(tài)度。學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)重點：法拉第電磁感應(yīng)定律的建立和應(yīng)用教學(xué)難點：對磁通量，磁通量的變化量和磁通量變化率的理解5.學(xué)習(xí)評價設(shè)計讓學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中，既深刻的了解科學(xué)思想在研究物理規(guī)律的重要作用，又親身經(jīng)歷動手實踐，直觀具體的體會探究物理規(guī)律的過程，真正做到了核心素養(yǎng)的全面落實。6.學(xué)習(xí)活動設(shè)計環(huán)節(jié)一：（根據(jù)課堂教與學(xué)的程序安排）教師活動學(xué)生活動思考引入：讓學(xué)生思考并回答以下問題問題1：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？問題2：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？問題3：試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同問題4：穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān)？讓學(xué)生分組討論，進行大膽的猜想感應(yīng)電流的大小跟這些因素有關(guān)課件展示：實驗裝置如圖所示，線圈的兩端與電壓表相連。將強磁體從長玻璃管上端由靜止下落，穿過線圈。分別使線圈距離上管口20cm、30cm、40cm和50cm,記錄電壓表的示數(shù)以及發(fā)生的現(xiàn)象。分別改變線圈的匝數(shù)、磁體的強度，重復(fù)上面的實驗，得出定性的結(jié)論。1學(xué)生回答：利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象2學(xué)生回答：（1）閉合電路（2）磁通量變化3既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個電路中就一定有電動勢。4學(xué)生回答：1.磁場強弱2.運動速度3.線圈匝數(shù)4.磁場方向與導(dǎo)體運動方向5.磁通量大小6.磁通量的變化率活動意圖說明：引出電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件并探討感應(yīng)電流的大小影響因素。環(huán)節(jié)二： 教師活動學(xué)生活動一、電磁感應(yīng)定律：1.內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率ΔΦ/Δt成正比。當(dāng)電動勢單位為V,磁通量單位為Wb，時間單位為s時，K的取值為1.當(dāng)線圈為n匝時2.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解(1)感應(yīng)電動勢的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量Φ的大小、變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系(2)磁通量的變化率對應(yīng)Φ-t圖線上某點切線的斜率．思考與討論讓學(xué)生思考并回答以下問題：問題1：磁通量大,磁通量變化一定大嗎?問題2：磁通量變化大,磁通量的變化率一定大嗎?教師總結(jié)：磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關(guān)系:磁通量大(小,零)，磁通量的變化率不一定大(小,零);磁通量的變化大(小)，磁通量的變化率不一定大(小).(可以類比速度、速度的變化和加速度.)理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義（課件展示）應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況(1)磁通量的變化是由面積變化引起時，ΔΦ＝B·ΔS，則(2)磁通量的變化是由磁場變化引起時，ΔΦ＝ΔB·S，則(3)磁通量的變化是由面積和磁場變化共同引起時，則根據(jù)定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初通過以下例題讓學(xué)生學(xué)會運用公式例題1：有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動勢。例題2：一個100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動勢。學(xué)生思考后回答：磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關(guān)系:磁通量大(小,零)，磁通量的變化率不一定大(小,零);磁通量的變化大(小)，磁通量的變化率不一定大(小).活動意圖說明得到磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關(guān)系:磁通量大(小,零)，磁通量的變化率不一定大(小,零);磁通量的變化大(小)，磁通量的變化率不一定大(小)的規(guī)律，環(huán)節(jié)三： 教師活動學(xué)生活動二、導(dǎo)體切割磁感線運動時的感應(yīng)電動勢1、導(dǎo)體垂直切磁感線.動生電動勢：由于導(dǎo)體運動而產(chǎn)生的電動勢。2.導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）若v//B：E=0（無切割）L應(yīng)指切割磁感線的有效長度公式BLv中的L指的是切割磁感線的有效長度。在上圖中E=BLv，L是圓弧切割磁感線的有效長度。練1：求下面圖示情況下，a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動勢各為多大？練2：如圖,一個水平放置的導(dǎo)體框架,寬度L=1.50m,接有電阻R=0.20Ω,設(shè)勻強磁場和框架平面垂直,磁感應(yīng)強度B=0.40T,方向如圖.今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框滑動,框架及導(dǎo)體ab電阻均不計,當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時，試求：導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動勢的大小(2)回路上感應(yīng)電流的大小E=BLv=0.80V3.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線導(dǎo)體棒在磁場中轉(zhuǎn)動時，長為L的導(dǎo)體棒OA以端點為軸，在勻強磁場中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢思考與討論如圖導(dǎo)體棒CD在勻強磁場中運動。自由電荷受洛倫茲力，自由電荷相當(dāng)于紙面向哪個方向運動？（認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷是正電荷）導(dǎo)體棒一直運動下去，自由電荷是否總會沿著導(dǎo)體棒運動？為什么？導(dǎo)體棒哪段的電勢比較高？由于導(dǎo)體棒運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電路中有電流通過，導(dǎo)體棒在運動過程中會受到安培力的作用。可以判斷，安培力的方向與推動導(dǎo)體棒運動的力的方向是相反的。這時即使導(dǎo)體棒做勻速運動，推力也做功。如果沒有推力的作用，導(dǎo)體棒將克服安培力做功而消耗本身的機械能學(xué)生回答：動生電動勢：由于導(dǎo)體運動而產(chǎn)生的電動勢。一段導(dǎo)線在做切割磁感線的運動時相當(dāng)于一個電源，通過上面的分析可以看到，這時的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)?；顒右鈭D說明掌握感生電動勢和動生電動勢的產(chǎn)生條件和區(qū)別。板書設(shè)計第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況(1)磁通量的變化是由面積變化引起時，ΔΦ＝B·ΔS，則(2)磁通量的變化是由磁場變化引起時，ΔΦ＝ΔB·S，則(3)磁通量的變化是由面積和磁場變化共同引起時，則根據(jù)定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計從能量轉(zhuǎn)化的角度理解楞次定律在分析和處理具體問題時要理解楞次定律的能量本質(zhì)。楞次定律中的“阻礙”作用，正是能量守恒定律的反映，在克服這種“阻礙”的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。例證(科學(xué)思維命題)如圖所示，在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁體，從離地面高h處，由靜止開始下落，最后落在水平地面上。磁體下落過程中始終保持豎直，并從圓環(huán)中心穿過圓環(huán)，而不與圓環(huán)接觸。若不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法中正確的是(A)A．在磁體下落的整個過程中，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先沿逆時針方向，后沿順時針方向(從上向下看圓環(huán))B．磁體在整個下落過程中，圓環(huán)中感應(yīng)電流方向始終是順時針方向C．磁體在整個下落過程中，它