2024-2025學年高中物理第四章電磁感應(yīng)4法拉第電磁感應(yīng)定律4教案新人教版選修3-2

PAGE6-法拉第電磁感應(yīng)定律

【教學目標】（一）學問與技能1．理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢的存在；2．知道影響感應(yīng)電動勢大小的因素有哪些；3．理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和數(shù)學表達式，并能應(yīng)用解答有關(guān)問題。（二）實力與方法通過學生分組試驗，培育學生的動手操作實力，視察、分析、總結(jié)規(guī)律的實力，以及團結(jié)協(xié)作實力。（三）情感、看法、價值觀1．通過對試驗現(xiàn)象的視察、摸索、分析、概括與感應(yīng)電動勢的大小有關(guān)的因素，讓學生體會科學探究過程，培育學生嚴謹?shù)目茖W看法。2．讓學生在探究過程中體驗解決問題的勝利喜悅，并了解物理文化背景，增進學生學習物理的情感?！窘虒W重點與難點】重點：探究法拉第電磁感應(yīng)定律的定量關(guān)系以及對公式

的理解。難點：探究法拉第電磁感應(yīng)定律的定量關(guān)系【教學資源】規(guī)格相同的兩臺發(fā)電機，規(guī)格各異的線圈若干，條形磁鐵，靈敏電流計，導線若干，自制電磁感應(yīng)定律試驗儀，自制拳擊測速儀等【教學過程】

教學進程老師活動學生活動設(shè)計意圖[環(huán)節(jié)1]引入新課

老師組織學生進行趣味競賽。兩臺外形完全相同的發(fā)電機均外接相同的燈泡，一男一女兩位同學同時操作兩臺發(fā)電機，比較誰的燈泡更亮，獲勝者予以激勵。(設(shè)計好發(fā)電機磁鐵磁性強度使女生的燈泡比男生的亮)學生主動參加競賽，其他同學細致視察并思索現(xiàn)象的緣由。培育學生視察實力，男女生的對比與閱歷相違反，激發(fā)學生的愛好。燈泡的亮度間接的反應(yīng)了電源電動勢的大小。提出概念：感應(yīng)電動勢。引發(fā)學生思索：感應(yīng)電動勢的大小與哪些因素有關(guān)？集體聽講，并思索提出的問題。引導學生分析現(xiàn)象的本質(zhì)，培育學生對試驗現(xiàn)象的分析實力。[環(huán)節(jié)2]進行新課

階段1：猜想感應(yīng)電動勢的大小與哪些因素有關(guān)？

激勵學生大膽的提出猜想，并予以激勵。踴躍發(fā)言，提出自己的想法

熬煉動手實力，培育團結(jié)協(xié)作實力及嚴謹科學看法。組織、指導學生進行分組試驗，驗證并補充自己的猜想。利用所給的試驗器材設(shè)計一個試驗方案，運用電磁感應(yīng)現(xiàn)象使得電表的指針偏轉(zhuǎn)盡可能的大。通過試驗的摸索、視察，總結(jié)出影響感應(yīng)電動勢的大小與哪些因素有關(guān)，說明理由，并歸納出各因素與感應(yīng)電動勢大小的定性關(guān)系。主動動手操作試驗，通過不斷的摸索、視察，總結(jié)規(guī)律，完成學生探究卡片。讓各組學生分別展示自己的探討成果，與全班同學共享。老師將各組的結(jié)果相互補充，引導學生分析現(xiàn)象本質(zhì)，提出影響感應(yīng)電動勢大小的三個影響因素：①磁通量的變更量②磁通量的變更時間③線圈的匝數(shù)。各組派一代表向全班同學介紹本組的探究結(jié)果。吸納其他組的看法，完善試驗結(jié)果。

階段2：探究感應(yīng)電動勢的大小與三個因素之間的定量關(guān)系

提問：探究感應(yīng)電動勢的大小與各因素間的關(guān)系應(yīng)采納什么方法?；卮穑合拗谱兞糠ǎ热缣骄扛袘?yīng)電動勢的大小與磁通量變更量之間的關(guān)系時，限制磁通量變時間和線圈匝數(shù)不變。對于限制變量法，學生已特別熟識，所以此環(huán)節(jié)應(yīng)放給學生，讓學生充分發(fā)表他們的觀點。引導學生應(yīng)用限制變量法設(shè)計試驗方案。感應(yīng)電動勢的大小，磁通量的變更量，磁通量的變更時間這三者的測量是該試驗的難點。第一，關(guān)于感應(yīng)電動勢大小的測量。老師簡潔介紹示波器測量感應(yīng)電動勢大小的基本原理，并說明讀數(shù)特點，讀取的是某段時間內(nèi)的最大值。其次，關(guān)于磁通量變更量的測量。引導學生運用轉(zhuǎn)換法來測量。①回顧分組試驗中是如何變更磁通量變更量的。②如何保證磁通量變更量的大小與磁鐵個數(shù)成正比。③將磁通量的變更量測量轉(zhuǎn)換為磁鐵個數(shù)的測量。第三，關(guān)于磁通量變更時間的測量。同樣運用轉(zhuǎn)換法。①回顧分組試驗中是如何變更磁通量變更變更時間的。②探討過程選取微小一段時間，可認為磁鐵做勻速運動，運動時間與磁鐵運動速度成反比，將磁通量變更時間的的測量轉(zhuǎn)化為速度的測量。③讓磁鐵做自由落體運動。將速度測量轉(zhuǎn)化為高度測量。

集體聽講。

在老師的引導下回答問題。①變更磁鐵的個數(shù)來限制磁通量的變更量。②保證每根磁鐵對磁通量的貢獻一樣，即每根磁鐵的磁性相同，每根磁鐵與線圈的相對位置相同。

回答問題。

①變更磁鐵的速度來限制磁通量的變更時間。

同時做好筆記：①

；②

。此環(huán)節(jié)是教學的重點之一。意在讓學生經(jīng)驗試驗的設(shè)計過程。體會物理試驗測量中常用的轉(zhuǎn)換法。讓學生在探究過程中體驗解決問題的勝利喜悅，增進學生學習物理的情感。

展示試驗儀器，請同學上臺進行試驗操作并做指導。第一步，限制線圈匝數(shù)與磁鐵下落高度不變，變更磁鐵的個數(shù)，探究感應(yīng)電動勢的大小與磁通量變更量之間的關(guān)系。其次步：限制磁鐵個數(shù)及線圈匝數(shù)不變，變更下落高度，探究感應(yīng)電動勢大小與磁通量變更時間之間的關(guān)系。第三步：引導學生理論分析感應(yīng)電動勢的大小與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系為正比關(guān)系，再限制下落高度和磁鐵個數(shù)不變，變更線圈匝數(shù)，驗證感應(yīng)電動勢大小與線圈匝數(shù)成正比。

觀看試驗過程，記錄試驗數(shù)據(jù)。理論上分析感應(yīng)電動勢的大小與線圈匝數(shù)的關(guān)系。每匝線圈之間為串聯(lián)的關(guān)系，相當于n個電源串聯(lián)，總電動勢等于各小電源電動勢之和，且每匝線圈電動勢相同。所以感應(yīng)電動勢與匝數(shù)成正比階段3:試驗數(shù)據(jù)分析

階段4:試驗結(jié)論

利用表格和作圖的方法處理數(shù)據(jù)。第一步，將感應(yīng)電動勢的大小與對應(yīng)的磁鐵個數(shù)填入表格并作出E-N圖像，為一條過原點的直線，說明感應(yīng)電動勢的大小與磁鐵個數(shù)成正比，即與磁通量的變更量成正比，

其次步，將感應(yīng)電動勢的大小與對應(yīng)的磁鐵下落高度填入表格并作出E-

圖像，為一條過原點的直線，說明感應(yīng)電動勢的大小與磁鐵下落高度成正比，即與磁通量的變更時間成反比

。匝數(shù)關(guān)系上一步驟已得出正比關(guān)系。分析總結(jié)：對于每一匝線圈而言

寫成等式在國際單位制中k=1，所以提出概念：磁通量的變更率：磁通量的變更量與磁通量的變更時間的比值（

）

試驗結(jié)論：法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一回路的磁通量的變更率成正比。老師簡潔介紹法拉第電磁感應(yīng)定律形成的歷史過程。1831年，法拉第發(fā)覺電磁感應(yīng)現(xiàn)象，之后大量的科學家起先探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象，最早由紐曼、韋伯各自從理論上提出了感應(yīng)電動勢的計算公式，之后法拉第通過精切的試驗驗證了這一規(guī)律。人們?yōu)榱思o念法拉第在電磁感應(yīng)現(xiàn)象方面的突出貢獻，就用他的名字命名了這肯定律。

集體聽講鞏固以前所學過的表格法和作圖法處理試驗數(shù)據(jù)的實力。

注意物理文化，重視科學與人文教化結(jié)合。

[環(huán)節(jié)3]呼應(yīng)及拓展

老師：最終，我們用今日所學的學問回過頭來回答最起先所提出的問題，為什么男生的發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢更小呢？還是請剛才那位男生上來自己找尋答案。老師：法拉第電磁感應(yīng)定律為電磁感應(yīng)的運用供應(yīng)了定量計算依據(jù)，電磁感應(yīng)定律在生活中的運用特別的廣泛。展示拳擊測速儀，與學生共同參加嬉戲。

學生檢查發(fā)電機磁鐵磁性強弱，檢查線圈匝數(shù)大小……發(fā)覺男生的發(fā)電機少一塊磁鐵。

學生上臺參加拳擊測速嬉戲。

通過對所學學問的運用，增進學生學習物理的情感。

[環(huán)節(jié)4]布置作業(yè)結(jié)課

激勵學生課后做個有心人，用所學的學問說明身邊的生活現(xiàn)象。布置作業(yè)：證明直導線垂直切割勻強磁場磁感線時感應(yīng)電動勢的大小E=BLV?？傮w評價學生的課堂表現(xiàn)。感謝學生課堂的主動協(xié)作。

在歡樂的氣氛中，結(jié)束課堂教學情感上的互動有利于師生之間形成良好的師生關(guān)系。對于學生的感謝是誠