第一篇：法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計

《法拉第電磁感應(yīng)定律》.教學(xué)設(shè)計

【教學(xué)目的】

1．理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢的存在；

2．通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，分析、概括與感應(yīng)電動勢的大小有關(guān)的因素，從而掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，并使學(xué)生體會在發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識物理規(guī)律中物理實(shí)驗(yàn)的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力；

3．通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生領(lǐng)會從一般到特殊、從特殊到一般的推理方法?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】

法拉第電磁感應(yīng)定律 【教學(xué)難點(diǎn)】

法拉第電磁感應(yīng)定律 【教學(xué)器材】

演示用：大型示教萬用電表；原副線圈；學(xué)生電源開關(guān)；滑動變阻器； 學(xué)生用：靈敏電流計；線圈；條形磁鐵?！窘虒W(xué)過程】

一、學(xué)生思考回答，引入課題

1．下圖所示兩種情況中，線圈中是否有感應(yīng)電流？

2．根據(jù)穩(wěn)恒電路知識──導(dǎo)體中要有電流，導(dǎo)體兩端存在電勢差，閉合回路中若有電流，必存在電源，思考：（A）圖中有電流產(chǎn)生，但看不到明顯的電源存在，你怎樣認(rèn)為？讓學(xué)生充分地發(fā)表看法，可能有的學(xué)生認(rèn)為一定存在電源，有的則認(rèn)為不存在電源，因?yàn)榭床坏诫姵?、學(xué)生電源。要引導(dǎo)學(xué)生從電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置分析（A）圖中ab棒在切割磁感線的過程中即實(shí)現(xiàn)了這一轉(zhuǎn)化功能，充當(dāng)了回路中的電源。3．（A）圖中電路若在某處斷開，與（B）圖表現(xiàn)相同，但原因一樣嗎？不同。無論（A）圖中電路是否斷開，電源總是存在的。因此，有必要先來研究電源，而電動勢是描述電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量。今天，我們就來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢及其滿足的特殊規(guī)律，即法拉第電磁感應(yīng)定律。

二、法拉第電磁感應(yīng)定律

（一）感應(yīng)電動勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢（板書）

1．學(xué)生體會：感應(yīng)電動勢比感應(yīng)電流更能反映電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)特征。2．進(jìn)一步提出問題并分析：感應(yīng)電動勢的大小與哪些因素有關(guān)？

3．學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究：如果要設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)，你會怎樣設(shè)計？如果給定條形磁鐵、線圈、靈敏電流計三種儀器，你怎樣來完成實(shí)驗(yàn)？讓學(xué)生充分活動，活動中遇到困難時，教師應(yīng)給予以下提示性的問題：

（1）實(shí)驗(yàn)中誰充當(dāng)電源？（2）靈敏電流計的示數(shù)如何反映電動勢的大??？（3）如何做會改變電動勢的大??？（4）你怎樣表達(dá)電動勢的大小？

4．得出結(jié)論：插入快慢不同，單位時間磁通量變化量不同，即磁通量變化率不同，電動勢的大小不同。

5．演示實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證結(jié)論：

（1）演示實(shí)驗(yàn)：如何改變感應(yīng)電動勢的大小，實(shí)驗(yàn)方案由學(xué)生分析，每小組兩人，一學(xué)生分析另一學(xué)生演示。

（2）驗(yàn)證結(jié)論：副線圈插入、拔出的快慢，滑動頭移動快慢不同，都使磁通量變化快慢不同，產(chǎn)生的電動勢大小不同。磁通量變化快慢類比于速度變化快慢，用Δφ/Δt表示，電動勢大小與Δφ/Δt有關(guān)。

法拉第利用實(shí)驗(yàn)，精確得出──

（二）法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比

即：E∝Δφ/Δt（板書）E＝KΔφ/Δt（板書）

若E、Δφ、Δt均取國際單位，上式中K＝1（板書）由此得出：（板書）E＝Δφ/Δt 若閉合電路有n匝線圈，則E＝nΔφ/Δt（板書）學(xué)生練習(xí)：

把矩形線框abcd放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場里，線框平面跟磁感線垂直。線框可動部分ab的長度是L，以速度v向右運(yùn)動，求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大小。

解析：設(shè)在Δt時間內(nèi)可動部分由ab運(yùn)動至a′b′由法拉第電磁感應(yīng)定律：E＝Δφ/Δt Δφ＝BΔS ΔS＝L·vΔt 由上述方程可以推出：E＝BLv 問題：

（1）線框中的哪一部分是電源？（ab棒）

（2）若不存在線框的固定部分，只有棒的上述運(yùn)動，電源還存在嗎？（存在）由上述分析可以得出孤立導(dǎo)體棒在上述運(yùn)動中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小。推導(dǎo)1：B、L、v三者相互垂直，導(dǎo)體棒中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLv（板書）若B、L、v中只有兩者相互垂直，v與B有一夾角θ，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動勢的大小又是多大？ 學(xué)生活動：觀察導(dǎo)體棒的空間運(yùn)動，畫出平面直觀圖，并做分析──

v1為有效切割速度v1＝vsinθ

推導(dǎo)2：二垂直（v與B的夾角為θ），導(dǎo)體棒中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLvsinθ（板書）。學(xué)生練習(xí)：課本Ｐ198第（1）、（4）、（5）題。課堂小結(jié)：

（1）導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，感應(yīng)電動勢由E＝BLvsinθ確定。（2）穿過電路的磁通量變化時，感應(yīng)電動勢由法拉第電磁感應(yīng)定律確定，即E＝nΔφ/Δt。（3）感應(yīng)電流的大小由感應(yīng)電動勢的大小和電路的總電阻決定，符合歐姆定律?！窘虒W(xué)說明】 1．“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)。

2．本節(jié)課從能的轉(zhuǎn)化和守恒原理出發(fā)，從較深層次分析了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中存在電源，進(jìn)而引出感應(yīng)電動勢。

3．本節(jié)課采用以教師組織引導(dǎo)、學(xué)生自主探究的教學(xué)方式。在教學(xué)過程中盡量去體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，即突出學(xué)生的主體地位。

第二篇：《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)設(shè)計

《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)設(shè)計

課程背景:

“法拉第電磁感應(yīng)定律”是電磁學(xué)的核心內(nèi)容,從知識的發(fā)展來看,它既能與電場、磁場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)展來看，它既能在與力、熱知識的綜合應(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)。

鑒于此部分知識較抽象，而我的學(xué)生的抽象思維能力較弱。所以在這節(jié)課的教學(xué)中，我注重體現(xiàn)新課程改革的要求，注意新舊知識的聯(lián)系，同時緊扣教材，通過實(shí)驗(yàn)、類比、等效的手段和方法，來化難為簡，力求通過誘導(dǎo)、啟發(fā)，使同學(xué)們艱利用已掌握的舊知識，來理解所要學(xué)習(xí)的新概念，力求通過明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象誘發(fā)同學(xué)們真正的主動起來，從而活躍大腦，激發(fā)興趣，變被動記憶為主動認(rèn)識。課程詳述： 教學(xué)目標(biāo)：

1、知道感應(yīng)電動勢的含義，能區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率。

2、通過演示實(shí)驗(yàn)，定性分析感應(yīng)電動勢的大小與磁通量變化快慢之間的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)條件的控制能力和對實(shí)驗(yàn)的觀察能力。

3、通過法拉第電磁感應(yīng)定律的建立，進(jìn)一步定量揭示電與磁的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生類比推理能力和通過觀察、實(shí)驗(yàn)尋找物理規(guī)律的能力。

4、使學(xué)生明確電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路結(jié)構(gòu)，通過對公式E=nΔφ/Δt的理解，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出E=BLv，并學(xué)會初步的應(yīng)用，提高推理能力和綜合分析能力。

5、通過介紹法拉第的生平事跡，使學(xué)生了解法拉第探索科學(xué)的方法和執(zhí)著的科學(xué)研究精神，教育學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)的毅力和恒心。教學(xué)重點(diǎn)：

法拉第電磁感應(yīng)定律的建立。教學(xué)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E=nΔφ/Δt是普遍意義的公式，計算結(jié)果是感應(yīng)電動勢相對于Δt時間內(nèi)的平均值，而E=BLv是特殊情況下的計算公式，計算結(jié)果是感應(yīng)電動勢相對于速度v的瞬時值。教具：

1、演示用的電流表，螺線管，條形磁鐵（磁性強(qiáng)弱各一條），直流電源，滑動變阻器，導(dǎo)線若干。

2、多媒體大屏幕投影儀，自制的幻燈片。課前準(zhǔn)備：

要求學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課的三個演示實(shí)驗(yàn)，預(yù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，通過復(fù)印資料閱讀《教案》中的參考資料《法拉第的劃時代發(fā)現(xiàn)》一文。教學(xué)設(shè)計：

本節(jié)課的教學(xué)過程在于要求學(xué)生掌握法拉第電磁感應(yīng)定律中的各個物理量內(nèi)涵，要求學(xué)生理解并能運(yùn)用E=nΔφ/Δt和E=BLv這兩個公式。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)的方法來進(jìn)行教學(xué)。通過比較實(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)電動勢的概念（如實(shí)驗(yàn)一）；通過比較實(shí)驗(yàn)中個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)（如實(shí)驗(yàn)二、三、四）。在教學(xué)過程運(yùn)用觀察、比較與設(shè)計的手段，充分調(diào)動學(xué)生這個主體，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。1．感應(yīng)電動勢：

將圖<1>，圖<2>用投影儀展示，并設(shè)問：圖中電鍵S均閉合，電路中是否都有電流？為什么？

演示實(shí)驗(yàn)一：對照圖<1>安培表指針偏轉(zhuǎn)；對照圖<2>電流計指針不動，但當(dāng)條形磁鐵位置變動時，電流計指針偏轉(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。教師引導(dǎo)：由恒定電流的知識可知，閉合電路中有電流，電路中必有電源。對比圖<1>，圖<2>提問，圖<2>中的電源在哪里？用投影儀展示圖<3>，啟發(fā)學(xué)生回答：圖<2>中的線圈就相當(dāng)于是電源，在磁鐵插入線圈的過程中產(chǎn)生了電動勢。教師總結(jié)：（用圖把電磁感應(yīng)現(xiàn)象生的電動勢叫感動勢。

2．影響感應(yīng)電動勢大小的因素：

演示實(shí)驗(yàn)二：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線圈中，觀察并比較電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況。

誘導(dǎo)學(xué)生觀察與思考：兩次插入過程穿過線圈的磁通量變化是否相同？電流計指針偏角是否相同？偏角大說明什么？原因是什么？

引導(dǎo)學(xué)生歸納：電流計的指針偏角大，說明產(chǎn)生的電流大，而電流大的原因是電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大。由于兩次穿過磁通量變化相同，穿過越快，時間越短，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，說明感應(yīng)電動勢大小與發(fā)生磁通量變化所用的時間有關(guān)，且在磁通量變化相同的情況下，所需時間越短，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

演示實(shí)驗(yàn)三：按圖<2>所示裝置用兩個磁性強(qiáng)弱不同的條形磁鐵分別從同一位置以相同的速度插入線圈中，觀察并比較電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況。

誘導(dǎo)思維：兩次插入過程中磁通量變化是否相同？所用時間是否相同？電流計指針偏角是否相同？偏轉(zhuǎn)角大說明什么？原因是什么？

引導(dǎo)學(xué)生歸納：兩種情況所用時間相同，但穿過線圈扔磁通量變化不同，電流表的偏轉(zhuǎn)角不同，而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不同。說明感應(yīng)電動勢的大小還與磁通量的變化有關(guān)，即在相同的變化時間情況下，磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

演示實(shí)驗(yàn)四：按圖<4>所示裝置連接電路，將滑動變阻器的滑動頭以大小不同的速度從一側(cè)滑至另一側(cè)，觀察電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況。（教師介紹實(shí)驗(yàn)裝置）

<1>，圖<2>裝置進(jìn)行演示說明）我們

中產(chǎn)應(yīng)電誘導(dǎo)學(xué)生思維：兩次滑動過程中穿過線圈的磁通量的變化量是否相同？所用時間是否相同？電流表的指轉(zhuǎn)角是否相同？偏轉(zhuǎn)角大說明什么？其原因是什么？ 引導(dǎo)學(xué)生分析與歸納：

（1）快滑比慢滑在相同的時間里流過線圈L1的電流變化大，引起穿過線圈L2的磁通量變化大，即ΔΦ大；

（2）快滑比慢滑所用的時間短，即Δt?。唬?）快滑與慢滑相大而所用時間短，即變化多；

（4）快滑與慢滑相

比，電流計指針的偏角不同，即產(chǎn)生的比，磁通量單位時間磁

變化通量感應(yīng)電動勢不同，即在單位時間內(nèi)磁通量變化越多，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

以上現(xiàn)象的分析與歸納都應(yīng)在教師的引導(dǎo)下，由學(xué)生主動的觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納出有關(guān)的結(jié)論，切忌由教師講解。教師概括、歸納、總結(jié)學(xué)生的結(jié)論，使學(xué)生清晰思路。

通過以上三組實(shí)驗(yàn)可知：當(dāng)穿過線圈的磁通量變化量與時間之比越大，即單位時間內(nèi)磁通量的變化越多，或者說磁通量的變化率越大時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大。

3、法拉第電磁感應(yīng)定律

內(nèi)容：電路中產(chǎn)生的感應(yīng)動勢大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。要求學(xué)生寫出表達(dá)式：E=kΔΦ/Δt

啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用學(xué)過的知識來處理比例系數(shù)k，使k=1（1v=1wb/s）這樣上式可寫成： E=ΔΦ/Δt

問題情景一：如圖<5>示。線圈L由導(dǎo)線繞制成n匝，當(dāng)穿過L的磁通量變化率為ΔΦ/Δt時，則線圈L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多少？

啟發(fā)學(xué)生得出計算感應(yīng)電動勢的普遍意義的公式E=nΔΦ/Δt。

問題情景二：如圖<6>示，把矩形單匝線圈abcd放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線框平面和磁感線垂直。設(shè)線圈可動部ab的長度為L，以速度v向右勻速平動，則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多少？

問題研究：（啟發(fā)學(xué)生推導(dǎo)）導(dǎo)體ab向右運(yùn)動時，ab棒切割磁感線，同時穿過abcd面的磁通量增加，線框中必然要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。設(shè)經(jīng)過極短的時間Δt，導(dǎo)體ab運(yùn)動的距離為vΔt，穿過線框abcd的磁通量的變化量為BLvΔt，線圈匝數(shù)n=1，代入公式：E=nΔΦ/Δt中，得到E=BLv。問題討論：

（a）圖<6>的電路中，哪部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源？與磁感線方向B有何關(guān)系？

（b）若導(dǎo)體運(yùn)動方向與導(dǎo)體本身垂直，但與設(shè)v與B夾角為θ，又如何計算感應(yīng)電動勢的大引導(dǎo)分析：（啟發(fā)同學(xué)們得出計算結(jié)論）將速

磁感方向不垂直，小呢？

度v沿垂直于磁ab導(dǎo)體的運(yùn)動v感線方向的速度分量v1=vsinθ---在切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而平行于磁感線方向的分量v2=vcosθ---不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。此時，導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv1=BLvsinθ

以上結(jié)論都應(yīng)當(dāng)是教師啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo)與演算，可請基礎(chǔ)好的、思維能力強(qiáng)的學(xué)生在黑板上演示推導(dǎo)過程與結(jié)論，切不可教師包辦。

課后補(bǔ)課的作業(yè)，旨在要求學(xué)生能在課后認(rèn)真復(fù)習(xí)，挖掘課程內(nèi)容的更深刻的意義，同時又可培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣。

探究題：試討論法拉第電磁感應(yīng)定律的計算公式E=nΔΦ/Δt和推導(dǎo)公式E=BLv各有什么特點(diǎn)？

復(fù)習(xí)題：請在探究題的基礎(chǔ)上，寫一篇關(guān)于本節(jié)課所學(xué)知識的小結(jié)。課后反思：

1、本課題內(nèi)容應(yīng)安排二課時，課后應(yīng)視同學(xué)們的作業(yè)情況再安排一課時的整理與習(xí)題，力求使學(xué)生真正理解與掌握知識的內(nèi)涵。

2、課程教學(xué)過程中，應(yīng)做到通過學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)觀察、探究知識的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，教師應(yīng)起到引導(dǎo)、糾正學(xué)生的思路，同時創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)環(huán)境、大膽鼓勵學(xué)生進(jìn)行思考、分析，從而理解教學(xué)內(nèi)容。

3、實(shí)驗(yàn)過程中，教學(xué)要求應(yīng)清楚明確，應(yīng)做到： 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。

提醒學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程思考哪些因素保持不變，哪些因素發(fā)生變化，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果有什么影響。

鼓勵學(xué)生大膽與分析和總結(jié)。教師實(shí)驗(yàn)以前要考慮到實(shí)驗(yàn)過程中的一些負(fù)面因素，盡可能減少負(fù)面影響。如實(shí)四中滑動變阻器滑動頭滑動時可能現(xiàn)象不明顯等。所以課前準(zhǔn)備要充分。

4．教學(xué)過程中沒有強(qiáng)調(diào)

與E=BLvcosθ這兩個關(guān)系式 的適用范圍，而是布置了課后作業(yè)。我想這不但不會影響教學(xué)的完整性，反而能提高課后繼續(xù)探究的興趣。而且憑學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和物理知識，完全能夠得出正確結(jié)論，從而能提高大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5、本課程內(nèi)容多，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)與分析能力和綜合素質(zhì)要求高，可能有一部分同學(xué)不能很好地跟住教學(xué)進(jìn)度。這在課后作業(yè)中也會有所反映。我應(yīng)在課后要更好的關(guān)心這部份同學(xué)，同時應(yīng)盡可能簡化教學(xué)過程但又不降低教學(xué)要求。

第三篇：法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計

教學(xué)設(shè)計模式

第四章電磁感應(yīng)

法拉第電磁感應(yīng)定律

主備教師：李世仙

一、內(nèi)容及其解析：

本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容法拉第電磁感應(yīng)定律指的是感應(yīng)電動勢大小的計算，其核心（或關(guān)鍵）是E?n是要正確理解什么是磁通量的變化率。

二、目標(biāo)及其解析

（1）、知道感應(yīng)電動勢,及決定感應(yīng)電動勢大小的因素。（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、???t???t, 理解它關(guān)鍵就。

（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）、會用E?n??解決問題。

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三、問題診斷分析的一般模式

在本節(jié)課的教學(xué)中，學(xué)生可能遇到的問題是如何運(yùn)用E?n???t解決實(shí)際問題，產(chǎn)生這一問題是學(xué)生沒有正確理解“變化量”與“變化率”。

四、教學(xué)支持條件分析

在本節(jié)課的教學(xué)中，準(zhǔn)備使用多媒體課件。

五、教學(xué)過程設(shè)計的一般模式

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

（1）、知道感應(yīng)電動勢,及決定感應(yīng)電動勢大小的因素。

（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）、會用E?n???t???t。

解決問題。

（6）、經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)動手能力和探究能力。

（7）、通過推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢公式E=BLv，掌握運(yùn)用理論知識探究問題

二、問題與例題

問題一：探究影響感應(yīng)電動勢大小的因素

結(jié)論:電動勢的大小與磁通量的變化

有關(guān)，磁通量的變化越

電動勢越大,磁通量的變化越

電動勢越小。

例題：下列說法正確的是（）

A、線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 B、線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 C、線圈處在磁場越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 D、線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大

問題二：法拉第電磁感應(yīng)定律

1.內(nèi)容:電動勢的大小與磁通量的變化率成正比 2.公式 E?n???t

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)電動勢的大小與磁通量的變化率成 ⑶感應(yīng)電動勢的方向由 來判斷 例題一：一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。

問題三：導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢

閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長度為L，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

E?Blv

需要理解

（1）B,L,V兩兩

（2）導(dǎo)線的長度L應(yīng)為

長度

（3）導(dǎo)線運(yùn)動方向和磁感線平行時，E=

（4）速度V為平均值（瞬時值），E就為

（）

問題：當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動方向跟磁感線方向有一個夾角θ，感應(yīng)電動勢可用上面的公式計算嗎？

例題：如圖所示，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒以v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。

解析：可以把速度v分解為兩個分量：垂直于磁感線的分量v1=vsinθ和平行于磁感線的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=BLv1=BLvsinθ

強(qiáng)調(diào)：在國際單位制中，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。

反電動勢：電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢是反電動勢。這個電動勢是削弱了電源電流, 阻礙線圈的轉(zhuǎn)動.正因?yàn)榉措妱觿莸拇嬖?所以對電動機(jī),歐姆定律不成立。

三、目標(biāo)檢測

1、一個200匝、面積200cm2的圓線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T，在此過程中，穿過線圈的磁通量變化量是，磁通量的變化率是，線圈中感應(yīng)電動勢的大小是。

2、一導(dǎo)體棒長為40cm，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場中做切割磁感線運(yùn)動，速度為5m/s，棒在運(yùn)動中能產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為。

四、配餐作業(yè)

A組題：

1、關(guān)于某一閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小E，下列說法中正確的是（）

A、E跟穿過這一閉合電路的磁通量的大小成正比

B、E跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化大小成正比

C、E跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化快慢成正比

D、E跟穿過閉合電路所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小成正比

2、關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法中正確的是（）

A、導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動，一定會產(chǎn)生電流

B、導(dǎo)體切割磁感線，一定會產(chǎn)生電流

C、閉合電路切割磁感線就會產(chǎn)生電流

D、穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就一定會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢

B組題：

1、圖4-4-1中abcd是一個固定的U形金屬框架，ab和cd邊都很長，bc邊長為L，框架的電阻可不計，ef是放置在框架上與bc平行導(dǎo)體桿，它可在框架上自由滑動（摩擦可忽略）。它的電阻為R，現(xiàn)沿垂直于框架平面的方向加一恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。已知當(dāng)以恒力F向右拉導(dǎo)體桿ef時，導(dǎo)體桿最后勻速滑動，求勻速滑動時的速度。

2、如圖4-4-2所示，邊長為0.1m正方形線圈ABCD在大小為0.5T的勻強(qiáng)磁場中以AD邊為軸勻速轉(zhuǎn)動。初始時刻線圈平面與磁感線平行，經(jīng)過1s線圈轉(zhuǎn)了90°，求：（1）線圈在1s時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢平均值。（2）線圈在1s末時的感應(yīng)電動勢大小。

3、矩形線圈abcd，長ab=20cm ,寬bc=10cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R= 50Ω，整個線圈平面均有垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場穿過，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間的變化規(guī)律如圖4-4-3所示，求：

（1）線圈回路的感應(yīng)電動勢。

（2）在t=0.3s時線圈ab邊所受的安培力。

4、如圖4-4-4所示，M為一線圈電阻r=0.4Ω的電動機(jī)，R=24Ω，電源電動勢E=40V。當(dāng)S斷開時，電流表的示數(shù)，I1=1.6A，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)為I2=4.0A求開關(guān)S閉合時電動機(jī)發(fā)熱消耗的功率和電動機(jī)線圈的反電動勢E反。

C組題：

1、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸以角速度ω由圖示位置逆時針方向轉(zhuǎn)動。

求:（1）線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程的感應(yīng)電動勢(2)線圈轉(zhuǎn)過1/4周時的感應(yīng)電動勢（3）轉(zhuǎn)過半周、一周的感應(yīng)電動勢

2、如圖，放置在水平面內(nèi)的平行金屬框架寬為L＝0.4m，金屬棒ab置于框架上，并與兩框架垂直.整個框架位于豎直向下、磁感強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場中，電阻R＝0.09Ω，ab電阻為r＝0.01Ω，阻力忽略不計，當(dāng)ab在水平向右的恒力F作用下以v?2.5m/s的速度向右勻速運(yùn)動時，求：

(1)畫出等效電路圖，標(biāo)明a、b哪點(diǎn)電勢高.(2)求回路中的感應(yīng)電流.(3)電阻R上消耗的電功率.(4)恒力F做功的功率.六、本課小結(jié)

法拉第電磁感應(yīng)定律

1.內(nèi)容:電動勢的大小與磁通量的變化率成正比 2.公式 E?n???t

3.定律的理解: 導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢

閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長度為L，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

E?Blv

第四篇：法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計

法拉第電磁感應(yīng)定律

西安市田家炳中學(xué) 簡波

一、教材依據(jù)：

人教版（必修加選修）第二冊，十六章，第二節(jié)、《法拉第電磁感應(yīng)定律》

二、設(shè)計思想：

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(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。

在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，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，并且也知道了變化量和變化率的概念。學(xué)生已經(jīng)具備了很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)操作能力，而且本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)也是上節(jié)課所演示過的，只不過研究的側(cè)重點(diǎn)不同。因此，有條件的學(xué)?？蓪⒈竟?jié)課的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。另外，學(xué)生對物理學(xué)的研究方法已較為深刻的認(rèn)識，在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的能力有了較高的水平。

本節(jié)課的重點(diǎn)法拉第電磁感應(yīng)定律的建立過程，設(shè)計中采用了讓學(xué)生自己設(shè)計方案，自己動手做實(shí)驗(yàn)，思考討論，教師引導(dǎo)找出規(guī)律的方法，使學(xué)生能夠深刻理解法拉第電磁感應(yīng)定律的建立過程。對于公式 Ｅ＝BLυsinθ，讓學(xué)生自己根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，動手推導(dǎo)，使學(xué)生深刻理解。

ΔΦ物理意義的理解，在難點(diǎn)的突破上，采用了類比的ΔtΔΦΔυ方法。把Φ、ΔΦ、、E和υ、Δυ、、a類比起來，使學(xué)生更容易理解Φ、ΔtΔtΔΦΔΦ、和E之間的聯(lián)系。

Δt本節(jié)課的難點(diǎn)是對Φ、ΔΦ、三、教學(xué)目標(biāo)：

（一）知識和能力目標(biāo)

１．知道感應(yīng)電動勢的概念，會區(qū)分Φ、ΔΦ、ΔΦ的物理意義。Δt２．理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式，并能應(yīng)用解答有關(guān)問題。３．知道公式Ｅ＝BLυsinθ的推導(dǎo)過程及適用條件，并能應(yīng)用解答有關(guān)問題。

４．通過學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的操作、觀察、分析，找出規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，觀察、分析、總結(jié)規(guī)律的能力。

（二）過程與方法目標(biāo)

１．教師通過類比法引入感應(yīng)電動勢，通過演示實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生觀察分析，總結(jié)規(guī)律。２．學(xué)生積極思考認(rèn)真比較，理解感應(yīng)電動勢的存在，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析討論，總結(jié)影響感應(yīng)電動勢大小的因素。

（三）情感、態(tài)度、價值觀目標(biāo)

１．通過學(xué)生之間的討論、交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)合作精神。２．讓學(xué)生在探究過程中體驗(yàn)解決問題的成功喜悅，增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的情感。

四、教學(xué)重點(diǎn)：

法拉第電磁感應(yīng)定律的建立過程以及對公式Ｅ＝

ΔΦ、Ｅ＝BLυsinθ的理解。Δt

五、教學(xué)難點(diǎn)：

對Φ、ΔΦ、ΔΦ物理意義的理解。Δt

六、教學(xué)準(zhǔn)備：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器：電流計、蹄形磁鐵、螺線管、鐵芯、學(xué)生電源、變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（若為分組實(shí)驗(yàn)，應(yīng)準(zhǔn)備若干組器材）

七、教學(xué)過程：

（一）引入新課

教師和學(xué)生一起回顧第一節(jié)中的三個實(shí)驗(yàn)。在這三個實(shí)驗(yàn)中，閉合電路中都產(chǎn)生了感應(yīng)電流，則電路中必須要有電源，電源提供了電動勢，從而產(chǎn)生電流。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢。那么感應(yīng)電動勢的大小跟哪些因素有關(guān)呢？本節(jié)課我們就來共同研究這個問題。

（二）講授新課

一、感應(yīng)電動勢

電源能夠產(chǎn)生電動勢，那么在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。

學(xué)生思考討論：如下圖所示的三個實(shí)驗(yàn)中，分別是哪部分相當(dāng)于電源？

圖１

圖２

圖３

圖1中電源是導(dǎo)體棒AB，圖2中電源是螺線管B，圖3中電源也是螺線管B。學(xué)生思考討論：產(chǎn)生感應(yīng)電流的閉合電路斷開，還有沒有感應(yīng)電動勢？

引導(dǎo)學(xué)生：電路斷開就相當(dāng)于接入一個阻值無窮大的電阻，電流為零，但是依然有電動勢。

教師總結(jié)：可見，感應(yīng)電動勢才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，電磁感應(yīng)現(xiàn)象重要的是看感應(yīng)電動勢的有無。

下面我們就來共同研究感應(yīng)電動勢的大小跟哪些因素有關(guān)。

學(xué)生探究活動：如何通過上圖所示的三個實(shí)驗(yàn)來研究影響感應(yīng)電動勢的大小因素呢？ 引導(dǎo)學(xué)生：對于閉合電路電阻是一定的，可以通過電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度大小來確定電路中感應(yīng)電流的大小，從而確定感應(yīng)電動勢的大小。如何改變電路中電流的大小？

學(xué)生設(shè)計的可能方案如下：

１、如圖１所示電路，通過改變導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動的速度大小，來研究影響感應(yīng)電動勢大小的因素。

２、如圖２所示電路，通過改變條形磁鐵插入和拔出螺線管的速度大小，來研究影響感應(yīng)電動勢大小的因素。

３、如圖３所示電路，通過改變滑動變阻器滑片移動的速度大小，來研究影響感應(yīng)電動勢大小的因素。

安排學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（為了節(jié)省時間，可將學(xué)生分為三大組，每一大組只做上述方案中的一個實(shí)驗(yàn)，每一大組適當(dāng)?shù)脑诜譃閹讉€小組。做完實(shí)驗(yàn)后由各組長上報實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然后由教師在提煉總結(jié)）。

結(jié)論：１、感應(yīng)電動勢的大小，與導(dǎo)體棒切割磁感線的速度大小有關(guān)。速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

２、感應(yīng)電動勢的大小，與條形磁鐵插入或拔出螺線管的速度大小有關(guān)，速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

３、感應(yīng)電動勢的大小，與滑動變阻器滑片移動的速度大小有關(guān)。速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

學(xué)生思考討論：認(rèn)真分析三個實(shí)驗(yàn)及其結(jié)論，找出共同的規(guī)律。

引導(dǎo)學(xué)生：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。對于圖１所示實(shí)驗(yàn)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，通過導(dǎo)體棒做切割磁感線的運(yùn)動，改變了閉合電路的面積，從而改變穿過該電路的磁通量，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。導(dǎo)體棒運(yùn)動越快，則回路面積變化也越快，使得磁通量的變化越快，而電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大，說明感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大。

讓學(xué)生自己分析另外兩個實(shí)驗(yàn)，總結(jié)結(jié)論

共同規(guī)律：感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。磁通量的變化快慢如何表示呢？（從數(shù)學(xué)角度定量的表示）設(shè)時刻t1時穿過閉合電路的磁通量為Φ1，時刻t２時穿過閉合電路的磁通量為Φ２，則在時間Δt＝t２－t1內(nèi)磁通量的變化量為ΔΦ＝Φ２－Φ1，磁通量的變化快慢可以用單位時

ΔΦΔΦ來表示，也叫磁通量的變化率。（對于Φ、ΔΦ、和E，學(xué)ΔtΔtΔΦΔυ生很難理解它們之間的關(guān)系的，教師可將Φ、ΔΦ、、E和υ、Δυ、、a類比

ΔtΔt間內(nèi)磁通量的變化量起來，學(xué)生較容易接受。）

二、法拉第電磁感應(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的變化率成正比。２．表達(dá)式：Ｅ∝ΔΦ ΔtΔΦ Δt

寫成等式形式，乘上比例系數(shù)k

即Ｅ＝k３．單位：Ｅ（Ｖ），Φ（Ｗb），t（s）

上式中的常數(shù)k等于多少呢？請同學(xué)們證明１Ｖ＝１Ｗb／s，則k＝１（提示學(xué)生注意證明１Ｖ＝１Ｗb／s，實(shí)際上是證明Ｖ＝Ｗb／s，在證明的過程中注意導(dǎo)出單位是如何定義的，要把對應(yīng)的公式聯(lián)系起來，這個證明對學(xué)生來說，難度較大，教師可根據(jù)情況適當(dāng)提示）。

k=1，則可把上表達(dá)式寫成E=

ΔΦ。Δt學(xué)生思考討論：上面討論的是閉合電路由單匝線圈構(gòu)成的，設(shè)閉合電路是一個n匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量的變化率都相同，那么整個線圈中的感應(yīng)電動勢又如何表示？

n匝線圈可以看成是由n個單匝線圈串聯(lián)而成，因此整個線圈中的感應(yīng)電動勢是單匝線圈的n倍，即E=nΔΦ。Δt

三、導(dǎo)體棒切割磁感線的感應(yīng)電動勢

學(xué)生思考討論：如圖所示把矩形線框abcd放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ的勻強(qiáng)磁場里，線框平面跟磁感線垂直。設(shè)線框可動部分ab的長度是Ｌ，以速度υ向右運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢怎么表示？

圖4 圖5 在Δt時間內(nèi)可動部分由原來的位置ab移到a1b1，這時線框的面積變化量ΔS＝LυΔt，穿過閉合電路的磁通量的變化量ΔΦ＝BΔS＝ＢLυΔt，代入公式Ｅ＝

ΔΦ中，得到 ΔtＥ＝BLυ

對于上式的成立有什么條件限制嗎？（引導(dǎo)學(xué)生分析所設(shè)的物理過程的特殊性）

上述物理過程所設(shè)磁場為勻強(qiáng)磁場，另外不難看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向、導(dǎo)體棒放置的方向和導(dǎo)體棒的運(yùn)動方向是相互垂直的。所以其成立的條件是：⑴勻強(qiáng)磁場；⑵Ｂ、Ｌ、υ相互垂直。

學(xué)生思考討論：通常我們還會遇到如上圖５所示，導(dǎo)體棒垂直紙面放置，磁場豎直向下，導(dǎo)體棒運(yùn)動方向與導(dǎo)體棒本身垂直，但與磁場方向有夾角θ。此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢又如何表示呢？

我們知道，只有在導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動時，才產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，若導(dǎo)體棒平行磁感線運(yùn)動，則不能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。所以可將其速度分解為垂直磁感線的分量υ1＝υsinθ和平行磁感線的分量υ２＝υcosθ，后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Ｅ＝BLυ1＝BLυsinθ。

可見，導(dǎo)體棒切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小，跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線長度L、運(yùn)動速度υ以及運(yùn)動方向和磁感線方向的夾角θ的正弦sinθ成正比。

（三）課堂小結(jié)

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們要掌握計算感應(yīng)電動勢大小的方法，理解公式E=

ΔΦ和ΔtE=BLυsinθ的意義。但是電流也是有方向的，電流的方向又如何確定呢？這將是下節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

八、教學(xué)反思：

１．本節(jié)內(nèi)容較多，可適當(dāng)安排為兩節(jié)課時。

２．有條件的學(xué)校，可將本節(jié)的演示實(shí)驗(yàn)調(diào)整為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

３．本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)完后，可安排一節(jié)習(xí)題課，主要針對Ｅ＝n應(yīng)用。注意Ｅ＝n

ΔΦ、Ｅ＝BLυsinθ的ΔtΔΦ一般多用于計算平均感應(yīng)電動勢，而Ｅ＝BLυsinθ多用于計算瞬時ΔtΔΦ感應(yīng)電動勢。另外要搞清Φ、ΔΦ、以及Ｅ之間的關(guān)系。

Δt４．本節(jié)課教學(xué)設(shè)計內(nèi)容充實(shí)，在實(shí)驗(yàn)操作能力分析歸納能力層面上對學(xué)生要求較高，課堂中學(xué)生出現(xiàn)的不確定因素也較多，要求教師要有較高的駕御課堂能力。

第五篇：法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計

法拉第電磁感應(yīng)定律

蘭考縣第二高級中學(xué) 徐 杰

一、教材分析

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(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。

本節(jié)課的難點(diǎn)是對、、物理意義的理解，在難點(diǎn)的突破上，采用了類比的方法。把、、、E和υ、Δυ、、a類比起來，使學(xué)生更容易理解、、和E之間的聯(lián)系。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識和能力目標(biāo)

1．知道感應(yīng)電動勢的概念，會區(qū)分Φ、ΔΦ、的物理意義。

2．理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式，并能應(yīng)用解答有關(guān)問題。

3．知道公式的推導(dǎo)過程及適用條件，并能應(yīng)用解答有關(guān)問題。

4．通過學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的操作、觀察、分析，找出規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，觀察、分析、總結(jié)規(guī)律的能力。

（二）過程與方法目標(biāo)

1．教師通過類比法引入感應(yīng)電動勢，通過演示實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生觀察分析，總結(jié)規(guī)律。

2．學(xué)生積極思考認(rèn)真比較，理解感應(yīng)電動勢的存在，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析討論，總結(jié)影響感應(yīng)電動勢大小的因素。

（三）情感、態(tài)度、價值觀目標(biāo)

1．通過學(xué)生之間的討論、交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)合作精神。

2．讓學(xué)生在探究過程中體驗(yàn)解決問題的成功喜悅，增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的情感。

三、教學(xué)重點(diǎn)

法拉第電磁感應(yīng)定律的建立過程以及對公式Ｅ＝理解。

四、教學(xué)難點(diǎn)、的對Φ、ΔΦ、五、教學(xué)準(zhǔn)備

物理意義的理解。

準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器：電流計、蹄形磁鐵、螺線管、鐵芯、學(xué)生電源、變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（若為分組實(shí)驗(yàn)，應(yīng)準(zhǔn)備若干組器材）

六、教學(xué)過程

（一）引入新課

教師和學(xué)生一起回顧第一節(jié)中的三個實(shí)驗(yàn)。在這三個實(shí)驗(yàn)中，閉合電路中都產(chǎn)生了感應(yīng)電流，則電路中必須要有電源，電源提供了電動勢，從而產(chǎn)生電流。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢。那么感應(yīng)電動勢的大小跟哪些因素有關(guān)呢？本節(jié)課我們就來共同研究這個問題。

（二）講授新課

1.感應(yīng)電動勢

電源能夠產(chǎn)生電動勢，那么在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。

學(xué)生思考討論：如下圖所示的三個實(shí)驗(yàn)中，分別是哪部分相當(dāng)于電源？

圖1

圖2

圖3

圖1中電源是導(dǎo)體棒AB，圖2中電源是螺線管B，圖3中電源也是螺線管B。

學(xué)生思考討論：產(chǎn)生感應(yīng)電流的閉合電路斷開，還有沒有感應(yīng)電動勢？

引導(dǎo)學(xué)生：電路斷開就相當(dāng)于接入一個阻值無窮大的電阻，電流為零，但是依然有電動勢。

教師總結(jié)：可見，感應(yīng)電動勢才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，電磁感應(yīng)現(xiàn)象重要的是看感應(yīng)電動勢的有無。

下面我們就來共同研究感應(yīng)電動勢的大小跟哪些因素有關(guān)。

學(xué)生探究活動：如何通過上圖所示的三個實(shí)驗(yàn)來研究影響感應(yīng)電動勢的大小因素呢？

引導(dǎo)學(xué)生：對于閉合電路電阻是一定的，可以通過電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度大小來確定電路中感應(yīng)電流的大小，從而確定感應(yīng)電動勢的大小。如何改變電路中電流的大?。?/p>

學(xué)生設(shè)計的可能方案如下：

（1）．如圖1所示電路，通過改變導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動的速度大小，來研究影響感應(yīng)電動勢大小的因素。

（2）．如圖2所示電路，通過改變條形磁鐵插入和拔出螺線管的速度大小，來研究影響感應(yīng)電動勢大小的因素。

（3）．如圖3所示電路，通過改變滑動變阻器滑片移動的速度大小，來研究影響感應(yīng)電動勢大小的因素。

安排學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（為了節(jié)省時間，可將學(xué)生分為三大組，每一大組只做上述方案中的一個實(shí)驗(yàn)，每一大組適當(dāng)?shù)姆譃閹讉€小組。做完實(shí)驗(yàn)后由各組長上報實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然后由教師在提煉總結(jié)）。

結(jié)論：（1）．感應(yīng)電動勢的大小，與導(dǎo)體棒切割磁感線的速度大小有關(guān)。速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

（2）．感應(yīng)電動勢的大小，與條形磁鐵插入或拔出螺線管的速度大小有關(guān)，速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

（3）．感應(yīng)電動勢的大小，與滑動變阻器滑片移動的速度大小有關(guān)。速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

學(xué)生思考討論：認(rèn)真分析三個實(shí)驗(yàn)及其結(jié)論，找出共同的規(guī)律。

引導(dǎo)學(xué)生：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。對于圖1所示實(shí)驗(yàn)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，通過導(dǎo)體棒做切割磁感線的運(yùn)動，改變了閉合電路的面積，從而改變穿過該電路的磁通量，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。導(dǎo)體棒運(yùn)動越快，則回路面積變化也越快，使得磁通量的變化越快，而電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大，說明感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大。

讓學(xué)生自己分析另外兩個實(shí)驗(yàn)，總結(jié)結(jié)論

共同規(guī)律：感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。

磁通量的變化快慢如何表示呢？（從數(shù)學(xué)角度定量的表示）

設(shè)時刻t1時穿過閉合電路的磁通量為Φ1，時刻t2時穿過閉合電路的磁通量為Φ2，則在時間Δt＝t2－t1內(nèi)磁通量的變化量為ΔΦ＝Φ2－Φ1，磁通量的變化快慢可以用單位時間內(nèi)磁通量的變化量來表示，也叫磁通量的變化率。（對于Φ、ΔΦ、和E，學(xué)生很難理解它們之間的關(guān)系的，教師可將Φ、ΔΦ、、E和υ、Δυ、、a類比起來，學(xué)生較容易接受。）

2、法拉第電磁感應(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的變化率成正比。

（2）．表達(dá)式：Ｅ∝

寫成等式形式，乘上比例系數(shù)k

即Ｅ＝k

（3）．單位：E（V），Φ（Wb），t（s）

上式中的常數(shù)k等于多少呢？請同學(xué)們證明1V＝1Wb／s，則k＝1（提示學(xué)生注意證明1V＝1Wb／s，實(shí)際上是證明V＝Wb／s，在證明的過程中注意導(dǎo)出單位是如何定義的，要把對應(yīng)的公式聯(lián)系起來，這個證明對學(xué)生來說，難度較大，教師可根據(jù)情況適當(dāng)提示）。

k=1，則可把上表達(dá)式寫成。

學(xué)生思考討論：上面討論的是閉合電路由單匝線圈構(gòu)成的，設(shè)閉合電路是一個n匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量的變化率都相同，那么整個線圈中的感應(yīng)電動勢又如何表示？

n匝線圈可以看成是由n個單匝線圈串聯(lián)而成，因此整個線圈中的感應(yīng)電動勢是單匝線圈的n倍，即E=n。

3.導(dǎo)體棒切割磁感線的感應(yīng)電動勢

學(xué)生思考討論：如圖所示把矩形線框abcd放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場里，線框平面跟磁感線垂直。設(shè)線框可動部分ab的長度是Ｌ，以速度υ向右運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢怎么表示？

圖4 圖5

在Δt時間內(nèi)可動部分由原來的位置ab移到a1b1，這時線框的面積變化量，穿過閉合電路的磁通量的變化量，代入公式中，得到。

對于上式的成立有什么條件限制嗎？（引導(dǎo)學(xué)生分析所設(shè)的物理過程的特殊性）

上述物理過程所設(shè)磁場為勻強(qiáng)磁場，另外不難看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向、導(dǎo)體棒放置的方向和導(dǎo)體棒的運(yùn)動方向是相互垂直的。所以其成立的條件是：⑴勻強(qiáng)磁場；⑵B、L、υ相互垂直。

學(xué)生思考討論：通常我們還會遇到如上圖5所示，導(dǎo)體棒垂直紙面放置，磁場豎直向下，導(dǎo)體棒運(yùn)動方向與導(dǎo)體棒本身垂直，但與磁場方向有夾角θ。此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢又如何表示呢？

我們知道，只有在導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動時，才產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，若導(dǎo)體棒平行磁感線運(yùn)動，則不能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。所以可將其速度分解為垂直磁感線的分量υ1＝υsinθ和平行磁感線的分量υ2＝υcosθ，后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Ｅ＝BLυ1＝BLυsinθ。

可見，導(dǎo)體棒切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小，跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線長度L、運(yùn)動速度υ以及運(yùn)動方向和磁感線方向的夾角θ的正弦sinθ成正比。

（三）課堂小結(jié)

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們要掌握計算感應(yīng)電動勢大小的方法，理解公式和的意義。但是電流也是有方向的，電流的方向又如何確定呢？這將是下節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)

（四）布置作業(yè) 課后練習(xí)2、3、5