2.2法拉第电磁感应定律 教学设计 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

课题 第2节 法拉第电磁感应定律 课型 新授课 1.教学内容分析 法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。从知识发展来看，它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系，又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。它既是本章的教学重点，也是教学难点。 2.学习者分析 让学生深刻体会了探究实验的模式，培养了学生实事求是的科学态度，乐于探究自然界的奥秘，深刻体验科学家探索自然规律的艰辛与喜悦. 3.学习目标确定 物理观念：知道感应电动势的定义. 科学思维：通过实验理解法拉第电磁感应定律及数学表达式 科学探究：经历分析推理得出法拉第电磁感应定律的过程，用变化率定义物理量的方法 科学态度与责任：感受科学家对规律的研究过程，学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。 1. 学习重点难点 教学重点：法拉第电磁感应定律的建立和应用 教学难点：对磁通量，磁通量的变化量和磁通量变化率的理解 5.学习评价设计 让学生在探究学习的过程中，既深刻的了解科学思想在研究物理规律的重要作用，又亲身经历动手实践，直观具体的体会探究物理规律的过程，真正做到了核心素养的全面落实。 6.学习活动设计 环节一：（根据课堂教与学的程序安排） 教师活动 学生活动 思考引入：让学生思考并回答以下问题 问题1：什么叫电磁感应现象？ 问题2：产生感应电流的条件是什么？ 问题3：试从本质上比较甲、乙两电路的异同 问题4： 穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。感应电流的大小跟哪些因素有关？ 让学生分组讨论，进行大胆的猜想感应电流的大小跟这些因素有关 课件展示：实验装置如图所示，线圈的两端与电压表相连。将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。分别使线圈距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm,记录电压表的示数以及发生的现象。 分别改变线圈的匝数、磁体的强度，重复上面的实验，得出定性的结论。 1 学生回答：利用磁场产生电流的现象 2学生回答：（1）闭合电路（2）磁通量变化 3既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。 4学生回答： 1.磁场强弱 2.运动速度 3.线圈匝数 4.磁场方向与导体运动方向 5.磁通量大小 6.磁通量的变化率 活动意图说明： 引出电磁感应现象的产生条件并探讨感应电流的大小影响因素。 环节二： 教师活动 学生活动 一、电磁感应定律： 1. 内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率 ΔΦ/Δ t 成正比。 当电动势单位为V,磁通量单位为Wb，时间单位为s时，K的取值为1. 当线圈为n匝时 2.法拉第电磁感应定律的理解 (1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系 (2)磁通量的变化率对应Φ­t图线上某点切线的斜率． 思考与讨论 让学生思考并回答以下问题： 问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗? 问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗? 教师总结：磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零)，磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小). (可以类比速度、速度的变化和加速度.) 理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义（课件展示） 应用法拉第电磁感应定律的三种情况 (1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则 (2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB·S，则 (3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初 通过以下例题让学生学会运用公式 例题1：有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。 例题2：一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。 学生思考后回答：磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零)，磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小). 活动意图说明 得到磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零)，磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小)的规律， 环节三： 教师活动 学生活动 二、导体切割磁感线运动时的感应电动势 1、导体垂直切磁感线 . 动生电动势：由于导体运动而产生的电动势。 2.导体斜切磁感线 （θ为v与B夹角） 若v//B：E=0（无切割） L应指切割磁感线的有效长度 公式BLv中的L指的是切割磁感线的有效长度。在上图中E=BLv，L是圆弧切割磁感线的有效长度。 练1：求下面图示情况