2.2 法拉第电磁感应定律 教学设计-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册
第 2 节 法拉第电磁感应定律
【教材分析】
“法拉第电磁感应定律”是典型的物理规律课,是高中物理电磁学部分的核心内容,它揭示了电与磁之间的相互联系,是对电场和磁场之间关系的深入认识，在高中物理知识体系中,法拉第电磁感应定律既与电场、磁场、恒定电流有着密切的关系,又是后面学习交流电、电能的输送、电磁振荡和电磁波的基础,有着承上启下的作用，是教学重点。这堂课要求学生理解并掌握法拉第电磁感应定律,并通过实验探究法拉第电磁感应定律的建立过程，培养学生思考、探究与实践的能力。
【学情分析】
这部分知识较为抽象,以高中生已有的思维水平并不容易理解。学生具有一定的知识和技能基础,比如在高一学习加速度概念时就了解了“变化量”与“变化率”的区别,在“电磁感应”这章伊始就通过实验探究知道了产生感应电流的条件,同时学生通过多次实验观察也发现感应电流的大小是有所不同的,他们也产生了继续探究的强烈欲望。但是毕竟学生的抽象思维能力有限,还不能独立地将当前的现象与已有的知识建立起准确的联系,也难以从现象直接归纳概括得出规律,这就需要教师通过创设情境, 激活学生思维,培养学生独立思考、科学探究以及分析和解决问题的能力,进而发展学生的高阶思维能力。
【教学目标与核心素养】
物理观念：知道感应电动势的定义。
科学思维：通过实验理解并掌握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，体会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。
【教学重难点】
1、教学重点：法拉第电磁感应定律的建立和应用
2、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
【教学模式】
教学模式主要包括三部分：课堂导入、课堂讲授以及课堂小结，具体由五个环节构
成：
【思维导图】
【课前准备】
多媒体课件、实验器材
【教学过程】
【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？
学生回答：利用磁场产生电流的现象
问题 2：产生感应电流的条件是什么？
学生回答：（1）闭合电路（2）磁通量变化
问题 3：试从本质上比较甲、乙两电路的异同
既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。
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】
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（变化快慢）
【教师总结】影响感应电动势大小的因素：线圈匝数、磁通量变化率
【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。
一、法拉第电磁感应定律：
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/ 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
的大小没有必然联系。
(2)磁通量的变化率对应
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】：总结：磁通量的变化率（∆Ф/∆t）与∆Ф、 Ф 无直接关系(可以类比
速度、速度的变化和加速度)
理解:
应用法拉第电磁感应定律的两种情况
(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，
，则
(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ B·S，则
【课堂训练】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：穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系，如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是( )．
A．0～2 s
B．2 s～4 s
