2.2 法拉第电磁感应定律 课件-2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第二册

第2节 法拉第电磁感应定律 回顾旧知 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？ （1）闭合电路 （2）磁通量变化 穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中产生感应 电流的现象。 类平抛运动 匀速圆周运动 思考、讨论 类平抛运动 匀速圆周运动 既然闭合回路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。 产生电动势那部分导体（线圈）相当于电源电动势 问题4：试从本质上比较甲、乙两电路的异同 思考、讨论 1.定义： 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。 2.产生感应电动势的那部分相当于电源。 一、感应电动势 一、感应电动势 产生条件： 这两种情况下，如果电路不闭合会怎么样？ ①甲乙两图，开关断开，电路中有电流吗？ 没有 ②甲乙两图，如果电路不是闭合的，电路中就没有电流，电源的电动势是否还存在呢？ 存在 ③乙图中电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，但电动势仍然存在。 穿过电路的磁通量发生变化 思考与讨论 一、思考与讨论 实验探究（一）：影响感应电动势大小的因素 实验现象：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表指针发生偏转。 二、法拉第电磁感应定律 实验结论：磁通量的变化率（△/△t）越大，产生的感应电动势越大。 二、法拉第电磁感应定律 1.内容: 2.表式:E= 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 国际单位制中 k=1 注意： ② 产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势即电源电动势。 ① 公式适用任何情况，Δ应取绝对值,不涉及正负，感应电流的方向另行判断； E= E=n 类平抛运动 匀速圆周运动 总结：磁通量的变化率（△/△t）与△、无直接关系。 1.磁通量很大磁通量变化量一定很大吗？ 2.磁通量变化量很大磁通量变化率一定很大吗？ 物理意义 与感应电动势的关系 磁通量φφ 穿过回路的磁感线的条数 与感应电动势无关 磁通量变化量△ 磁通量变化的大小 感应电动势产生的条件 磁通量变化率△/△t 磁通量变化的快慢 决定感应电动势的大小 思考、讨论 类平抛运动 匀速圆周运动 应用：用公式E=n 面积变化引起时 磁场变化引起时 面积和磁场共同 变化引起时 求E的两种常见情况： 二、法拉第电磁感应定律 二、法拉第电磁感应定律 = =|B2S2-B1S1| 二、法拉第电磁感应定律 类平抛运动 匀速圆周运动 D 例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 B.2s~4s C.4s~5s D.5 s~10 s 例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。 类平抛运动 匀速圆周运动 如图所示闭合线框一部分导体ab长L,处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度V 匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。 1.计算公式： 2.注意事项： ①B应为匀强磁场； ②V与B方向垂直，平均（瞬时）速度对应平均（瞬时）感应电动势； θ v B 思考：若导体棒的运动方向与磁场方向不垂直，该如何计算感应电动势？ 三、导线切割磁感线的感应电动势 比较E=n 与 感谢观看！ 第2节 法拉第电磁感应定律教学阐释 阐释流程 教材分析 学情分析 教学目标 重点难点 教法学法 教学过程 板书设计 本节课是教科版高中物理选修2第二章第2节的内容，是电磁学的核心之一，它将磁场的变化与电动势联系起来，是对电磁感应现象的定量描述。该定律是后续学习交流电、点磁振荡和电磁波等知识的重要基础，这节课的内容为理解和掌握这些更为复杂的电磁学现象提供了理论依据，具有承前启后的作用，是高中物理的一个重点内容，高考的必考点。 近五年真题统计 年份 考题 考查角度 2022 全国甲卷，3题 法拉第电磁感应定律的应用 2024 全国甲卷，15题 法拉第电磁感应定律的应用 2022 全国乙卷，24题 法拉第电磁感应定律应用 2021 全国卷Ⅰ，25题 法拉第电磁感应定律的应用 2021 山东卷，12题 法拉第电磁感应定律的应用 一、教材分析 了解产生感应电流的条件，对于电磁感应现象有一定的感性认识，具备较强的实验操作能力。 学生的 兴趣 对实验操作和现象观察兴趣浓厚，有较强的求知欲和探索精神。 学生的 认知 高中生的认识规律是从现象到本质，从定性到定量，学生的数学建模、逻辑思维能力有待加强。 学生的知识储备 二、学情分析 【物理观念】 1.理解法拉第电磁感应定律的内容和公式，会用公式 E=n及E=BLV解决实际问题‌； 2.能区分磁通量、磁通量变化量及磁通量变化率;E=n与特殊情况公式E=BLv的适用条件。 【科学思维】 1.从电磁感应现象中抽象共性规律，形成从现象到本质的物理建模能力。 2.通过分析磁通量变化率与感应电动势的关系，形成辩证科学思维‌。 【科学探究】 通过实验探究，培养控制变量、数据分析和归纳总结能力‌，经历从定性实验到定量推导的规律建立过程，强化逻辑推理与科学建模能力‌。 【科学态度与责任】 通过法拉第发现电磁感应现象的的历史背景，渗透科学探究的严谨态度和坚持不懈的科学精神‌，激发对自然现象的好奇心，培养运用物理知识解决实际问题的责任意识。 三、教学目标 【重点】 法拉第电磁感应定律的建立过程及公式应用。 【难点】 1.磁通量变化率的物理意义及与Δ的区别‌； 2.E=nΔ/Δt（普适公式）与E=BLv（特殊情况）的适用条件。 四、教学重难点 【教法】实验探究法、问题导向法、类比与迁移法‌、小组合作探究法、归纳总结法。 【学法】思考、讨论、合作探究、分享交流。 五、教法学法 六、教学过程 环节一 导入 新课 环节二 驱动 任务 环节三 探究实验 环节四 公式的理解和应用 环节五 公式的推导 环节六 小结与作业 问题1：那么什么是电磁感应？ 问题2：产生感应电流的条件是什么吗？ 六、教学过程 导入新课（2分钟） 设计意图：通过学生对电磁感应现象、产生感应电流的条件回顾达到温故引新知的目的。 问题3：分析甲、乙两电路产生电流的原因。 问题4：试从本质上比甲、乙两电路的异同。 问题5：这两种情况下，如果电路不闭合会怎么样？ 问题6：感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？ 六、教学过程 环节二（8分钟）基于新课内容设置问题驱动任务 设计意图：通过学生们熟悉的电路甲，对比产生感应电流的电路乙，引导学生直观得出：产生电动势的那一部分导体（或线圈）就相当于电源。 1.以小组为单位：按照课本37页的活动分小组进行实验活动。 2.法拉第电磁感应定律 内容： 表达式： 3.相关物理学史 六、教学过程 环节三（12分钟）探究感应电动势的大小的影响因素 设计意图：通过学生分小组进行实验，并归纳总结结论，培养学生的实验探究和观察能力。 辨析磁通量的变化率（△/△t）与△、三者的区别。 六、教学过程 环节三（12分钟）探究感应电动势的大小的影响因素 物理意义 与感应电动势的关系 磁通量φφ 穿过回路的磁感线的条数 与感应电动势无关 磁通量变化量△ 磁通量变化的大小 感应电动势产生的条件 磁通量变化率△/△t 磁通量变化的快慢 决定感应电动势的大小 设计意图：区分磁通量、磁通量变化量及变化率，培养学生的辨析能力。 类平抛运动 匀速圆周运动 应用：用公式E=n 面积变化引起时 磁场变化引起时 面积和磁场共同 变化引起时 求E的两种常见情况： 二、法拉第电磁感应定律 = =|B2S2-B1S1| 六、教学过程 环节四（5分钟）对法拉第电磁感应定律公式的理解和应用 设计意图：通过比较求E的三种常见情况有助于学生理解法拉第电磁感应定律的公式。 例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.2s~4s C.4s~5s D.5 s~10 s 六、教学过程 环节四（5分钟）对法拉第电磁感应定律公式的理解和应用 设计意图：让学生体会应用法拉第电磁感应定律处理问题，加深学生对公式的记忆，突破本节课的难点。 如图所示闭合线框一部分导体ab长L,处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度V 匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。 六、教学过程 环节五（6分钟）导线切割磁感线的感应电动势 设计意图：通过自主演绎推导导线切割磁感线时的感应电动势，增强学生的演绎推导能力。 六、教学过程 环节六（3分钟）课堂小结、布置作业 课后自我评价：第1、2小题。 设计意图：使学生构建本节课的学习内容。 1.引导学生谈一谈本节课的收获。 2.补充或整理学生总结。 环节七、板书设计 一、感应电动势 1、定义：2、条件：3、影响因素： 二、法拉第电磁感应定律 1、内容： 2、表达式：E=nΔ/Δt 3、单位：E(V)、Δ（wb)、Δt（s) 三、线切割磁感线的感应电动势 表达式：E=BLv E=BLvsinθ E=nΔ/Δt E=BLv E=BLvsinθ 主板书 学生板书 法拉第电磁感应定律 八、教学设计反思 本节课的教学设计是基于学生具备较好的辨析、结论归纳、控制变量能力。但学生的基础知识参差不齐，课堂上不能主动积极参与到组内合作探究，不能充分发挥其主观能动性，因此，需优化问题设计以激发学生深层思考。 $$