2. 法拉第电磁感应定律（表格式教学设计）物理沪科版选择性必修第二册

年级

高二年级

学科

物理

教师

课题

第2节 法拉第电磁感应定律

教学

目标

物理观念

落实能量观。知道动生电动势中的功能关系，体会到能量转化过程中都遵循能量守恒定律。

科学思维

经历分析推理得到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;感悟事物的共性与个性的关系，体会辩证唯物主义的方法和观点。

科学探究

通过实验，理解法拉第电磁感应定律。知道E＝Blvsin θ是法拉第电磁感应定律的一种特殊形式，会用法拉第电磁感应定律在具体情境中分析求解有关问题。

科学态度

与责任

通过法拉第的故事及他取得的伟大历史成就，体会科学家的情怀。意识到科学家不慕名利的科学品质，知道对神秘和壮丽的大自然的好奇心也是他们科学探究的动力。

教学

重难点

1.理解并掌握法拉第电磁感应定律，能够运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大小(重点)。

2.能够运用E=Blv或E＝Blvsinθ计算导体切割磁感线时产生的感应电动势(重点)。

3.理解动生电动势产生的原理，会推导、计算导体转动切割磁感线时的感应电动势(难点)。

教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

教师：闭合回路中磁通量的变化引起了感应电流。磁通量的变化有两个维度，一个是变化趋势,即增大或者减少;另一个是变化快慢,这两个维度就是变化量与变化率。同样电流变化也有两个维度，一个是电流的方向，另一个是电流的大小。电流的方向与磁通量变化的哪个维度有关?

学生：根据楞次定律，电流方向与磁通量的增减有关。

教师：感应电流的大小和磁通量的变化量有关还是和磁通量的变化率有关呢?我们可以通过实验进行验证。

学生思考并回答问题。

新课讲授 一、感应电动势

探究一：感应电流大小与磁通量变化快慢的关系

教师：如图所示，将条形磁体从同一高度插入线圈的实验中。

学生思考并回答

(1)快速插入和缓慢插入，磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？（播放视频或演示实验）

(2)分别用同种规格的一根磁体和并列的两根磁体以相同速度快速插入，磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？

(3)如果在条形磁体插入线圈的过程中，将线圈与电流表断开，线圈两端的电动势是否随着电流一起消失？

(4)在线圈匝数一定的情况下，感应电动势的大小取决于什么？

学生：(1)磁通量的变化量ΔΦ相同，但磁通量变化的快慢不同，快速插入比缓慢插入时指针偏转角度大。

(2)用并列的两根磁体快速插入时磁通量的变化量较大，磁通量变化率也较大，指针偏转角度较大。

(3)如果电路没有闭合，电动势依然存在。

(4)在线圈匝数一定的情况下，感应电动势的大小取决于ΔΦ/Δt的大小。

探究二：感应电流大小与线圈匝数的关系

教师：（播放视频或演示实验）请同学们记录有关数据。

学生：磁铁个数：2个  下落高度：30厘米

问题。

师生：归纳总结

1.感应电动势

在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

2.法拉第电磁感应定律

(1)内容：闭合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。

(2)公式：E＝n，式中n为线圈匝数。

(3)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，感应电动势的单位是伏特。

示例 1　一螺线管的匝数、截面积，其内部存在向左的匀强磁场，磁感应强度B逐渐增加且均匀变化，如图所示。设磁感应强度的变化率电阻R为，忽略螺线管导线的电阻，试求：

（1）螺线管内感应电动势的大小和通过电阻R的感应电流方向；

（2）在时间内通过电阻R的感应电荷量。

答案 （1）8.0V，由c到d；（2）1.6C

解析 （1）由于螺线管内磁场的磁感应强度均匀变化，根据法拉第电磁感应定律，螺线管内感应电动势为

根据楞次定律，通电螺线管感应电流的磁场阻碍原磁场的变化，从而可以判断通过电阻R的感应电流方向为由c到d。

（2）螺线管内感应电流的大小为

则在时间内，通过电阻R的感应电荷量为

新课讲授 二、导体切割磁感线运动时感应电动势的大小

探究三：部分导体切割磁感线

教师：（播放视频或演示实验）导体切割磁感线运动时感应电流的大小

学生思考并回答问题。