《法拉第電磁感應定律》教學設計

【教學目的】

1．理解電磁感應現象中感應電動勢的存在；

2．通過對實驗現象的觀察，分析、概括與感應電動勢的大小有關的因素，從而掌握法拉第電磁感應定律，並使學生體會在發現和認識物理規律中物理實驗的重要作用，培養學生的實驗操作能力；

3．通過本節課的學習，使學生領會從一般到特殊、從特殊到一般的推理方法。

【教學重點】

法拉第電磁感應定律

【教學難點】

法拉第電磁感應定律

【教學器材】

演示用：大型示教萬用電表；原副線圈；學生電源開關；滑動變阻器；

學生用：靈敏電流計；線圈；條形磁鐵。

【教學過程】

一、學生思考回答，引入課題

1．下圖所示兩種情況中，線圈中是否有感應電流？

2．根據穩恆電路知識──導體中要有電流，導體兩端存在電勢差，閉合迴路中若有電流，必存在電源，思考：（a）圖中有電流產生，但看不到明顯的電源存在，你怎樣認為？讓學生充分地發表看法，可能有的學生認為一定存在電源，有的則認為不存在電源，因為看不到電池、學生電源。要引導學生從電源是把其他形式的能轉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現了這一轉化功能，充當了迴路中的電源。

3．（a）圖中電路若在某處斷開，與（b）圖表現相同，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化為電能的本領的物理量。今天，我們就來研究電磁感應現象中產生的電動勢及其滿足的特殊規律，即法拉第電磁感應定律。

二、法拉第電磁感應定律

（一）感應電動勢：在電磁感應現象中產生的電動勢（板書）

1．學生體會：感應電動勢比感應電流更能反映電磁感應現象的本質特徵。

2．進一步提出問題並分析：感應電動勢的大小與哪些因素有關？

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

（1）實驗中誰充當電源？

（2）靈敏電流計的示數如何反映電動勢的大小？

（3）如何做會改變電動勢的大小？

（4）你怎樣表達電動勢的.大小？

4．得出結論：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．演示實驗與驗證結論：

（1）演示實驗：如何改變感應電動勢的大小，實驗方案由學生分析，每小組兩人，一學生分析另一學生演示。

（2）驗證結論：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，產生的電動勢大小不同。磁通量變化快慢類比於速度變化快慢，用δφ/δt表示，電動勢大小與δφ/δt有關。

法拉第利用實驗，精確得出──

（二）法拉第電磁感應定律：電路中感應電動勢的大小，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）

　　學生練習：

把矩形線框abcd放在磁感應強度為b的勻強磁場裏，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向右運動，求線框中產生的感應電動勢e的大小。