发布时间 : 星期六 文章1.5法拉第电磁感应定律的应用（一）教案法拉第电磁感应定律教案（粤教版）更新完毕开始阅读bf798dd8d15abe23482f4dfc
1.5法拉第电磁感应定律的应用（一）
一．教材分析
本节是《电磁感应》一章的核心知识之一，与电路联系紧密，也是深化发电原理的基础。教材容量大，逻辑性强，方法性强。具体分析时思维维度多，能力要求高。本课有两个三级主题：“法拉第电机”、“电磁感应中的电路”。 法拉第电机是把理论与实践相结合，通过将电机模拟化、抽象化，引导学生观察，分析感应电动势产生的原因，将电机的感应电动势与导体切割磁感线相结合；电磁感应中的电路通过感应电流与感应电动势的关系，结合闭合电路进行对比，明确两者本质上的区别，通过讨论与交流，让学生找出等效电源、外电路、电流方向，进而引导学生建立等效电路，结合闭合电路的欧姆定律求解电流、电压、电功率等问题。 二．教学目标 1．知识与技能：
（1）理解法拉第电机的原理；
（2）掌握法拉第电机感应电动势的计算； （3）理解电磁感应现象电路中的电源及外电路。 2．过程与方法：
（1）通过电磁感应中的电路的认识，在观察、分析、分类、归纳、转化、转换、综合等思维过程中，体会等效法的应用，加深学生对电磁感应内在规律的认识，凸现理论与应用的完美统一，培养严谨的物理思维习惯、方法。
（2）通过法拉第电机的探究，重结论，更重过程，明确探究的内涵，重温建立物理模型的方法。
3．情感态度与价值观：
（1）通过电磁感应的闭合电路的探究，分析物理知识的内在联系，发展对科学的好奇心和求知欲。
（2）通过实际问题的研究，引导学生理论联系实际，增强把理论用于实践的主动性和积极性。 三．重点和难点
（1）熟悉各种情况下感应电动势的表达 （2）能画出等效电路图，并能联系闭合电路解题 （3）形成学生的思维个性 四．学生基本情况分析：
学生对本节兴趣较浓，探知欲较旺，教师应及时激励，凸现物理应用性的同时培养学生思维的连贯性、系统性。物理选修生基础较好，有解惑冲动，教师要充分利用这一因素，加强引导，合理设置探究情境，营造静中有动的课堂氛围。这一节课老师要放开手脚，大干一场，但要抓住思维要点，突出重难点，做到深入浅出。 五．教学设计思路：
本节以加深巩固法拉第电磁感应定律为前提；以培养学生的分析、解决问题的能力为终极目标；理论联系实际，局部联系整体；让学生领略科技应用之广。本节课容量大，它要巩固前一节知识，更要为第六节：法拉第电磁感应定律的应用（二）作分工和铺垫。这一节学生的认知程度直接影响下一节课的教学效果。为此我深挖教材，紧紧围绕应用这一主题，我抓磁通量变化，抓电路结构，分类探究，归纳总结，突出物理方法，培养物理习惯，让学生独立地熟悉在不同情况下感应电动势的结论表达，这样学生既学到了知识，也初步领略出物理思维的严密性，逻辑性，更提高了能力。
六．教学用具准备：
电机、导线、小灯泡、三角板（尺子）、圆规、教材、多媒体平台、投影仪 七．教学过程设计： 电机 模型及 原理 →
探究 E的不同 表达式 →
分析 例题 （全程跟 踪引导） →
开放性 试题 图1-5-6 图1-5-11 →
课堂 练习 及 小结 1.引入课题---给出法拉第电机实物模型 先给出法拉第电机原理图和实物模型图，明确产生持续电流的内在根源，推导盘式和杆式情况之下感应电动势的表达。介绍部分生产、生活中常见的应用实例。 2.设置情境
教学时设置盘转式、杆转式电源；提供圆形、方形、扇形、三角形各式外电路；动生和感生示意；作业第五题设置有各种相对速度及内电路。分类设置情境，在B、L、V变化因素上下功夫，分解难点，突出重点。 3.主题教学
①、给出世界第一台发电机原理图后，让学生现场观察现象，结合原理示意图，联系法拉第电磁感应定律，并分析o、a两点电势高低，再结合实物图，示意图弄清起电原因。
②、结合电路图分清内电路、外电路，弄清电流方向。先从最简单的杆匀速直线切割磁感线情况开始，让学生交流讨论电路，建立基本的感应电路模型。
③、例题分析
例：把电阻为18Ω的均匀导线变成如图1-5-4所示的金属圆环，圆环直径D=0.80m，将圆环垂直于匀强磁场方向固定，磁场的磁感应强度为B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里。一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行，速度方向与PQ垂直，滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处的电阻），当它通过圆环直径位置时，求：
⑴直导线产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向。 ⑵此时圆环上发热手损耗的电功率。
由方形（图1-5-3）拓展到圆形电路（图1-5-4）结构，在得出相关的函数式后，用有效的B、L、V数值代入感应电动势的表达式中，然后利用右手定则判别出电流方向。这里师生要同步动手判断。在计算功率时我先要求学生根据图1-5-4自己画出常用的等效电路图，彻底搞清电路的结构，从而得出所问外电阻的发热功率。这里要条理分明，已知与所问要紧密结合，答题时强调各物理量务必交代到位。图1-5-6 是图1-5-4的基础上化对称为不对称电路，教学时强调学生独立作出等效图，注意知识与能力的迁移与升华，完全可以让学生在黑板上来现场解答。此时老师要巡察，个别学生单独指导。要针对讲台上同学的情况作具体的分析，作出等效图、分析疑难点到位、解题要规范化。
变式训练题：如果导体棒通过如图所示的A、B位置，环上AB弧所对的圆心角为60°，此时的等效电路图如何？求出此时电路中的感应电动势和导体棒的瞬时功率。
④、限于学生的基础和条件，实践和拓展拓展部分可暂时忽略。 ⑤、课堂解答练习题1、2。第一题要凸现非电阻（电容）电路，要凸现仅B参量变化（无速度变化）的情景，拓宽学生眼界，感应
P V o Q P o V 60° Q 形式由动生向感生小转移。第二题化例题中的数值计算为字母计算。突出了L参量变化的又一情景。总之，在探究完B、L、V三个参量独立变化的基础上，学生对法拉第电磁感应定律的认知又上一阶段。 4.主要涉及的物理函数式
E=n△Φ/△t、E=BLV、E=BLW/2、P=U/R、E=I（R+r）、 R外=R1R2/（R1+R2）、F=BIL、Q=UC、Φ=BS、V=WR 5.巩固提高
通过分类、对比、现场演练、讨论、示范交流、作业等一系列措施强化课堂效果，锤练思维品质，突出物理的应用特性。
6.分析杆切割磁感线的情况下相关电动势、电流、等效电路的关联问题，通过书上的例题，建立一套局部→整体→局部，磁→电，电→磁互相联系的解题思路。引导学生探究相关的功率问题，切实培养综合解题能力和解题速度。 7.布置作业
练习1、2题：随堂消化 4、5题：课外作业
通过第4题使学生了解并掌握转动和平动两种情况下的感应电动势表达。第5题给出了相对速度的情况。课堂教学和课外作业相互联系，相互补充。第1、2题有现场巩固，完善思维的作用。第4、5还有综合提升思维的效果
8.实例探究：
1. 如图，水平放置的导轨处于垂直于纸面向内的匀强磁场中，除电阻R外，其它电阻忽略不
计。现给导体棒以水平向右的初速度使导体棒在光滑导轨上运动，经一段时间后，导体有可能达到向右匀速运动状态的有（ ） A．图甲
B．图乙 C．图丙
D．都不可能达到匀速运动状态
2．如图所示，电阻为R，其它电阻均可忽略，ef是一电阻不计的水平放置的导
体棒，质量为m，棒的两端分别与ab与cd保持良好的接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当ef从静止下滑经一段时间后闭合S，则S闭合后（ ） A．ef的加速度可能大于g B．ef的加速度一定小于g
C．ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同 D．ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒
3．如图所示，两光滑的金属导轨M、N水平放置处在竖直向上的匀强磁场中，搁在导轨上的两金属杆ab和cd垂直于轨，当ab杆沿导轨向右运动时，通过cd杆的电流方向是 ，cd杆将向 运动。
2
2
4.如图4，水平放置的矩形金属框架，宽0.2米，上面放置一根不计电阻的直导线AB。框架电阻不计，R1＝2Ω，R2＝2Ω，B＝0.5T，当AB以10m/s速度向右匀速滑动时，试求： （1） 通过R1、R2电流的大小和方向 （2） R1上消耗的电功率
R1 B 图4
A R2
5.如图5所示，两平行导轨竖直放置，上端用导线相连，金属棒ab两端与导轨相接触，并可保持水平地沿光滑导轨滑动，整个处在方向垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨和导线电阻，已知金属棒电阻为0.5Ω，质量为0.5Kg，ab长为25cm，B＝2T（g取10m/s）,将金属棒由静止释放后，求：棒下滑的最大速度Vmax。
教学反思：
图5 a
b
2
新课程重视探究式学习，学生如此，老师更要如此。本教学设计在实施中紧扣教材，在探究中锻炼学生思维，教程自然、流畅，学生思维表现沉稳有力。但是例题和作业可根据学生情况再适度加工、整形，以进一步突出重点知识。新课程重视探究式学习，学生如此，老师更要如此。本教学设计在实施中紧扣教材，在探究中锻炼学生思维，教程自然、流畅，学生思维表现沉稳有力。但是例题和作业可根据学生情况再适度加工、整形，以进一步突出重点知识。适度直接引导学生注意P20页上四个图的对比概括，力争图文并茂。