2024年 第十章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流教案 鲁科版选修3-2

2024年第十章第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流教案鲁科版选修3-2学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：法拉第电磁感应定律自感涡流

2.教学年级和班级：高中物理，高三（1）班

3.授课时间：2024年5月15日

4.教学时数：1课时（45分钟）

教学内容以鲁科版选修3-2教材为准，本节课主要内容包括：

1.法拉第电磁感应定律的发现过程和基本内容

2.自感现象的产生和计算方法

3.涡流的产生、影响及应用

教学目标：

1.使学生了解法拉第电磁感应定律的发现过程，掌握其基本内容

2.培养学生对自感现象的认识，学会计算自感系数

3.使学生了解涡流的产生、影响及应用，提高学生的物理素养

教学重点：

1.法拉第电磁感应定律的基本内容

2.自感系数的计算方法

3.涡流的产生、影响及应用

教学难点：

1.法拉第电磁感应定律的发现过程

2.自感现象的理解和计算

3.涡流的计算和应用

教学方法：

1.采用问题导入法，引导学生思考电磁感应现象

2.运用实验演示法，让学生直观地观察自感现象

3.利用案例分析法，探讨涡流的产生、影响及应用

4.采用小组讨论法，培养学生的合作精神和解决问题的能力

教学准备：

1.教材、PPT、实验器材

2.相关案例资料

3.作业布置：预习法拉第电磁感应定律、自感、涡流的相关内容，准备课堂讨论核心素养目标分析本节课旨在培养学生的物理核心素养，主要包括以下几个方面：

1.科学探究能力：通过问题导入法和实验演示法，引导学生主动探究电磁感应现象，培养学生观察、实验、分析问题的能力。

2.科学思维能力：通过案例分析法，使学生掌握法拉第电磁感应定律、自感、涡流的基本原理，培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。

3.科学交流与合作能力：采用小组讨论法，培养学生在讨论中积极发言、倾听他人意见、与他人合作的能力。

4.科学态度与价值观：通过了解法拉第等科学家的贡献，使学生认识到科学研究的艰辛和重要性，培养学生的科学态度和价值观。

5.科学应用能力：通过案例分析，使学生了解涡流在实际生活中的应用，培养学生将所学知识运用到实际生活中的能力。重点难点及解决办法重点：

1.法拉第电磁感应定律的基本内容

2.自感系数的计算方法

3.涡流的产生、影响及应用

难点：

1.法拉第电磁感应定律的发现过程

2.自感现象的理解和计算

3.涡流的计算和应用

解决办法：

1.对于法拉第电磁感应定律的发现过程，可以通过讲解和观看相关视频，帮助学生了解科学家们的探索历程，从而加深对定律的理解。

2.自感现象的理解和计算，可以通过实验演示和小组讨论，让学生亲身体验和探究自感现象，从而突破自感现象的理解和计算难点。

3.对于涡流的计算和应用，可以通过分析实际案例，让学生了解涡流在实际生活中的应用，从而提高学生对涡流的理解和应用能力。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：在讲解法拉第电磁感应定律、自感、涡流的基本原理时，采用讲授法，清晰、系统地阐述概念和公式，帮助学生建立知识框架。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，鼓励学生提出问题、分享观点，培养学生的思维能力和团队合作精神。

3.实验法：通过安排实验演示，使学生直观地观察自感现象，提高学生对自感现象的理解和认识。

教学手段：

1.多媒体设备：利用PPT、视频等多媒体资源，生动形象地展示电磁感应现象的原理和实验过程，提高学生的学习兴趣和理解能力。

2.教学软件：运用教学软件进行模拟实验，让学生亲自操作，加深对自感、涡流等现象的理解。

3.互动式教学：通过提问、回答、讨论等方式，引导学生主动参与课堂，激发学生的学习积极性和主动性。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解法拉第电磁感应定律、自感、涡流的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习法拉第电磁感应定律、自感、涡流内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确法拉第电磁感应定律、自感、涡流教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习法拉第电磁感应定律、自感、涡流的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的电磁感应现象，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为新的学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解法拉第电磁感应定律、自感、涡流的基本原理，结合实例帮助学生理解。

突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕法拉第电磁感应定律、自感、涡流问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对法拉第电磁感应定律、自感、涡流知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决练习题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与法拉第电磁感应定律、自感、涡流内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合法拉第电磁感应定律、自感、涡流内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习法拉第电磁感应定律、自感、涡流的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的法拉第电磁感应定律、自感、涡流内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理法拉第电磁感应定律：

1.法拉第电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流。

2.法拉第电磁感应定律：感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向有关，符合右手定则。

3.感应电流的大小与导体运动速度、磁场强度、导体长度、磁场与导体的相对速度有关。

自感：

1.自感现象：导体本身电流变化时，在导体中产生自感电动势。

2.自感系数：表示导体自感能力的物理量，与导体的长度、截面积、材料有关。

3.自感电动势的大小与导体电流的变化率成正比，与自感系数成正比。

涡流：

1.涡流的产生：变化的磁场在导体中产生感应电流，形成闭合的涡流。

2.涡流的影响：涡流会导致能量的损耗，影响电子设备的性能和寿命。

3.涡流的计算：涡流的大小与磁场变化率、导体电阻、导体面积有关。

4.涡流的防止：采用散热片、增大导体电阻、使用高频电源等措施减小涡流的影响。

教学实际应用：

1.通过实验演示法，让学生直观地观察法拉第电磁感应现象，提高学生对感应电流的理解。

2.通过小组讨论法，让学生探讨自感现象的产生和计算方法，培养学生的合作精神和解决问题的能力。

3.分析实际案例，让学生了解涡流的产生、影响及应用，提高学生的物理素养和实际问题解决能力。

教学拓展：

1.引导学生探究法拉第电磁感应定律的发现过程，了解科学家的探索精神和贡献。

2.探讨自感现象在实际生活中的应用，如自感灯、自感传感器等。

3.研究涡流在电子设备中的应用，如变压器、电感器等，以及如何减小涡流的影响。典型例题讲解1.例题一：

题目：一个闭合电路的一部分导体在磁场中做匀速圆周运动，求感应电动势的最大值。

解答：

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的最大值为：

ε_max=B*l*v*sin(θ)

其中，B为磁场强度，l为导体长度，v为导体速度，θ为磁场与导体速度方向的夹角。

2.例题二：

题目：一个闭合电路的一部分导体在磁场中做匀速直线运动，求感应电流的最大值。

解答：

根据法拉第电磁感应定律，感应电流的最大值为：

i_max=ε_max/(R+r)

其中，ε_max为感应电动势的最大值，R为电路总电阻，r为导体电阻。

3.例题三：

题目：一个长直导线通以电流I，离导线距离为d处有一平面磁场，磁场强度为B。现将一导体棒垂直于磁场方向放入磁场中，求导体棒两端的感应电动势。

解答：

根据法拉第电磁感应定律，导体棒两端的感应电动势为：

ε=B*l*I*sin(θ)

其中，l为导体棒长度，I为导线电流，θ为磁场与导体棒方向的夹角。

4.例题四：

题目：一个通电螺线管产生的磁场中，有一导体棒AB在不同位置，求导体棒AB两端的感应电动势。

解答：

根据法拉第电磁感应定律，导体棒AB两端的感应电动势为：

ε=-ΔΦ/Δt

其中，ΔΦ为导体棒AB所在磁通量的变化量，Δt为时间间隔。

5.例题五：

题目：一个闭合电路的一部分导体在磁场中做匀速圆周运动，求感应电流的有效值。

解答：

根据法拉第电磁感应定律，感应电流的有效值为：

i_eff=ε_max/(√2*R+r)

其中，ε_max为感应电动势的最大值，R为电路总电阻，r为导体电阻。教学反思本节课主要讲解了法拉第电磁感应定律、自感、涡流的相关内容。在教学过程中，我采用了讲授法、讨论法和实验法等多种教学方法，充分利用多媒体资源和教学软件，提高了学生的学习兴趣和主动性。通过小组讨论和实验演示，学生对自感现象有了更直观的认识，对涡流的产生、影响及应用也有了更深入的理解。

在教学过程中，我发现学生在理解和计算自感系数和涡流时存在一定的困难。为了突破这个难点，我采用了对比和归纳的方法，帮助学生建立知识点之间的联系，并通过实际案例分析，让学生在实践中体验知识的应用，提高学生的实际操作能力。

在课堂互动环节，我鼓励学生提出问题、分享观点，培养学生的思维能力和团队合