《物理（医药卫生类）》教案 高职 8.4 电磁感应

8.4电磁感应教学目标：１．通过了解电磁感应现象和电磁感应定律，形成电与磁的相互作用观念，逐步建立电与磁相互统一的认识；能够灵活运用法拉第电磁感应定律计算和解决相关问题；能用电磁感应有关内容说明电磁技术的一些应用；具有与电磁场相关的初步的物质观念、相互作用观念和能量观念。２．理解既然电能够产生磁，反过来，磁也应该能够产生电的对称思想；体会科学家们从对称性的角度探究“磁生电”的问题；知道E=∆Φ∆t联系，感悟事物的共性与个性之间的关系，体会辩证唯物主义的方法和观点。３．通过“探究感应电流的产生是否与磁通量的变化有关”实验，了解感应电动势的含义及来源，并能根据实验现象形成结论；能主动与他人交流实验过程与结果。４．了解法拉第在经历不断的失败后终于发现了“磁生电”现象的经历，体会科学精神的实质；体会电磁技术应用对人类生活和社会发展带来的影响。教学重点：感应电流与磁通量变化的关系；法拉第电磁感应定律；楞次定律；右手定则。教学难点：法拉第电磁感应定律的应用（动生电动势的计算方法）；能量守恒角度理解楞次定律。教学方法：讲授法、实验探究法、讨论法教学准备：实验器材：U型磁铁、条形磁铁、导体棒、螺线管、滑动变阻器、电流表、开关、导线、电源等多媒体材料：PPT课件教学过程：新课导入情境创设：法拉第发明了圆盘发电机，转动摇柄就可以发电，让学生尝试分析其工作原理。新课讲解概念引入：奥斯特发现电流磁效应后，由于对称性可以提出新的问题：既然电流周围存在磁场，那么磁场能不能使导线中产生电流呢？教师展示法拉第线圈图片或视频，讲解他是如何研究“磁生电”现象的。教师演示导体切割磁力线运动的实验：介绍磁通量的概念，并进一步提出问题：闭合回路中感应电流的产生是否和磁通量的变化有关呢?学生活动：实验：探究感应电流的产生是否与磁通量变化有关？实验设计：学生分组实验，观察实验现象，尝试归纳出感应电流产生与磁通量变化的关系。实验操作：学生根据课本图搭建实验装置，实验中考察(1)开关闭合的瞬间;(2)开关断开的瞬间;(3)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片;(4)闭合开关后保持滑动变阻器的滑片不动，这四种情况下回路中是否有电流产生。学生交流结果并尝试归纳结论：只要闭合回路中的磁通量发生变化,闭合回路中就会产生电流。5、对感应电流的定量分析：法拉第电磁感应定律（1）感应电动势的定义：在电磁感应现象中既然存在感应电流,那么电路中一定存在电动势,我们把电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势。（2）疑问：在“探究感应电流的产生是否与磁通量的变化有关”的活动中,螺线管B就相当于电源。如果我们知道感应电动势的大小,就能根据闭合电路欧姆定律计算出感应电流的大小。那么感应电动势的大小与哪些因素有关呢?精确的实验表明: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。这就是法拉第电磁感应定律。（4）教师给出物理量，带领学生进行推导，得出感应电动势的计算方法：E=n6、例题巩固情境创设：磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,指针也固定在铝框上,假定仪表工作时指针向右转动,铝框转动时线圈中会产生感应电流。例题：如图所示,假设铝框的边长分别为a和b(b足够长),匝数为n,电阻为R,铝框的长边与x轴平行,铝框以初速度v0水平地从磁场外进入磁感应强度为B的匀强磁场中,运动过程中速度保持不变,求铝框中感应电流的大小。步骤1：引导学生运用刚刚所学公式求解；步骤2：分析得到的结果发现：感应电动势的大小与边长为a的导线部分有关,而与边长为b的导线部分无关，提出疑问。步骤3：发现是因为边长为a的导线在做切割磁力线的运动,而边长为b的导线不做切割磁力线的运动。7、导线切割磁力线时的感应电动势（动生电动势的计算方法）根据上述例题的思考与疑问可以提出拓展问题：如何计算导体切割磁力线运动而产生的感应电动势？根据原始公式推导动生电动势的表达式：假设铝框切割磁力线的长度为L,切割速度为v,在时间Δt内,铝框面积的变化量为ΔS=LvΔt,穿过铝框的磁通量的变化量为ΔΦ=BΔS=BLvΔt,因此感应电动势E=∆Φ∆t=BLv,与我们上面的计算结果相符。所以,当铝框在匀强磁场8、楞次定律（1）问题导入：当条形磁铁来回插入或拔出螺线管时,我们会看到电流计的指针时而左偏,时而右偏,这说明感应电流的方向发生了变化。那么,感应电流的方向与哪些因素有关呢?（2）学生分组实验探究：探究影响感应电流方向的因素学生根据课本实验要求记录四种情况中感应电流的方向，并尝试归纳其中磁铁运动方向与感应电流方向的关系。（3）教师总结楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。这就是楞次定律。如何从能量守恒角度理解楞次定律？（4）判断回路中感应电流方向的方法：右手定则伸出右手,使拇指与其他四指垂直并且在同一平面内,将右手放入磁场中,让磁力线垂直穿过掌心,并使拇指指向导体运动的方向,则四指所指的方向就是感应电流的方向。课堂小结知识梳理：总结课上所提出的新的概念：法拉第电磁