2024-2025学年高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律4教案新人教版选修3-2

PAGE6-法拉第电磁感应定律

【教学目标】（一）学问与技能1．理解电磁感应现象中感应电动势的存在；2．知道影响感应电动势大小的因素有哪些；3．理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，并能应用解答有关问题。（二）实力与方法通过学生分组试验，培育学生的动手操作实力，视察、分析、总结规律的实力，以及团结协作实力。（三）情感、看法、价值观1．通过对试验现象的视察、摸索、分析、概括与感应电动势的大小有关的因素，让学生体会科学探究过程，培育学生严谨的科学看法。2．让学生在探究过程中体验解决问题的胜利喜悦，并了解物理文化背景，增进学生学习物理的情感。【教学重点与难点】重点：探究法拉第电磁感应定律的定量关系以及对公式

的理解。难点：探究法拉第电磁感应定律的定量关系【教学资源】规格相同的两台发电机，规格各异的线圈若干，条形磁铁，灵敏电流计，导线若干，自制电磁感应定律试验仪，自制拳击测速仪等【教学过程】

教学进程老师活动学生活动设计意图[环节1]引入新课

老师组织学生进行趣味竞赛。两台外形完全相同的发电机均外接相同的灯泡，一男一女两位同学同时操作两台发电机，比较谁的灯泡更亮，获胜者予以激励。(设计好发电机磁铁磁性强度使女生的灯泡比男生的亮)学生主动参加竞赛，其他同学细致视察并思索现象的缘由。培育学生视察实力，男女生的对比与阅历相违反，激发学生的爱好。灯泡的亮度间接的反应了电源电动势的大小。提出概念：感应电动势。引发学生思索：感应电动势的大小与哪些因素有关？集体听讲，并思索提出的问题。引导学生分析现象的本质，培育学生对试验现象的分析实力。[环节2]进行新课

阶段1：猜想感应电动势的大小与哪些因素有关？

激励学生大胆的提出猜想，并予以激励。踊跃发言，提出自己的想法

熬炼动手实力，培育团结协作实力及严谨科学看法。组织、指导学生进行分组试验，验证并补充自己的猜想。利用所给的试验器材设计一个试验方案，运用电磁感应现象使得电表的指针偏转尽可能的大。通过试验的摸索、视察，总结出影响感应电动势的大小与哪些因素有关，说明理由，并归纳出各因素与感应电动势大小的定性关系。主动动手操作试验，通过不断的摸索、视察，总结规律，完成学生探究卡片。让各组学生分别展示自己的探讨成果，与全班同学共享。老师将各组的结果相互补充，引导学生分析现象本质，提出影响感应电动势大小的三个影响因素：①磁通量的变更量②磁通量的变更时间③线圈的匝数。各组派一代表向全班同学介绍本组的探究结果。吸纳其他组的看法，完善试验结果。

阶段2：探究感应电动势的大小与三个因素之间的定量关系

提问：探究感应电动势的大小与各因素间的关系应采纳什么方法。回答：限制变量法，比如探究感应电动势的大小与磁通量变更量之间的关系时，限制磁通量变时间和线圈匝数不变。对于限制变量法，学生已特别熟识，所以此环节应放给学生，让学生充分发表他们的观点。引导学生应用限制变量法设计试验方案。感应电动势的大小，磁通量的变更量，磁通量的变更时间这三者的测量是该试验的难点。第一，关于感应电动势大小的测量。老师简洁介绍示波器测量感应电动势大小的基本原理，并说明读数特点，读取的是某段时间内的最大值。其次，关于磁通量变更量的测量。引导学生运用转换法来测量。①回顾分组试验中是如何变更磁通量变更量的。②如何保证磁通量变更量的大小与磁铁个数成正比。③将磁通量的变更量测量转换为磁铁个数的测量。第三，关于磁通量变更时间的测量。同样运用转换法。①回顾分组试验中是如何变更磁通量变更变更时间的。②探讨过程选取微小一段时间，可认为磁铁做匀速运动，运动时间与磁铁运动速度成反比，将磁通量变更时间的的测量转化为速度的测量。③让磁铁做自由落体运动。将速度测量转化为高度测量。

集体听讲。

在老师的引导下回答问题。①变更磁铁的个数来限制磁通量的变更量。②保证每根磁铁对磁通量的贡献一样，即每根磁铁的磁性相同，每根磁铁与线圈的相对位置相同。

回答问题。

①变更磁铁的速度来限制磁通量的变更时间。

同时做好笔记：①

；②

。此环节是教学的重点之一。意在让学生经验试验的设计过程。体会物理试验测量中常用的转换法。让学生在探究过程中体验解决问题的胜利喜悦，增进学生学习物理的情感。

展示试验仪器，请同学上台进行试验操作并做指导。第一步，限制线圈匝数与磁铁下落高度不变，变更磁铁的个数，探究感应电动势的大小与磁通量变更量之间的关系。其次步：限制磁铁个数及线圈匝数不变，变更下落高度，探究感应电动势大小与磁通量变更时间之间的关系。第三步：引导学生理论分析感应电动势的大小与线圈匝数之间的关系为正比关系，再限制下落高度和磁铁个数不变，变更线圈匝数，验证感应电动势大小与线圈匝数成正比。

观看试验过程，记录试验数据。理论上分析感应电动势的大小与线圈匝数的关系。每匝线圈之间为串联的关系，相当于n个电源串联，总电动势等于各小电源电动势之和，且每匝线圈电动势相同。所以感应电动势与匝数成正比阶段3:试验数据分析

阶段4:试验结论

利用表格和作图的方法处理数据。第一步，将感应电动势的大小与对应的磁铁个数填入表格并作出E-N图像，为一条过原点的直线，说明感应电动势的大小与磁铁个数成正比，即与磁通量的变更量成正比，

其次步，将感应电动势的大小与对应的磁铁下落高度填入表格并作出E-

图像，为一条过原点的直线，说明感应电动势的大小与磁铁下落高度成正比，即与磁通量的变更时间成反比

。匝数关系上一步骤已得出正比关系。分析总结：对于每一匝线圈而言

写成等式在国际单位制中k=1，所以提出概念：磁通量的变更率：磁通量的变更量与磁通量的变更时间的比值（

）

试验结论：法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变更率成正比。老师简洁介绍法拉第电磁感应定律形成的历史过程。1831年，法拉第发觉电磁感应现象，之后大量的科学家起先探讨电磁感应现象，最早由纽曼、韦伯各自从理论上提出了感应电动势的计算公式，之后法拉第通过精切的试验验证了这一规律。人们为了纪念法拉第在电磁感应现象方面的突出贡献，就用他的名字命名了这肯定律。

集体听讲巩固以前所学过的表格法和作图法处理试验数据的实力。

注意物理文化，重视科学与人文教化结合。

[环节3]呼应及拓展

老师：最终，我们用今日所学的学问回过头来回答最起先所提出的问题，为什么男生的发电机产生的感应电动势更小呢？还是请刚才那位男生上来自己找寻答案。老师：法拉第电磁感应定律为电磁感应的运用供应了定量计算依据，电磁感应定律在生活中的运用特别的广泛。展示拳击测速仪，与学生共同参加嬉戏。

学生检查发电机磁铁磁性强弱，检查线圈匝数大小……发觉男生的发电机少一块磁铁。

学生上台参加拳击测速嬉戏。

通过对所学学问的运用，增进学生学习物理的情感。

[环节4]布置作业结课

激励学生课后做个有心人，用所学的学问说明身边的生活现象。布置作业：证明直导线垂直切割匀强磁场磁感线时感应电动势的大小E=BLV。总体评价学生的课堂表现。感谢学生课堂的主动协作。

在欢乐的气氛中，结束课堂教学情感上的互动有利于师生之间形成良好的师生关系。对于学生的感谢是诚