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  3. 阅读材料．根据要求完成教学设计任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》

阅读材料．根据要求完成教学设计任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》

昕玥2019-12-17  23
问题 阅读材料．根据要求完成教学设计任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“电磁感应定律”的内容要求为：“收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。理解法拉第电磁感应定律。”材料二某版本高中物理教科书关于“法拉第电磁感应定律”的部分教学内容如下： 穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，其中就有感应电流。既然有感应电流．电路中就一定有电动势。如果电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，电动势依然存在。在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。 感应电动势的大小跟哪些因素有关呢 在用导线切割磁感线产生的感应电流的实验中，导线运动的速度越快、磁体的磁场越强，产生的感应电流就越大：在向线圈中插入条形磁铁的实验中，磁铁的磁场越强、插入的速度越快．产生的感应电流就越大。这些经验向我们提示，感应电动势可能与磁通量变化的快慢有关，而磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示。 材料三教学对象为高中二年级学生，学生已经学习了磁场、楞次定律等知识。 (1)简述法拉第电磁感应定律的内容。 (2)结合所给材料，完成“法拉第电磁感应定律”的教学设计，内容包括教学目标、教学过程。
选项
答案
解析(1)法拉第电磁感应定律：闭合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。 (2)教学设计如下： 一、教学目标 (一)知识与技能 1．知道什么叫感应电动势，知道电路中哪部分相当于电源 2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量。 3．理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式。 4．能推导出E=B1vsinθ。 (二)过程与方法 1．经历实验过程，培养动手能力和探究能力。 2．通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=B1v，掌握运用理论知识探究问题的方法。 (三)情感、态度与价值观 了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。 二、教学重点 让学生探究影响感应电动势的因素，并能定性地找出感应电动势与磁通量的变化率的关系。 会推导导线切割磁感线时的感应电动势的表达式。 三、教学难点 如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系。 四、教学用具 多媒体电脑、PPT课件、探究实验器材(线圈、蹄形磁铁、导线、电流计等)。 五、教学过程 引入新课 师：在物理学史上，有这样一位科学家，他是一个贫穷的铁匠的儿子，做过订书学徒，干过非常卑贱的工作． 但却取得了非凡的成就。他用一个线圈和一个磁铁，改变了整个世界。今天，从美国的阿拉斯加到中国的青藏高原，从北极附近的格陵兰岛，到南极考察站，都离不开他一百多年前的发现，这位科学家是谁 ——英国科学家法拉第。 下面大家各小组再重新做一下这一有着划时代意义的实验：(学生做实验)[img]/upload/tiku/447/5424720_1.png[/img]在学生组装实验器材做实验的同时，教师进行巡视，指导。学生可能出现的情况： 组装器材缓慢，接触不好，现象不明显等。教师加以必要的指导。 师：同学们，我们用一个线圈和一个磁铁竟然使闭合电路中产生了电流，这是多么令人惊奇的发现!根据电路的知识，在这个实验电路中哪一部分相当于电源呢 (学生回答)师：如果你是法拉第．当你发现了电磁感应现象以后，下一步你要进一步研究什么呢 (学生回答)好，下面我们就来探究一下影响感应电动势的因素。现在大家猜想一下：感应电动势可能由什么因素决定 小组讨论一下。(学生讨论)(可让学生自由回答)情况预测：线圈的大小、匝数、磁通量的大小、磁通量变化的大小、时间、磁通量的变化 率、磁感应强度等等……师：大家猜想的都有可能。我们知道产生感应电流的条件是磁通 量要变化．那么是不是就意味着感应电动势和磁通量的变化有关，与 变化时间有关呢 下面我们就来探究一下感应电动势E与磁通量的 变化△φ和变化时间△t有什么定性关系。 研究三个变量之间的关系．我们采用什么方法 (生答：控制变量法)黑板上板书： △φ一定．△t增大．则E△t一定．△φ增大．则E师：好．现在就请各组的同学按照学案上的提示，看能不能设计试 验来探究一下。 在这里教师要在巡回中加以指导。对学生的设计方案进行必要修改和纠正。可先让学生说一下实验方案。 (注意图中两个电表是电流计)学生试验完成后，让学生在黑板上填上结论。 精确的定量实验得出：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。[img]/upload/tiku/447/5424720_1_1.png[/img]实际上．上式只是单匝线圈所产生的感应电动势的表达式，如果是n匝线圈，那么表达式应该是怎样的 为什么 可以从理论上得出吗[img]/upload/tiku/447/5424720_1_2.png[/img]导线切割磁感线时的感应电动势： 在初中时我们就已经知道，导线切割磁感线会产生感应电流，今天我们就来推导一下导线切割磁感线时的感应电动势。谁能自告奋勇到黑板上推导一下[img]/upload/tiku/447/5424720_1_3.png[/img][img]/upload/tiku/447/5424720_1_4.png[/img][img]/upload/tiku/447/5424720_1_5.png[/img]注意结论应为：E=Bιυcosθ
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