原创《用DIS传感器探究法拉第电磁感应定律实验教学设计》：本文关于电磁感应定律论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
摘 要：利用DIS微电压传感器来探究法拉第电磁感应定律的实验教学设计,在教学过程中,对第2节的实验进行了改进,让学生不仅能够定性地探究感应电动势的产生条件,而且能够对法拉第电磁感应定律进行探究或验证.
关键词：DIS传感器；法拉第电磁感应；DIS探究实验
一、实验设计背景分析
(一)教材与学情分析
本节内容是针对人教版教材选修3-2第4章的第4节“法拉第电磁感应定律”的教学设计.法拉第电磁感应定律是高中物理电磁学部分的重要内容.《普通高中物理课程标准》对这一部分的要求是Ⅱ级,要求掌握法拉第电磁感应定律,能计算感应电动势的大小.教材上这部分只有定性的实验介绍,没有定量的实验验证,教材这部分的引入,主要是基于第2节的两个定性实验,然后,教材直接介绍公式和推导,这让学生在理解这部分内容的时候,特别是对公式E等于nΔΦ/Δt中磁通量变化率以及与线圈匝数n的定量关系理解困难.因此,笔者希望通过利用DIS微电压传感器对第2节的实验进行改进,让学生不仅能够定性地探究感应电动势的产生条件,而且能够对法拉第电磁感应定律进行探究或验证,帮助学生理解公式.
(二)实验创新与改进
本实验对教材第2节模仿法拉第的实验进行了改进,在感应电路中用DIS微电压传感器代替电流计,用条形磁铁直接代替通电螺线管,并且增加了用单根和两根条形磁铁同时插入、抽出相同螺线圈,用一根条形磁铁以相同速度插入、抽出可调多匝线圈进行对比实验.
(三)实验原理
当通过闭合电路的磁通量改变时,闭合电路内会产生感应电动势.感应电动势的大小与闭合电路的线圈、磁通量的变化率成正比,即E等于nΔΦ/Δt.若保持变化的时间一样,就要改变磁通量的变化量,来研究磁通量的变化量对感应电动势的影響.若保持磁通量的变化率一样,就要改变线圈的匝数,来研究线圈匝数对感应电动势的影响.
二、实验内容设计
(一)实验教学重、难点
重点：通过实验观察和实验探究,理解感应电动势的大小与闭合电路的线圈匝数、磁通量变化率的关系.
难点：感应电动势的大小与磁通量的变化率的关系.
(二)实验教学内容
本次实验包括两个探究实验.探究实验一：用两个完全相同的原线圈,一个内部放一根条形磁铁,另一个内部放两根条形磁铁,同时采集磁铁以相同的速度从两个线圈中拔出的感应电动势.改变磁铁拔出的速度,采集多组数据,比较两个感应电动势.如果有E1/E2≈E1′/E2′≈ΔΦ1/ΔΦ2≈1∶2,在实验误差范围内,可近似认为感应电动势E∝ΔΦ.
探究实验二：用一根条形磁铁穿过可调线圈,开始时选择2000匝,第二次选择4000匝.分别采集磁铁以相同的速度从两个线圈中拔出的感应电动势,采集多组数据,比较两个感应电动势.如果有E1/E2≈E1′/E2′≈ΔΦ1/ΔΦ2≈1∶2.在实验误差范围内,可近似认为感应电动势E∝n.
三、实验教学方法
本次实验教学中主要用到实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法.
四、实验教学过程
【引入课题】 师：（多媒体展示）近年来,无线充电手机、无线充电汽车逐渐进入人们的视野,引起了大家的关注.那么无限充电的原理是什么呢?
【复习导入】 师：（多媒体展示）第2节的模拟法拉第电磁感应定律的实验.
【提出问题】 师：（多媒体展示）感应电动势的产生条件是否和感应电流产生的条件一样呢?
【猜想假设】 （引导学生）猜想：闭合回路感应电动势大小可能与磁通量的变化、线圈的匝数有关.
【设计实验】 （引导）生：在螺旋线的两端直接接电压表来测量感应电动势.（教师解释由于感应电动势较小,实验室的电压表不能直接测量出来,因此这里我们采用DIS微电压传感器代替传统的电压表进行测量.）
【实验探究】 教师先进行演示实验,在进行实验时,可以边实验边给学生讲解一下DIS微电压传感器的原理和使用注意事项,然后引导学生进行分组实验探究,做好实验数据处理与记录.下列是两次实验的数据图表.
【分析讨论】 教师引导学生对得出的实验图像进行分析,不同颜色代表不同的传感器测得的电压值.
从图1、图2中可以看出,二者的电压值近似为2倍.
【得出结论】 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,跟闭合电路的匝数成正比.
五、实验教学效果与评价
本实验的实验操作简便,实验现象非常明显,实验的数据处理也较为简便,能够较好地帮助学生理解闭合电路中感应电动势与磁通量的变化率、闭合电路的线圈匝数之间的关系,希望这个实验能够得到推广应用.
基金项目：本文系重庆市教育学会第八届（2015—2017）基础教育科研重点课题（课题批号：XH2015A16）“DIS实验与3D技术在物理教学中的应用研究”成果.
?誗编辑 赵飞飞
电磁感应定律论文参考资料：
结论：用DIS传感器探究法拉第电磁感应定律实验教学设计为关于对不知道怎么写电磁感应定律论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文电磁感应定律论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
