高中物理教案
發(fā)表時(shí)間:2021-07-22高三物理教案:《電阻定律》教學(xué)設(shè)計(jì)。
一、教材分析
本節(jié)課是一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究和理論探究課。從研究方法上講,本節(jié)內(nèi)容是體現(xiàn)和滲透物理學(xué)研究方法的經(jīng)典案例。如何通過兩種探究方案進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生探究能力,使學(xué)生逐漸掌握科學(xué)的探究方法,對學(xué)生今后的發(fā)展尤為重要。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識目標(biāo)
①知道電阻定律及其表達(dá)式;
②了解導(dǎo)體電阻率的概念,知道常見金屬導(dǎo)體電阻率的大小的排序;
③了解導(dǎo)體的電阻率與溫度有關(guān)。
2、能力目標(biāo)
①通過探究導(dǎo)體電阻與材料、長度及橫截面積的定量關(guān)系,掌握科學(xué)的探究方法,體驗(yàn)科學(xué)的探究過程。
②學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法,發(fā)展思維能力。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
①通過實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的態(tài)度;
②通過小組交流與討論,培養(yǎng)學(xué)生合作與交流的團(tuán)隊(duì)精神,有將自己的見解與他人交流的愿望,養(yǎng)成在合成中既堅(jiān)持原則又尊重他人的品質(zhì)。
③通過對相關(guān)科技問題的討論學(xué)習(xí),增強(qiáng)將物理知識應(yīng)用于實(shí)際的意識,加強(qiáng)對學(xué)生的人文教育。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):探究電阻定律的定量關(guān)系是這節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。
難點(diǎn):如何設(shè)計(jì)合理可行的實(shí)驗(yàn)方案是本節(jié)課的難點(diǎn)。
關(guān)鍵:如何引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,如何引導(dǎo)學(xué)生建立理論分析的物理模型是關(guān)鍵。
四、學(xué)情分析
我將首先設(shè)置問題情境,引導(dǎo)學(xué)生猜想影響電阻的可能因素;然后通過學(xué)生自主探究和分組合作交流實(shí)驗(yàn)方案;最后師生共同交流歸納結(jié)論來突出教學(xué)的重點(diǎn);
通過設(shè)置情境引導(dǎo)學(xué)生建立物理模型化解學(xué)生進(jìn)行理論分析的難點(diǎn);通過引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)電阻串并聯(lián)知識及控制變量法,充分運(yùn)用學(xué)生已有知識分解實(shí)驗(yàn)探究的難點(diǎn)。
五、教學(xué)方法
本節(jié)課我將采用“導(dǎo)、探”式教學(xué)方法。“導(dǎo)”:即教師通過設(shè)置情境和問題,引導(dǎo)學(xué)生提出探究方案,發(fā)揮主導(dǎo)作用;“探”:即學(xué)生自主探究。
六、課前準(zhǔn)備 “220V,100W”和 “220V,25W” 的2只白熾燈泡
七、課時(shí)安排 1課時(shí)
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景引入、展示目標(biāo)
情境一:展示一組簡單的串聯(lián)電路,請學(xué)生思考導(dǎo)體的電阻可能與什么因素有關(guān)?
?情境二:展示一組簡單的并聯(lián)電路,請學(xué)生思考導(dǎo)體的電阻可能與什么因素有關(guān)?
情境三:教師提供“220V,100W”和 “220V,25W” 的2只白熾燈泡,請學(xué)生觀察。提出問題:
(1)計(jì)算2只燈泡的電阻;
(2)觀察電阻和燈絲的長短、粗細(xì)有什么關(guān)系?
引出課題:導(dǎo)體的電阻和這些因素之間有什么樣的定量關(guān)系呢?
(三)合作探究、精講點(diǎn)播
1、實(shí)驗(yàn)探究
從復(fù)習(xí)控制變量法入手:
(1)怎樣進(jìn)行定量研究呢?這里涉及到一個(gè)物理量與多個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的研究,類似的問題我們以前遇到過嗎?引導(dǎo)學(xué)生回憶“控制變量法”。
(2)規(guī)劃步驟:學(xué)生用“控制變量法”制定探究步驟
(3)制定方案、設(shè)計(jì)電路:先讓學(xué)生制定如何探究的方案,再進(jìn)一步由方案到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì);同時(shí),把學(xué)生制定的方案和設(shè)計(jì)的電路展示出來,再請學(xué)生評價(jià)哪個(gè)方案哪個(gè)電路優(yōu)越?通過比較學(xué)生設(shè)計(jì)的電路,讓學(xué)生充分發(fā)表見解。從而培養(yǎng)學(xué)生合作與交流的品質(zhì)。
(4)實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù):各小組按照設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。讓學(xué)生明確收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性。從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
(5)分析與論證:讓學(xué)生對數(shù)據(jù)分析處理并嘗試對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納。請各組的發(fā)言人總結(jié)匯報(bào)。讓另外同學(xué)進(jìn)行評判。從而增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的可信度與說服力。
以上環(huán)節(jié)緊緊圍繞“學(xué)生探索”展開課堂教學(xué),把“探索”這一要素充分地體現(xiàn)出來了,從而培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探索能力。
2、理論探究
從建立物理模型入手:
(1)首先根據(jù)情境一和情境二中的物理圖景,引導(dǎo)學(xué)生建立物理模型;
建立研究R與l關(guān)系的模型:一根長度為l,電阻為R的導(dǎo)體,可以看稱是由n段長度同為l,電阻同為R1的導(dǎo)體串聯(lián)而成;
你能得出R與L的關(guān)系嗎? 你能得出R與S的關(guān)系嗎?
建立研究R與S關(guān)系的模型:一根橫截面積為S,電阻為R的導(dǎo)體,可以看稱是由n條橫截面積同為S1,電阻同為R1的導(dǎo)體并聯(lián)而成;
在這里師生共同進(jìn)行探索,思路如下:通過以上實(shí)驗(yàn)探究和理論分析,我們已經(jīng)得出電阻與導(dǎo)體的長度成正比,與導(dǎo)體的橫截面積成反比,即: ;分析k的含義,引出電阻率的概念。
最后,得出電阻定律的表達(dá)式:
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
九、板書設(shè)計(jì)
一、 實(shí)驗(yàn)探究:
1、 探究目的:探究導(dǎo)體電阻與其決定因素的定量關(guān)系。
2、 探究內(nèi)容:電阻與長度、橫截面積和材料的定量關(guān)系。
3、 探究方法:控制變量法
4、 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì):
5、 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:
6、 進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
7、 結(jié)論匯報(bào):
二、理論探究:
1、分析導(dǎo)體電阻與它的長度的關(guān)系:
2、研究導(dǎo)體電阻與它的橫截面積的關(guān)系:
三、電阻定律:
1、電阻定律內(nèi)容:導(dǎo)體的電阻與它的長度成正比,與它的橫截面積成反比。
2、公式:R= ρL/s
3、電阻率ρ
(1)反映了材料導(dǎo)電性能的好壞
(2)單位:Ω?m
十、教學(xué)反思
本教學(xué)設(shè)計(jì)采用“猜想—實(shí)驗(yàn)—?dú)w納”的探究性教學(xué)模式,引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生圍繞“探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度、橫截面積及材料的關(guān)系” ,激發(fā)學(xué)生的探究熱情和學(xué)習(xí)興趣。課堂上有學(xué)生的個(gè)體學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)、合作探索、學(xué)生交流匯報(bào)、實(shí)驗(yàn)操作、師生交流等教學(xué)組織形式,擴(kuò)大了單位時(shí)間內(nèi)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的空間,而且釋放了每個(gè)學(xué)生的精神活動(dòng),充分體現(xiàn)了新課程倡導(dǎo)的“重視對學(xué)生進(jìn)行自主探究和合作學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)”的理念主體地位,改變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的方式。課后需要記錄、總結(jié)學(xué)生反映情況,時(shí)間分配情況等。
電阻定律學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1、理解電阻定律和電阻率,能利用電阻定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計(jì)算
2、了解電阻率與溫度的關(guān)系
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種 ,它是由導(dǎo)體 決定的,導(dǎo)體的電阻跟它的 有關(guān);跟它的 有關(guān);跟它的 有關(guān)。
2.電阻定律:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度L成 ,與它的橫截面積成 ;導(dǎo)體的電阻與 有關(guān)。表達(dá)式R= ,式中ρ是比例系數(shù),它與導(dǎo)體的材料有關(guān),是表征 的一個(gè)重要的物理量。
3.各種材料的電阻率 都隨溫度的變化而 ,金屬的電阻率隨溫度的升高而 ,而有些合金電阻率幾乎不受溫度變化的影響,常用來制作 。
三、提出疑惑
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
二、學(xué)習(xí)過程1. 控制變量法:
物理學(xué)中,如果想研究一個(gè)量與其他幾個(gè)量的關(guān)系時(shí),可以采用保持其他量不變,只讓某一個(gè)量發(fā)生變化去研究量的變化規(guī)律。
B.若將a、d兩端連在電路中,則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí),變阻器的阻值減小
C.若將b、c兩端連在電路中,則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí),變阻器的阻值增大
D.若將a、b兩端連在電路中,則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí),變阻器的阻值不變
5.有一只燈泡的燈絲斷了,通過轉(zhuǎn)動(dòng)燈泡燈絲接通,再接入電源后,所發(fā)生的現(xiàn)象及其原因是( )
A.燈絲電阻變小,通過它的電流變大,根據(jù)P=I2R,電燈變亮
B.燈絲電阻變大,通過它的電流變小,根據(jù)P=I2R,電燈變暗
C.燈絲電阻變小,它兩端的電壓不變,根據(jù),電燈變亮
D.燈絲電阻變大,它兩端的電壓不變,根據(jù),電燈變暗
6. 兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線A和B,如果把導(dǎo)線A均勻拉長到原來的2倍,導(dǎo)線B對折后擰成一股,然后分別加上相同的電壓,則它們的電阻之比RA:RB為______,相同時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量之比qA:qB為______
課后練習(xí)與提高學(xué)習(xí)
1.關(guān)于材料的電阻率,下列說法中正確的是( )
A.把一根長導(dǎo)線截成等長的三段,每段的電阻率是原來的
B.金屬的電阻率隨溫度的升高而增大
C.純金屬的電阻率較合金的電阻率小
D.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量
2.將截面均勻、長為L、電阻為R的金屬導(dǎo)線截去,再拉長至L,則導(dǎo)線電阻變?yōu)?/p>
6.白熾燈接在220V電源上能正常發(fā)光,將其接在一可調(diào)電壓的電源上,使電壓逐漸增大到220V,則下列說法正確的是( )
A.電流將逐漸變大
B.電流將逐漸變小
C.每增加1V電壓而引起的電流變化量是相同的
D每增加1V電壓而引起的電流變化量是減小的
7.有四個(gè)阻值為R的電阻全部使用,經(jīng)過不同組合可以獲得不同阻值的等效電阻,下列阻值中可以獲得的阻值為( )
A.4R B.2R C.R D.0.6R
8.已知銅的電阻率小,合金的電阻率大,鉑的電阻率隨溫度有明顯變化,錳銅合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,則在下列空格處填上合適材料:連接電路的導(dǎo)線用______,電爐的電阻絲用______,電阻溫度計(jì)用______,標(biāo)準(zhǔn)電阻用______
9. 兩導(dǎo)線長度之比為1∶2,橫截面積之比為3∶4,電阻率之比為5∶6,則它們的電阻之比為______。
10.輸出電壓恒定的電源與一根玻璃管中的水銀柱組成電路,水銀柱中通過的電流為0.1A,今將這些水銀倒進(jìn)另一根玻璃管中,管的內(nèi)徑是原來的2倍.重新與該電源組成電路,則流過水銀柱的電流為______.
11. 一根長為0.5m的金屬絲,橫截面積為3.0mm2,在它兩端加上0.15V的電壓時(shí),通過金屬絲的電流為2.0A,求金屬絲的電阻率。
12. A、B兩地相距40km,從A到B兩條輸電線的總電阻為800Ω,若A、B之間某處E兩條輸電線發(fā)生短路,為查明短路地點(diǎn),在A處接上電源,測得電壓表示數(shù)為10V,小量程電流表讀數(shù)為40mA,如圖所示,則短路處距A多遠(yuǎn)?
參考答案:
預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.性質(zhì) 因素 長度 橫截面積 材料
2.正比 反比 構(gòu)成它的材料 材料性質(zhì)
3.一般 變化 增大 標(biāo)準(zhǔn)電阻
當(dāng)堂檢測
1、D 2、A 3、C 4、AD 5、C 6、16:1;1:16
課后練習(xí)與提高學(xué)習(xí)
1、BCD 2、C 3、C 4、D 5、D 6、AD 7、AC
8、電路導(dǎo)線需選ρ小的,故選銅;電爐的電阻絲需選ρ大的,故選合金;電阻溫度計(jì)需選ρ隨溫度變化明顯的,故選鉑;標(biāo)準(zhǔn)電阻需選ρ隨溫度變化基本穩(wěn)定不變的,故選錳銅合金
9、5∶9
10、1.6A
11
12、距A端12.5km
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高三物理教案:《楞次定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。那么如何寫好我們的教案呢?下面是小編為大家整理的“高三物理教案:《楞次定律》教學(xué)設(shè)計(jì)”,相信能對大家有所幫助。
本文題目:高三物理教案:楞次定律
第一課時(shí) 電磁感應(yīng)電流條件 楞次定律
基礎(chǔ)知識回顧:
1. 不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生,這種利用變化的磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫 ;產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是 。
2.在勻強(qiáng)磁場中 與 的乘積叫穿過這個(gè)面的磁通量。單位為 ,符號為 。物理意義是 ;磁通量是 量,但有正負(fù)之分,若有兩個(gè)磁場穿過某一面積,設(shè)某一方向的磁通量為正,另一方向的磁通量為負(fù),它們的 就為穿過這一面積的磁通量。
3.磁通量發(fā)生變化有如下三種情況:⑴ ,⑵ ,⑶ 。
4.楞次定律:感應(yīng)電流具有這樣的方向,感應(yīng)電流的磁場總是 引起感應(yīng)電流的 。應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的具體步驟為(1)明確 ,(2)判斷 ,(3)確定 的方向,(4)利用 反推感應(yīng)電流的方向。
5.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向用 來判斷較為簡便。其內(nèi)容是:伸開右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿入掌心,大拇指指向 ,其余四指所指的方向就是 。
6.楞次定律中的“阻礙”作用正是 的反映。愣次定律的另一種表述:感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因。當(dāng)問題不涉及感應(yīng)電流的方向時(shí),用這種表述判斷比較方便。
【要點(diǎn)講練】
1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
[例1]線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中,做如圖所示的運(yùn)動(dòng),圖A向右平動(dòng),圖B向下平動(dòng),圖C繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),ad邊向外,圖D向紙外平動(dòng)(圖中線圈有個(gè)缺口),判斷線圈中有沒有感應(yīng)電流。( )
例2.在閉合鐵芯上繞有一組線圈,線圈與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成電路,假定線圈產(chǎn)生的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi).a、b、c三個(gè)閉合金屬圓環(huán),位置如圖 所示.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭左右滑動(dòng)時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是( ?)
A.a、b兩環(huán) B.b、c兩環(huán)
C.a、c兩環(huán) D.a、b、c三環(huán)
2.楞次定律?
[例3]閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N 極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(但未插入線圈內(nèi)部)( )
A.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引
B.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥
C. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引
D.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥
[例4]兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí),B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,則( )
A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
C.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小
D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大
[例5]用一根長為L質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn),懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,且d0 L.先將線框拉開到如圖所示位置,松手后讓線框進(jìn)入磁場,忽略空氣阻力和摩擦。下列說法正確的是
A.金屬線框進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)?/p>
B.金屬線框離開磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)?/p>
C.金屬線框dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等
D.金屬線框最終將在磁場內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
3. 楞次定律的推廣含義
【例6】光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)( )
A.P、Q將互相靠攏B.P、Q將互相遠(yuǎn)離C.磁鐵的加速度仍為g D.磁鐵的加速度小于g
【例7】當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.向右擺動(dòng) B.向左擺動(dòng)
C.靜止 D.不能判定
強(qiáng)化練習(xí):
1.圖中MN、GH為平行導(dǎo)軌,AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿,導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體,有勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面,方向如圖。用I表示回路中的電流( )
A.當(dāng)AB不動(dòng)而CD向右滑動(dòng)時(shí),I≠0且沿順時(shí)針方向
B.當(dāng)AB向左、CD向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí),I=0
C.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí),I=0
D.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng),且AB速度大于CD時(shí),I≠0且沿逆時(shí)針方向
2.在一很大的有界勻強(qiáng)磁場上方有一閉合線圈,線圈平面始終與磁場垂直。當(dāng)閉合線圈從上方下落穿過磁場的過程中( )
A.進(jìn)入磁場時(shí)加速度小于g,離開磁場時(shí)加速度可能大于g,也可能小于g
B.進(jìn)入磁場時(shí)加速度大于g,離開時(shí)小于g
C.進(jìn)入磁場和離開磁場,加速度都大于g
D.進(jìn)入磁場和離開磁場,加速度都小于g
3.AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,ab是一根金屬直棒。它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中b端始終在OC上,a端始終在AO上,直到ab完全落在OC上。整個(gè)裝置放在一勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里,則ab棒在運(yùn)動(dòng)過程中( )
A.感應(yīng)電流方向始終是b→a B.感應(yīng)電流方向先是b→a,后變?yōu)閍→b C.所受磁場力方向與ab垂直,如圖中箭頭所示方向
D.所受磁場力方向與ab垂直,開始如圖中箭頭所示方向,后來變?yōu)榉捶较?/p>
4.ef、gh為兩水平放置相互平衡的金屬導(dǎo)軌,ab、cd為擱在導(dǎo)軌上的兩金屬棒,與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦.當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時(shí),關(guān)于兩金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是( )
A.如果下端是N極,兩棒向外運(yùn)動(dòng);如果下端是S極,兩棒相向靠近
B.如果下端是S極,兩棒向外運(yùn)動(dòng);如果下端是N極,兩棒相向靠近
C.不管下端是何極,兩棒均向外互相遠(yuǎn)離
D.不管下端是何極,兩棒均互相靠近
5.在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中,通以同方向,同強(qiáng)度的電流,導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi),線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向,自右向左在兩導(dǎo)線問勻速移動(dòng),在移動(dòng)過程中,線框中感應(yīng)電流的方向( )
A.沿abcda不變 B.沿dcbad不變
C.由abcda變成dcbad D.由dcbad變成abcda
6.閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面上端無初速滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升,水平方向的磁場與光滑曲面垂直,則( )
A.若是勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
B.若是勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
C.若是非勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
D.若是非勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
7.兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈B中通以如圖乙所示的交變電流,設(shè)t=0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向(圖中箭頭所示).對于線圈A,在t1—t2時(shí)間內(nèi),下列說法中正確的是( )
A.有順時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢
B.有順時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢
C.有逆時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢
D.有逆時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢
8.2000年底,我國宣布已研制成功一輛高溫超導(dǎo)磁懸浮高速列車的模型車,該車的速度已達(dá)到每小時(shí)500千米,可載5人.如圖所示就是磁懸浮的原理,圖中A是圓柱形磁鐵,B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán),將超導(dǎo)圓環(huán)B水平地放在磁鐵A上,它就能在磁力作用下懸浮在磁鐵A的上方空中( )
A.在B放入磁場的過程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流消失
B.在B放入磁場的過程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流仍存在
C.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向如圖所示
D.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向與圖中所示的方向相反
9.生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖.鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B,線圈A跟電源連接,線圈B的兩端接在一起,構(gòu)成一個(gè)閉合電路.在斷開開關(guān)S的時(shí)候,彈簧K并不能立即將銜鐵D拉起,使觸頭C立即離開,而是過一段時(shí)間后觸頭C才能離開,因此得名延時(shí)繼電器.為檢驗(yàn)線圈B中的電流,在電路中接入一個(gè)電流表G.關(guān)于通過電流表的電流方向,以下判斷正確的是( )
A.閉合S的瞬間,電流方向?yàn)閺淖蟮接?/p>
B.閉合S的瞬間,電流方向?yàn)閺挠业阶?/p>
C.斷開S的瞬間,電流方向?yàn)閺淖蟮接?/p>
D.斷開S的瞬間,電流方向?yàn)閺挠业阶?/p>
高三物理教案:《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析
焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在電能和熱能轉(zhuǎn)換中的體現(xiàn),本節(jié)在電學(xué)中是重要的概念之一。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、理解電功的概念,知道電功是指電場力對自由電荷所做的功,理解電功的公式,能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
2、理解電功率的概念和公式,能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
3、知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
(二)過程與方法
通過推導(dǎo)電功的計(jì)算公式和焦耳定律,培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過電能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化和守恒,進(jìn)一步滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】電功、電功率的概念、公式;焦耳定律、電熱功率的概念、公式。
【教學(xué)難點(diǎn)】電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
四、學(xué)情分析
學(xué)生學(xué)好這節(jié)知識是非常必要的, A.重點(diǎn):理解電功和電功率和焦耳定律。B.難點(diǎn):幫助學(xué)生認(rèn)識電流做功和電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量之間的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn),防止學(xué)生亂套用公式。C.關(guān)鍵:本節(jié)的教學(xué)關(guān)鍵是做好通電導(dǎo)體放出的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。在得出了焦耳定律以后介紹焦耳定律公式及其在生活、生產(chǎn)上的應(yīng)用
五、教學(xué)方法
等效法、類比法、比較法、實(shí)驗(yàn)法
六、課前準(zhǔn)備
燈泡(36 V,18 W)、電壓表、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線若干、投影儀、投影片、玩具小電機(jī)
七、課時(shí)安排
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景引入、展示目標(biāo)
教師:用電器通電后,可以將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量,請同學(xué)們列舉生活中常用的用電器,并說明其能量的轉(zhuǎn)化情況。
學(xué)生:(1)電燈把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能;
(2)電爐把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能;
(3)電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能;
(4)電解槽把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。
教師:用電器把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程,就是電流做功的過程。電流做功的多少及電流做功的快慢與哪些因素有關(guān)呢?本節(jié)課我們學(xué)習(xí)關(guān)于電功和電功率的知識。
(三)合作探究、精講點(diǎn)播
1、電功和電功率
教師:請同學(xué)們思考下列問題
(1)電場力的功的定義式是什么?
(2)電流的定義式是什么?
學(xué)生:(1)電場力的功的定義式W=qU
(2)電流的定義式I=
教師:投影教材圖2.5-1(如圖所示)
如圖所示,一段電路兩端的電壓為U,由于這段電路兩端有電勢差,電路中就有電場存在,電路中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動(dòng),形成電流I,在時(shí)間t內(nèi)通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少?
學(xué)生:在時(shí)間t內(nèi),通過這段電路上任一橫截面的電荷量q=It。
教師:這相當(dāng)于在時(shí)間t內(nèi)將這些電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個(gè)過程中,電場力做了多少功?
學(xué)生:在這一過程中,電場力做的功W=qU=IUt
教師:在這段電路中電場力所做的功,也就是通常所說的電流所做的功,簡稱電功。
電功:
(1)定義:在一段電路中電場力所做的功,就是電流所做的功,簡稱電功.
(2)定義式:W=UIT
教師:電功的定義式用語言如何表述?
學(xué)生:電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U,電路中的電流I和通電時(shí)間t三者的乘積。
教師:請同學(xué)們說出電功的單位有哪些?
學(xué)生:(1)在國際單位制中,電功的單位是焦耳,簡稱焦,符號是J.
(2)電功的常用單位有:千瓦時(shí),俗稱“度”,符號是kW·h.
教師:1 kW·h的物理意義是什么?1 kW·h等于多少焦?
學(xué)生:1 kW·h表示功率為1 kW的用電器正常工作1 h所消耗的電能。
1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J
說明:使用電功的定義式計(jì)算時(shí),要注意電壓U的單位用V,電流I的單位用A,通電時(shí)間t的單位用s,求出的電功W的單位就是J。
教師:在相同的時(shí)間里,電流通過不同用電器所做的功一般不同。例如,在相同時(shí)間里,
電流通過電力機(jī)車的電動(dòng)機(jī)所做的功要顯著大于通過電風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)所做的功。電流做功不僅有多少,而且還有快慢,為了描述電流做功的快慢,引入電功率的概念。
(1)定義:單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功叫做電功率。用P表示電功率。
(2)定義式:P==IU
(3)單位:瓦(W)、千瓦(kW)
[說明]電流做功的“快慢”與電流做功的“多少”不同。電流做功快,但做功不一定多;電流做功慢,但做功不一定少。
教師:在力學(xué)中我們講功率時(shí)有平均功率和瞬時(shí)功率之分,電功率有無平均功率和瞬時(shí)功率之分呢?
學(xué)生分組討論。
師生共同總結(jié):
(1)利用P=計(jì)算出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。
(2)利用P=IU計(jì)算時(shí),若U是某一時(shí)刻的電壓,I是這一時(shí)刻的電流,則P=IU就是該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。
教師:為什么課本沒提這一點(diǎn)呢?
學(xué)生討論,教師啟發(fā)、引導(dǎo):
這一章我們研究的是恒定電流,用電器的構(gòu)造一定,通過的電流為恒定電流,則用電器兩端的電壓必是定值,所以U和I的乘積P不隨時(shí)間變化,也就是說瞬時(shí)功率與平均功率總是相等的,故沒有必要分什么平均功率和瞬時(shí)功率了。
[說明]利用電功率的公式P=IU計(jì)算時(shí),電壓U的單位用V,電流I的單位用A,電功率P的單位就是W。
2、焦耳定律
教師:電流做功,消耗的是電能。電能轉(zhuǎn)化為什么形式的能與電路中的電學(xué)元件有關(guān)。在純電阻元件中電能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,于是導(dǎo)體發(fā)熱。
設(shè)在一段電路中只有純電阻元件,其電阻為R,通過的電流為I,試計(jì)算在時(shí)間t內(nèi)電流通過此電阻產(chǎn)生的熱量Q。
學(xué)生:求解產(chǎn)生的熱量Q。
解:據(jù)歐姆定律加在電阻元件兩端的電壓U=IR
在時(shí)間t內(nèi)電場力對電阻元件所做的功為W=IUt=I2Rt
由于電路中只有純電阻元件,故電流所做的功W等于電熱Q。
產(chǎn)生的熱量為
Q=I2Rt
教師指出:這個(gè)關(guān)系最初是物理學(xué)家焦耳用實(shí)驗(yàn)得到的,叫焦耳定律,同學(xué)們在初中已經(jīng)學(xué)過了。
學(xué)生活動(dòng):總結(jié)熱功率的定義、定義式及單位。
熱功率:
(1)定義:單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱的功率叫做熱功率。
(2)定義式:P熱==I2R
(3)單位:瓦(W)
[演示實(shí)驗(yàn)]研究電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
(投影)實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
取一個(gè)玩具小電機(jī),其內(nèi)阻R=1.0 Ω,把它接在如圖所示的電路中。
(1)先夾住電動(dòng)機(jī)軸,閉合電鍵,電機(jī)不轉(zhuǎn)。調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值,使電壓表的示數(shù)為0.50 V,記下電流表的示數(shù),算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率,并加以比較。
(2)再松開夾子,使小電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值,使電壓表的示數(shù)為2.0 V(此電壓為小電機(jī)的額定電壓),記下電流表的示數(shù),算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率,并加以比較。
師生共同活動(dòng):總結(jié):
(1)電功率與熱功率的區(qū)別
電功率是指輸入某段電路的全部功率或在這段電路上消耗的全部電功率,決定于這段電路兩端電壓U和通過的電流I的乘積。
熱功率是在某段電路上因發(fā)熱而消耗的功率,決定于通過這段電路的電流的平方I2和電阻R的乘積。
(2)電功率與熱功率的聯(lián)系
若在電路中只有電阻元件時(shí),電功率與熱功率數(shù)值相等。即P熱=P電
教師指出:上述實(shí)驗(yàn)中,電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí),小電機(jī)就相當(dāng)于純電阻。
若電路中有電動(dòng)機(jī)或電解槽時(shí),電路消耗的電功率絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能,只有一少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這時(shí)電功率大于熱功率,即P電>P熱。
教師指出:上述實(shí)驗(yàn)中,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電機(jī)消耗的電功率,其中有一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故P電>P熱。
教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。
點(diǎn)評:總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
課后作業(yè):P57 問題與練習(xí)2、3、4、5
九、板書設(shè)計(jì)
1、電功和電功率
(1)定義:在一段電路中電場力所做的功,就是電流所做的功,簡稱電功.
(2)定義式:W=UIT
2、焦耳定律
(1)定義:單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱的功率叫做熱功率。
(2)定義式:P熱==I2R
(3)單位:瓦(W)
十、教學(xué)反思
教師要放開,讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架。
(四)實(shí)例探究
☆求兩點(diǎn)間的電勢差
【例1】不考慮溫度對電阻的影響,對一個(gè)“220V,40W”的燈泡,下列說法正確的是
A.接在110 V的電路上時(shí)的功率為20 W
B.接在110 V的電路上時(shí)的功率為10 W
C.接在440 V的電路上時(shí)的功率為160W
D.接在220 V的電路上時(shí)的功率為40 W
解析:正確選項(xiàng)為BD。
(法一)由得燈泡的電阻Ω=1210Ω
∴電壓為110V時(shí), W=10 W
電壓為440V時(shí),超過燈炮的額定電壓一倍,故燈泡燒壞,P=0.
(法二)由??芍猂一定時(shí),P∝U2,
∴當(dāng)U=110V=,P=P額/4=10 W
說明:燈泡是我們常用的用電器,解題時(shí)一般不考慮溫度對其電阻的影響。用電器的標(biāo)稱值,指其額定值,即用電器在正常工作時(shí)的電壓、功率以及電流值,由P額=U額·I額可知,P、U、I有同時(shí)達(dá)到、同時(shí)超過、同時(shí)不滿足的特點(diǎn)。
【例2】一直流電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻一定,用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動(dòng),在線圈兩端加電壓為0.3V,電流為0.3A。松開轉(zhuǎn)軸,在線圈兩端加電壓為2 V時(shí),電流為0.8 A,電動(dòng)機(jī)正常工作。求該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),輸入的電功率是多少?電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多少?
解析:電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其消耗的電功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故可視為純電阻電路,由歐姆定律得電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻:
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能,其輸入的電功率為
P入=I1U1=0.8×2W=1.6 W
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率
P機(jī)=P入-I12r=1.6-0.82×1 W=0.96W
說明:在非純電阻電路里,要注意區(qū)別電功和電熱,注意應(yīng)用能量守恒定律。①電熱Q=I2Rt。②電動(dòng)機(jī)消耗的電能也就是電流的功W=Iut。③由能量守恒得W=Q+E,E為其他形式的能,這里是機(jī)械能;④對電動(dòng)機(jī)來說,輸入的功率P入=IU;發(fā)熱的功率P熱=I2R;輸出的功率,即機(jī)械功率P機(jī)=P入-P熱=UI-I2R。
【例3】潮汐發(fā)電是利用漲落潮的水位差來工作的,潮差越大,海水流量越大,發(fā)電功率也越大。我國潮汐能的可供開發(fā)的總裝機(jī)量為3.6×107 kW。1980年8月,在浙江江廈建成第一座潮汐電站,裝機(jī)量為3×103 kW,平均年發(fā)電量為1.7×107 kW·h,其規(guī)模居世界第二位。
(1)試根據(jù)上文中給出的數(shù)據(jù),計(jì)算我國建造的江廈潮汐電站平均每天滿負(fù)荷工作幾
小時(shí)?
(2)設(shè)江廈潮汐電站漲潮和落潮時(shí)的平均潮差為6 m,計(jì)算每次漲潮時(shí)流量是多大?(設(shè)潮汐電站的總能量轉(zhuǎn)換效率為50%)
解析:(1)江廈潮汐電站功率為3×103 kW,年發(fā)電量為1.07×107 kW·h,由公式W=Pt可算出每天滿負(fù)荷工作的時(shí)間為
s=9.8 h
(2)由文中給出數(shù)據(jù)及每天漲、落潮的次數(shù)可知,平均每次的發(fā)電量為
J
因?yàn)?/p>
所以每次漲潮的平均流量為
m3/次
說明:本題涉及到潮汐這種自然現(xiàn)象,漲潮和落潮時(shí)均有水流的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
【例4】如圖所示,有一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī),內(nèi)阻r=0.6Ω,R=10Ω,U=160 V,電壓表的讀數(shù)為110 V,求
(1)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少?
(2)輸入到電動(dòng)機(jī)的電功率是多少?
(3)在電動(dòng)機(jī)中發(fā)熱的功率是多少?
(4)電動(dòng)機(jī)工作1 h所產(chǎn)生的熱量是多少?
解析:
(1)設(shè)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U1,電阻R兩端的電壓為U2,則
U1=110 V,U2=U-U1=(160-110)V=50 V
通過電動(dòng)機(jī)的電流為I,則I== A=5 A
(2)輸入到電功機(jī)的電功率P電,P電=U1I=110×5 W=550 W
(3)在電動(dòng)機(jī)中發(fā)熱的功率P熱,P熱=I2r=52×0.6 W=15 W
(4)電動(dòng)機(jī)工作1 h所產(chǎn)生的熱量Q,Q=I2rt=52×0.6×3600 J=54000 J
說明:電動(dòng)機(jī)是非線性元件,歐姆定律對電動(dòng)機(jī)不適用了,所以計(jì)算通過電動(dòng)機(jī)的電流時(shí),不能用電動(dòng)機(jī)兩端的電壓除以電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻。
通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),電動(dòng)機(jī)消耗的電功率遠(yuǎn)大于電動(dòng)機(jī)的熱功率。
高三物理教案:《楞次定律教案》教學(xué)設(shè)計(jì)
老師會(huì)對課本中的主要教學(xué)內(nèi)容整理到教案課件中,大家在認(rèn)真準(zhǔn)備自己的教案課件了吧。只有寫好教案課件計(jì)劃,才能夠使以后的工作更有目標(biāo)性!你們到底知道多少優(yōu)秀的教案課件呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《高三物理教案:《楞次定律教案》教學(xué)設(shè)計(jì)》,希望能為您提供更多的參考。
本文題目:高三物理教案:楞次定律教案
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1.知道楞次定律的內(nèi)容,理解感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化的含義
2.會(huì)利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向
3.會(huì)利用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向
[自主學(xué)習(xí)]
注意:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,是“阻礙”“變化”,不是阻止變化,阻礙的結(jié)果是使磁通量逐漸的變化。如果引起感應(yīng)電流的磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場就跟引起感應(yīng)電流的磁場方向相反,如果引起感應(yīng)電流的磁通量減少,感應(yīng)電流的磁場方向就跟引起感應(yīng)電流的磁場方向相同。楞次定律也可理解為“感應(yīng)電流的磁場方向總是阻礙相對運(yùn)動(dòng)”。
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖1所示,磁場方向垂直閉合線圈所在的平面,以垂直紙面向里為正方向。t1時(shí)刻感應(yīng)電流沿 方向,t2時(shí)刻 感應(yīng)電流,t3時(shí)刻 感應(yīng)電流;t4時(shí)刻感應(yīng)電流的方向沿 。
2.如圖2所示,導(dǎo)體棒在磁場中垂直磁場方做切割磁感線運(yùn)動(dòng),則a、b兩端的電勢關(guān)系是 。
[典型例題]
例1 如圖3所示,通電螺線管置于閉合金屬環(huán)A的軸線上,A環(huán)在螺線管的正中間;當(dāng)螺線管中電流減小時(shí),A環(huán)將:
(A)有收縮的趨勢 (B)有擴(kuò)張的趨勢
(C)向左運(yùn)動(dòng) (D)向右運(yùn)動(dòng)
分析:螺線管中的電流減小,穿過A環(huán)的磁通量減少,由楞次定律感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少,以后有兩種分析:(1)感應(yīng)電流的磁場與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同,感應(yīng)電流的磁感線也向左,由安培定則,感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向(從左向右看);但A環(huán)導(dǎo)線所在處的磁場方向向右(因?yàn)锳環(huán)在線圈的中央),由左手定則,安培力沿半徑向里,A環(huán)有收縮的趨勢。(2)阻礙磁通量減少,只能縮小A環(huán)的面積,因?yàn)槊娣e越小,磁通量越大,故A環(huán)有收縮的趨勢。A正確
例2 如圖4所示,在O點(diǎn)懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán),拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線環(huán)的軸線方向突然向環(huán)內(nèi)插入,判斷導(dǎo)線環(huán)在磁鐵插入過程中如何運(yùn)動(dòng)?
分析:磁鐵向?qū)Ь€環(huán)運(yùn)動(dòng),穿過環(huán)的磁通量增加,由楞次定律感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加,導(dǎo)線環(huán)向右運(yùn)動(dòng)阻礙磁通量的增加,導(dǎo)線環(huán)的面積減小也阻礙磁通量的增加,所以導(dǎo)線環(huán)邊收縮邊后退。此題也可由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,再由左手定則判斷導(dǎo)線環(huán)受到的安培力,但麻煩一些。
[針對訓(xùn)練]
1.下述說法正確的是:
(A)感應(yīng)電流的磁場方向總是跟原來磁場方向相反
(B)感應(yīng)電流的磁場方向總是跟原來的磁場方向相同
(C)當(dāng)原磁場減弱時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同
(D)當(dāng)原磁場增強(qiáng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同
2.關(guān)于楞次定律,下列說法中正確的是:
(A)感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的增強(qiáng)
(B)感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的減弱
(C)感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的變化
(D)感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化
3. 如圖5所示的勻強(qiáng)磁場中,有一直導(dǎo)線ab在一個(gè)導(dǎo)體框架上向左運(yùn)動(dòng),那么ab導(dǎo)線中感應(yīng)電流方向(有感應(yīng)電流)及ab導(dǎo)線所受安培力方向分別是:
(A)電流由b向a,安培力向左
(B)電流由b向a,安培力向右
(C)電流由a向b,安培力向左
(D)電流由a向b,安培力向右
4.如圖6所示,若套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ,則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向(從上往下看)是:
(A)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
(B)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
(C)先 逆時(shí)針后順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
(D)無感應(yīng)電流
5.如圖7所示,螺線管中放有一根條形磁鐵,當(dāng)磁鐵突然向左抽出時(shí),A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢 ;當(dāng)磁鐵突然向右抽出時(shí),A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢 。
6.對楞次定律的理解:從磁通量變化的角度來看,感應(yīng)電流總是 ;從導(dǎo)體和磁體相對運(yùn)動(dòng)的角度來看,感應(yīng)電流總是要 ;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度來看,產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中 能通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成 電能.
7、楞次定律可以理解為以下幾種情況
(1)若因?yàn)橄鄬\(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙相對運(yùn)動(dòng)
(2)若因?yàn)樵艌龅淖兓a(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙原磁場的變化
(3)若因?yàn)殚]合回路的面積發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙面積的變化
(4)若因?yàn)殡娏鞯淖兓a(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙電流的變化
綜合以上分析,感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙(或反抗)產(chǎn)生感應(yīng)電流的 。
[能力訓(xùn)練]
1.如圖8所示,AB為固定的通電直導(dǎo)線,閉合導(dǎo)線框P與AB在同一平面內(nèi),當(dāng)P遠(yuǎn)離AB運(yùn)動(dòng)時(shí),它受到AB的磁場力為:
(A)引力且逐漸減小 (B)引力且大小不變
(C)斥力且逐漸減小 (D)不受力
2.如圖9所示,當(dāng)條形磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí),流過電阻的電流方向是由A流向B,則磁鐵的運(yùn)動(dòng)可能是:
(A)向下運(yùn)動(dòng) (B)向上運(yùn)動(dòng)
(C)若N極在下,向下運(yùn)動(dòng) (D)若S極在下,向下運(yùn)動(dòng)
3.如圖10所示,a、b兩個(gè)同心圓線圈處于同一水
平面內(nèi),在線圈a中通有電流I,以下哪些情況可以使
線圈b有向里收縮的趨勢?
(A)a中的電流I沿順時(shí)針方向并逐漸增大
(B)a中的電流I沿順時(shí)針方向并逐漸減小
(C)a中的電流沿逆時(shí)針方向并逐漸增大
(D)a中的電流沿逆時(shí)針方向并逐漸減小
4.如圖11所示,兩同心金屬圓環(huán)共面,其中大閉合圓環(huán)與導(dǎo)軌絕緣,小圓環(huán)的開口端點(diǎn)與導(dǎo)軌相連,平行導(dǎo)軌處在水平面內(nèi),磁場方向豎直向下,金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,為使大圓環(huán)中產(chǎn)生圖示電流,則ab應(yīng)當(dāng):
(A)向右加速運(yùn)動(dòng) (B)向右減速運(yùn)動(dòng)
(C)向左加速運(yùn)動(dòng) (D)向左減速運(yùn)動(dòng)
5.一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場中,第一秒內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖12所示,則第二秒內(nèi)線圈中感應(yīng)電流大小變化和方向是:
(A)逐漸增加逆時(shí)針 (B)逐漸減小順時(shí)針
(C)大小恒定順時(shí)針 (D)大小恒定逆時(shí)針
6.如圖13所示,Q為用毛皮摩擦過的橡膠圓盤,由于它的轉(zhuǎn)動(dòng),使得金屬環(huán)P中產(chǎn)生了逆時(shí)針方向的電流,則Q盤的轉(zhuǎn)動(dòng)情況是:
(A)
A) 順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)
(B)逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)
(C)順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)
(D)逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)
7.如圖14所示,三角形線圈abc與長直導(dǎo)線
彼此絕緣并靠近,線圈面積被分為相等的兩部分,導(dǎo)線MN接通電流的瞬間,在abc中
(A) 無感應(yīng)電流
(B)有感應(yīng)電流,方向a b c
(C)有感應(yīng)電流,方向 c b a
(D)不知MN中電流的方向,不能判斷abc中電流的方向
8.如圖15所示,條形磁鐵從h高處自由下落,中途穿過一個(gè)固定的空心線圈,K斷開時(shí),落地時(shí)間為t1,落地速度為V1;K閉合時(shí),落地時(shí)間為t2,落地速度為V2,則: t1 t2,
V1 V2。
9、如圖16所示,在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中,通過同方向、同強(qiáng)度的電流,導(dǎo)線框ABCD和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)。線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向,自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)。在移動(dòng)過程中,線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向是( )
A.沿ABCDA,方向不變。
B.沿ADCBA,方向不變。
C.由沿ABCDA方向變成沿ADCBA方向。
D.由沿ADCBA方向變成沿ABCDA方向。
10.如圖17所示,面積為0.2m2的100匝的線圈A處在磁場中,磁場方向垂直于線圈平面,t=0時(shí)磁場方向垂直紙面向里.磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是B=(6-0.2t)T,已知R1=4Ω,R2=6Ω,電容C=3OμF.線圈A的電阻不計(jì).求:
(1)閉合S后,通過R2的電流大小和方向.
(2)閉合S一段時(shí)間后再斷開,S斷開后通過R2的電量是多少?
[學(xué)后反思]_______________________________________________________
__________________________________________________ 。
參考答案
自主學(xué)習(xí) 1.逆時(shí)針 無 有 順時(shí)針 2.
針對訓(xùn)練 1.C 2.D 3.D 4.A 5.高 高 6.阻礙磁通量的變化
阻礙相對運(yùn)動(dòng) 是其它形式的 7.磁通量的變化
能力訓(xùn)練 1. A 2.D 3.BD 4.BC 5.D 6.BC 7.D 8.
9.B 10.(1)0.4A a b (2)
高三物理教案:《歐姆定律》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)
一 教材分析
歐姆定律是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識和分析電路的基礎(chǔ),是本章的重點(diǎn)。本次課的邏輯性、理論性很強(qiáng),重點(diǎn)是學(xué)生要通過自己的實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律,最關(guān)鍵的是兩個(gè)方面:一個(gè)是實(shí)驗(yàn)方法,另一個(gè)就是歐姆定律。歐姆定律的含義主要是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中逐漸理解,而且定律的形式很簡單,所以是重點(diǎn)而不是難點(diǎn)。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合教學(xué)法。
二 教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
①使學(xué)生會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流。
②通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識電流、電壓和電阻的關(guān)系。
③會(huì)觀察、收集實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
過程與方法
①根據(jù)已有的知識猜測未知的知識。
②經(jīng)歷歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過程并掌握實(shí)驗(yàn)的思路、方法。
③能對自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評估,找到成功和失敗的原因。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
①讓學(xué)生用聯(lián)系的觀點(diǎn)看待周圍的事物并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)自己的猜測。
②培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想,小心求證,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。
三 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):掌握實(shí)驗(yàn)方法;理解歐姆定律。
難點(diǎn):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析;實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評估。
四 學(xué)情分析
在技能方面是練習(xí)用電壓表測電壓,在知識方面是研究串、并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。這是一節(jié)探索性實(shí)驗(yàn)課,讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、觀察記錄,自行分析,歸納總結(jié)得出結(jié)論。學(xué)生對探索性實(shí)驗(yàn)有濃厚的興趣,這種方式能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維活動(dòng)有利于提高認(rèn)知能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,但由于學(xué)生的探究能力尚不夠成熟,引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生探究能力是本節(jié)課的難點(diǎn)
五 教學(xué)方法
啟發(fā)式綜合教學(xué)法。
六 課前準(zhǔn)備
教具:投影儀、投影片。
學(xué)具:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻(5Ω、10Ω)、滑動(dòng)變阻器、電壓表和電流表。
七 課時(shí)安排 一課時(shí)
八 教學(xué)過程
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
說明
((一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
①我們學(xué)過的電學(xué)部分的物理量有哪些?
②他們之間有聯(lián)系嗎?
③一段導(dǎo)體兩端的電壓越高,通過它的電流如何變化?當(dāng)導(dǎo)體的電阻越大,通過它的電流如何變化?
學(xué)生以舉手的形式回答問題,并將自己的想法寫在學(xué)案上。
這部分問題學(xué)生以前已經(jīng)有了感性的認(rèn)識,大部分學(xué)生回答得很正確,即使有少數(shù)同學(xué)回答錯(cuò)誤也沒有關(guān)系,學(xué)生之間會(huì)進(jìn)行糾正。
(二)情景引入、展示目標(biāo)
提問:電壓增大,電流也隨著增大,但是你知道電流增大了多少嗎?
讓學(xué)生猜測電流I、電壓U、電阻R之間的關(guān)系式。
學(xué)生大膽猜想。
不論對錯(cuò),教師都應(yīng)認(rèn)真對待,但應(yīng)該注意:猜想不是瞎猜、亂猜,不是公式越多越好,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在原有知識的基礎(chǔ)上有根據(jù),符合邏輯進(jìn)行猜想。同時(shí)可將所有學(xué)生的猜想寫在黑板上,這對其他的同學(xué)有啟發(fā)作用。
(三)合作探究、精講點(diǎn)播
一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
讓學(xué)生闡述自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的初步構(gòu)想。
①器材。
②電路。
③操作。
對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法提出異議,促使學(xué)生思索實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。
鎖定實(shí)驗(yàn)方案,板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。
學(xué)生按照學(xué)案的過程,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)器材,畫電路圖,并且簡單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過程。
學(xué)生根據(jù)老師提出的異議,討論實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案,并修正器材、電路圖、操作方法。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分是一個(gè)難點(diǎn),教師要進(jìn)行引導(dǎo),不要輕易否定學(xué)生的想法,在設(shè)計(jì)過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題,讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題。
二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
教師巡視指導(dǎo),幫助困難學(xué)生。
學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系非常明顯,要讓學(xué)生從分析數(shù)據(jù)的過程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程,傳授學(xué)生控制變量法。
三、分析論證
傳授學(xué)生觀察數(shù)據(jù)的方法,投影問題,讓學(xué)生通過觀察數(shù)據(jù)找到問題的答案,最終得到結(jié)論。
學(xué)生根據(jù)教師投影出的問題觀察數(shù)據(jù),在回答問題的過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
四、評估交流
讓學(xué)生討論在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題以及自己對問題的看法和解決辦法,教師引領(lǐng)回答幾個(gè)大家普遍遇到的問題。
學(xué)生小組內(nèi)討論。
使學(xué)生意識到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)。
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測
擴(kuò)展記錄表格,讓學(xué)生補(bǔ)充。
投影一道與生活有關(guān)的題目。
學(xué)生補(bǔ)充表格。
學(xué)生在作業(yè)本上完成。
這個(gè)練習(xí)很簡單,但能使學(xué)生沿著前面的思維慣性走下去,強(qiáng)化學(xué)生對歐姆定律的認(rèn)識。
這一道練習(xí)主要是讓學(xué)生了解歐姆定律在生活中的應(yīng)用。
課堂小結(jié)
讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識,回顧實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作過程,既強(qiáng)化了知識又鍛煉了學(xué)生歸納整理知識的能力。
學(xué)生歸納。
讓學(xué)生意識到課堂回顧的重要性,并培養(yǎng)學(xué)生歸納整理的能力,對提高學(xué)生的自學(xué)能力有重要的作用。
已學(xué)的電學(xué)物理量:電流I、電壓U、電阻R。
猜測三者之間的關(guān)系:I=UR、I=U/R、I=U-R、……
實(shí)驗(yàn)所需器材:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。
實(shí)驗(yàn)電路圖:見圖-10
結(jié)論:(歐姆定律)
十 教學(xué)反思
學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學(xué)方法。