高中物理電磁感應(yīng)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-02探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件。
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),幫助教師能夠更輕松的上課教學(xué)。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?以下是小編為大家精心整理的“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
選修3-2第四章電磁感應(yīng)
第2節(jié)《探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件》
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
復(fù)習(xí)初中“閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線”實(shí)驗(yàn),預(yù)習(xí)課本P5實(shí)驗(yàn)觀察部分;初步把握實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具和方法步驟。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.初中“閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線”實(shí)驗(yàn)
(1)初中這個(gè)實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)體棒是如何切割磁感線的?
(2)這個(gè)實(shí)驗(yàn),閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是?
2.預(yù)習(xí)課本P5實(shí)驗(yàn)觀察部分
(1)電路中用了哪些器材?
(2)它們是怎么連接在一起的?
(3)圖4.2-2中的大線圈和圖4.2-3中B線圈的接線柱可以調(diào)換順序嗎?
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過(guò)你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知識(shí)和技能
(1)知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(2)能根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
(3)會(huì)運(yùn)用產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件判斷具體實(shí)例中有無(wú)感應(yīng)電流。
(4)能說(shuō)出電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)。
2.過(guò)程和方法
(1)體會(huì)科學(xué)探索的過(guò)程特征,領(lǐng)悟科學(xué)思維方法。
(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,歸納概括出利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作、探究、概括能力。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀
(1)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的求知欲望,培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
(2)介紹法拉第不怕困難,頑強(qiáng)奮戰(zhàn)十年,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,感受法拉第勇于探索科學(xué)真理的科學(xué)精神。
(3)通過(guò)對(duì)物理學(xué)中簡(jiǎn)潔美的介紹賞析,培養(yǎng)學(xué)生欣賞物理學(xué)中美的情懷。
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
提出問(wèn)題1.在初中,我們就初步學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)了電磁感應(yīng)。
請(qǐng)問(wèn):什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象?
2.你知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中有哪些應(yīng)用?
探究一:閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線
演示:導(dǎo)體左右平動(dòng),前后運(yùn)動(dòng)、上下運(yùn)動(dòng)。觀察電流表的指針,把觀察到的現(xiàn)象記錄在表1中。如圖4.2-5所示。
導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向?qū)w棒的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向
向右平動(dòng)向后平動(dòng)
向左平動(dòng)向上平動(dòng)
向前平動(dòng)向下平動(dòng)
結(jié)論:只有左右平動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒切割磁感線,有電流產(chǎn)生,前后平動(dòng)、上下平動(dòng),導(dǎo)體棒都不切割磁感線,沒(méi)有電流產(chǎn)生。
探究二:還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
表2
磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向
N極插入線圈S極插入線圈
N極停在線圈中S極停在線圈中
N極從線圈中抽出S極從線圈中抽出
結(jié)論:只有磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí),有電流產(chǎn)生。磁鐵相對(duì)線圈靜止時(shí),沒(méi)有電流產(chǎn)生。
表3
操作現(xiàn)象
開(kāi)關(guān)閉合瞬間
開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間
開(kāi)關(guān)閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器不動(dòng)
開(kāi)關(guān)閉合時(shí),迅速移動(dòng)變阻器的滑片
結(jié)論:
三、反思總結(jié)
分析論證得出結(jié)論
四、當(dāng)堂檢測(cè):
1、如圖4-2-6,豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線ef中通有恒定電流,有一矩形線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),在下列情況中線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()
A、導(dǎo)線中電流強(qiáng)度變大B、線框向右平動(dòng)
C、線框向下平動(dòng)D、線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
E、線框以直導(dǎo)線ef為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
2、下列關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的說(shuō)法中,正確的是()
A、只要穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B、只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流
C、閉合電路的一部分導(dǎo)體,若不做切割磁感線運(yùn)動(dòng),則閉合電路中就一定沒(méi)有感應(yīng)電流
D、當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí),閉合電路中就一定有感應(yīng)電流
3、如圖4-2-7所示,一個(gè)矩形線圈與通有相同大小的電流的平行直導(dǎo)線在同一平面,且處于兩直導(dǎo)線的中央,則線框中有感應(yīng)電流的是()
A、兩電流同向且不斷增大B、兩電流同向且不斷減小
C、兩電流反向且不斷增大D、兩電流反向且不斷減小
4、如圖4-2-8所示,導(dǎo)線ab和cd互相平行,則在下列情況中導(dǎo)線cd中無(wú)電流的是()A、電鍵S閉合或斷開(kāi)的瞬間
B、電鍵S是閉合的,但滑動(dòng)觸頭向左滑
C、電鍵S是閉合的,但滑動(dòng)觸頭向右滑
D、電鍵S始終閉合,滑動(dòng)觸頭不動(dòng)
5、如圖4-2-9所示,范圍很大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于OXY平面,線圈處在OXY平面中,要使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,其運(yùn)動(dòng)方式可以是()
A、沿OX軸勻速平動(dòng)B、沿OY軸加速平動(dòng)
C、繞OX軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D、繞OY軸加速轉(zhuǎn)動(dòng)
6、目前觀察到的一切磁體都存在N、S兩個(gè)極,而科學(xué)家卻一直在尋找是否存在只有一個(gè)磁極的磁單極子。若確定存在磁單極子,設(shè)法讓磁單極子A通過(guò)一超導(dǎo)材料制成的線圈如圖4-2-10所示,則下列對(duì)于線圈中的感應(yīng)電流的判斷,正確的是()
A、只有A進(jìn)入線圈的過(guò)程有電流B、只有A離開(kāi)線圈的過(guò)程中有電流
C、A離開(kāi)線圈后,電流保持不變D、A離開(kāi)線圈后,電流消失
答案:1.ABD2.D3.BC4.D5.C6.C
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第二節(jié):探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:
1.知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
2.會(huì)使用線圈以及常見(jiàn)磁鐵完成簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。
3.學(xué)會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察、記錄結(jié)果、分析論證得出結(jié)論的科學(xué)探究方法
4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究,理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。舉例說(shuō)明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】:通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究,理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】:感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。
【學(xué)習(xí)方法】:實(shí)驗(yàn)觀察法、分析法、實(shí)驗(yàn)歸納法、講授法
【實(shí)驗(yàn)器具】:條形磁鐵(兩個(gè)),導(dǎo)體棒,示教電流表,線圈(粗、細(xì)各一個(gè)),學(xué)生電源,開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干,
【學(xué)習(xí)過(guò)程】:
(一)復(fù)習(xí)磁通量(φ)的概念:
什么叫磁通量?它是如何定義的?公式是怎樣的?通常情況下如何表示?
(1)定義:,用表示。磁通量就是表示穿過(guò)這個(gè)面的。
(2)公式:
(3)單位:1wb=Tm2
(二)引入新課
“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。”在漫漫的人類歷史長(zhǎng)河中,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問(wèn)世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展,特別是我們剛剛跨過(guò)的二十世紀(jì),更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期。經(jīng)濟(jì)建設(shè)離不開(kāi)能源,人類發(fā)明也離不開(kāi)能源,而最好的能源是電能,可以說(shuō)人類離不開(kāi)電。飲水思源,我們忘不了為發(fā)現(xiàn)和使用電能做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家——法拉第。
1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),法拉第由此受到啟發(fā),開(kāi)始了“由磁生電”的探索,經(jīng)過(guò)十年堅(jiān)持不懈的努力,于1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,開(kāi)辟了人類的電氣化時(shí)代。
(二)進(jìn)行新課
1、實(shí)驗(yàn)觀察
(1)閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線
在初中學(xué)過(guò),當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,如圖4.2-1所示。
演示:導(dǎo)體左右平動(dòng),前后運(yùn)動(dòng)、上下運(yùn)動(dòng)。觀察電流表的指針,把觀察到的現(xiàn)象記錄在表1中。如圖所示。
觀察實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象。
表1
導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向?qū)w棒的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向
向右平動(dòng)向后平動(dòng)
向左平動(dòng)向上平動(dòng)
向前平動(dòng)向下平動(dòng)
結(jié)論:
還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?
(2)向線圈中插入磁鐵,把磁鐵從線圈中拔出
演示:如圖4.2-2所示。把磁鐵的某一個(gè)磁極向線圈中插入,從線圈中拔出,或靜止地放在線圈中。觀察電流表的指針,把觀察到的現(xiàn)象記錄在表2中。
觀察實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象。
表2
磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向
N極插入線圈S極插入線圈
N極停在線圈中S極停在線圈中
N極從線圈中抽出S極從線圈中抽出
結(jié)論:
(3)模擬法拉第的實(shí)驗(yàn)
演示:如圖4.2-3所示。線圈A通過(guò)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到電源上,線圈B的兩端與電流表連接,把線圈A裝在線圈B的里面。觀察以下幾種操作中線圈B中是否有電流產(chǎn)生。把觀察到的現(xiàn)象記錄在表3中。
觀察實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象。表3
操作現(xiàn)象
開(kāi)關(guān)閉合瞬間
開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間
開(kāi)關(guān)閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器不動(dòng)
開(kāi)關(guān)閉合時(shí),迅速移動(dòng)變阻器的滑片
結(jié)論:
2、分析論證
分組討論,學(xué)生代表發(fā)言。
演示實(shí)驗(yàn)1中,部分導(dǎo)體切割磁感線,閉合電路所圍面積發(fā)生變化(磁場(chǎng)不變化),有電流產(chǎn)生;當(dāng)導(dǎo)體棒前后、上下平動(dòng)時(shí),閉合電路所圍面積沒(méi)有發(fā)生變化,無(wú)電流產(chǎn)生。
演示實(shí)驗(yàn)2中,磁體相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng),線圈內(nèi)磁場(chǎng)發(fā)生變化,變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň€圈面積不變),有電流產(chǎn)生;當(dāng)磁體在線圈中靜止時(shí),線圈內(nèi)磁場(chǎng)不變化,無(wú)電流產(chǎn)生。(如圖4.2-4)
演示實(shí)驗(yàn)3中,通、斷電瞬間,變阻器滑動(dòng)片快速移動(dòng)過(guò)程中,線圈A中電流變化,導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場(chǎng)發(fā)生變化,變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň€圈面積不變),有電流產(chǎn)生;當(dāng)線圈A中電流恒定時(shí),線圈內(nèi)磁場(chǎng)不變化,無(wú)電流產(chǎn)生。(如圖4.2-5)
3、歸納總結(jié)
請(qǐng)大家思考以上幾個(gè)產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)例,能否從本質(zhì)上概括出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件?
教師點(diǎn)撥:引起感應(yīng)電流的表面因素很多,但本質(zhì)的原因是磁通量的變化。因此,電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件可以概括為:。
4、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化
電有電場(chǎng)能,磁有磁場(chǎng)能,電磁感應(yīng)與能量守恒與轉(zhuǎn)化有無(wú)關(guān)系呢?
[分析]實(shí)驗(yàn)一、消耗機(jī)械能---電能發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)三、電能由a螺線管轉(zhuǎn)移到b螺線管變壓器
結(jié)論:。
【課堂練習(xí)】:
1.關(guān)于磁通量、磁通密度、磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法正確的是?()
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方,磁通量越大
B.穿過(guò)某線圈的磁通量為零時(shí),由B=可知磁通密度為零
C.磁通密度越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于1m2的面積上穿過(guò)的最大磁通量
2.下列單位中與磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位“特斯拉”相當(dāng)?shù)氖?()
A.Wb/m2B.N/Am?
C.kg/As2D.kg/Cm
3.關(guān)于感應(yīng)電流,下列說(shuō)法中正確的是?()
A.只要穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就一定有感應(yīng)電流
B.只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流
C.若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運(yùn)動(dòng),閉合電路中一定沒(méi)有感應(yīng)電流
D.當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí),閉合電路中一定有感應(yīng)電流
4.在一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以如圖所示的恒定電流時(shí),套在長(zhǎng)直導(dǎo)線上的閉合線環(huán)(環(huán)面與導(dǎo)線垂直,長(zhǎng)直導(dǎo)線通過(guò)環(huán)的中心),當(dāng)發(fā)生以下變化時(shí),肯定能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是?()
A.保持電流不變,使導(dǎo)線環(huán)上下移動(dòng)
B.保持導(dǎo)線環(huán)不變,使長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流增大或減小
C.保持電流不變,使導(dǎo)線在豎直平面內(nèi)順時(shí)針(或逆時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)
D.保持電流不變,環(huán)在與導(dǎo)線垂直的水平面內(nèi)左右水平移動(dòng)
5.如圖所示,環(huán)形金屬軟彈簧,套在條形磁鐵的中心位置。若將彈簧沿半徑向外拉,使其面積增大,則穿過(guò)彈簧所包圍面積的磁通量將?()
A.增大B.減小
C.不變D.無(wú)法確定如何變化
6.行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離,最后停下;流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰;降落傘在空中勻速下降;條形磁鐵在下落過(guò)程中穿過(guò)閉合線圈,線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過(guò)程
A.物體克服阻力做功
B.物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
C.物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
D.物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
【學(xué)生作業(yè)】書面完成P8“問(wèn)題與練習(xí)”第5、6、7題;思考并回答第1、2、3、4題。
【學(xué)習(xí)札記】
電磁感應(yīng)
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé),高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的電磁感應(yīng),希望能為您提供更多的參考。
課題運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力課型
1.演示實(shí)驗(yàn):觀察陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)
沒(méi)有磁場(chǎng)存在,電子束呈直線
有磁場(chǎng)存在,電子束偏轉(zhuǎn),改變磁場(chǎng)方向,電子束偏轉(zhuǎn)方向改變
2.洛倫茲力
運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力叫洛倫茲力。安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。從這個(gè)角度分析洛倫茲力的方向和大小。
方向:左手定則(注意:四指為正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,如果是負(fù)電荷,四指指向其反方向)F⊥V且F⊥B
大小:由安培力F=BIL和電流的微觀表達(dá)式I=nqsv推導(dǎo)。
F=qvB
⑴在一般情況下,當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)的方向有夾角θ時(shí),電荷所受的洛倫茲力為F=qvBsinθ
⑵由左手定則判斷,洛倫茲力的方向總與電荷速度方向垂直,因此洛倫茲力只改變速度方向不改變速度大小。對(duì)電荷不做功。
⑶要格外注意,洛倫茲力是一種與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即速度)有關(guān)的力,這一點(diǎn)與其它力不同。電荷的速度變化了(大小或方向)洛倫茲力一定發(fā)生變化。
下列說(shuō)法正確的是(D)
A、運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)不為零的地方,一定受洛倫茲力的作用
B、運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C、洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動(dòng)能,也不能改變帶電粒子的速度
D、洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功
如圖,沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí),顯像管內(nèi)電子束打在熒光屏正中的O點(diǎn),加磁場(chǎng)后電子束打在熒光屏O點(diǎn)上方的P點(diǎn),則所加磁場(chǎng)的方向可能是()
A.垂直于紙面向內(nèi)
B.垂直于紙面向外
C.平行于紙面向上
D.平行于紙面向下
電磁感應(yīng)現(xiàn)象
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?;钴S,減輕高中教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?以下是小編為大家收集的“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道磁通量的定義,公式的適用條件,會(huì)用這一公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算.
2、知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.
3、理解“不論用什么方法,只要穿過(guò)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”.
4、知道能量守恒定律依然適用于電磁感應(yīng)現(xiàn)象.
能力目標(biāo)
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)的觀察和分析,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí),分析問(wèn)題的能力.
情感目標(biāo)
1、學(xué)生認(rèn)識(shí)“從個(gè)性中發(fā)現(xiàn)共性,再?gòu)墓残灾欣斫鈧€(gè)性,從現(xiàn)象認(rèn)識(shí)本質(zhì)以及事物有普遍聯(lián)系的辨證唯物主義觀點(diǎn).
教學(xué)建議
關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的教學(xué)分析
1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
①當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。
②當(dāng)磁體相對(duì)靜止的閉合電路運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流.
③當(dāng)磁體和閉合電路都保持靜止,而使穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生改變時(shí),電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流.
其實(shí)上述①、②兩種情況均可歸結(jié)為穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生改變,所以,不論用什么方法,只要穿過(guò)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.
3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量守恒
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能不是憑空產(chǎn)生的,它們或者是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,或者是電能在不同電路中的轉(zhuǎn)移,電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵循能量守恒定律.
教法建議
1、課本中得出結(jié)論后的思考與討論,是一個(gè)進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生手腦并用、獨(dú)立思考,全面認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的題目,教師可根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生思考和討論.
2、本節(jié)課文的最后分析了兩種情況下電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化,這不但能從能量的觀點(diǎn)讓學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)有明確的認(rèn)識(shí),而且進(jìn)一步強(qiáng)化了能量守恒定律的普遍意義.有條件的,可以由教師引導(dǎo)學(xué)生自行分析,以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析問(wèn)題的能力.
教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn),而正確理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn).由于學(xué)生在初中時(shí)已經(jīng)接觸過(guò)相關(guān)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,因此在講解電流的產(chǎn)生時(shí)可以讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),如果條件允許可以讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),并在教師引導(dǎo)下進(jìn)行分組討論,教師可以通過(guò)問(wèn)題的設(shè)計(jì)來(lái)引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,例如:對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格的設(shè)計(jì)以及相關(guān)問(wèn)題的探討,讓學(xué)生明白感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件.正確理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件.
電磁感應(yīng)現(xiàn)象教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)目的:
1、知道磁通量的定義,知道磁通量的國(guó)際單位,知道公式的適用條件,會(huì)用公式計(jì)算.
2、啟發(fā)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從中分析歸納通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件.
3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)的觀察和分析,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí),分析問(wèn)題的能力.
教學(xué)重點(diǎn):感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
教學(xué)難點(diǎn):正確理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件.
教學(xué)儀器:電池組,電鍵,導(dǎo)線,大磁針,矩形線圈,碲形磁鐵,條形磁鐵,原副線圈,演示用電流表等.
教學(xué)過(guò)程:
一、教學(xué)引入:
在磁可否生電這個(gè)問(wèn)題上,英國(guó)物理學(xué)家法拉第堅(jiān)信,電與磁決不孤立,有著密切的聯(lián)系.為此,他做了許多實(shí)驗(yàn),把導(dǎo)線放在各種磁場(chǎng)中想得到電流需要一定的條件,他以堅(jiān)韌不拔的意志歷時(shí)10年,終于找到了這個(gè)條件,從而開(kāi)辟了物理學(xué)又一嶄新天地.
電磁感應(yīng)現(xiàn)象:
二、教學(xué)內(nèi)容
1、磁通量()
復(fù)習(xí):磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念
引入:教師:我們知道,磁場(chǎng)的強(qiáng)弱(即磁感應(yīng)強(qiáng)度)可以用磁感線的疏密來(lái)表示.如果一個(gè)面積為的面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置,則穿過(guò)這個(gè)面的磁感線的條數(shù)就是確定的.我們把與的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量.
(1)定義:面積為,垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置,則與乘積,叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量,用Φ表示.
(2)公式:
(3)單位:韋伯(Wb)1Wb=1T·m2
磁通量就是表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù).
注意強(qiáng)調(diào):
①只要知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和所討論面的面積,在面與磁場(chǎng)方向垂直的條件下(不垂直可將面積做垂直磁場(chǎng)方向上的投影.)磁通量是表示穿過(guò)討論面的磁感線條數(shù)的多少.在今后的應(yīng)用中往往根據(jù)穿過(guò)面的凈磁感線條數(shù)的多少定性判斷穿過(guò)該面的磁通量的大?。绻霉絹?lái)計(jì)算磁通量,但是只適合于勻強(qiáng)磁場(chǎng).
②磁通量是標(biāo)量,但是有正負(fù)之分,磁感線穿過(guò)某一個(gè)平面,要注意是從哪一面穿入,哪一面穿出.
2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:
內(nèi)容引入:奧斯特實(shí)驗(yàn)架起了一座連通電和磁的橋梁,此后人們對(duì)電能生磁已深信不疑,但磁能否生電呢?
在磁可否生電這個(gè)問(wèn)題上,英國(guó)物理學(xué)家法拉第堅(jiān)信,電與磁決不孤立,有著密切的聯(lián)系.為此,他做了許多實(shí)驗(yàn),把導(dǎo)線放在各種磁場(chǎng)中想得到電流需要一定的條件,他以堅(jiān)韌不拔的意志歷時(shí)10年,終于找到了這個(gè)條件,從而開(kāi)辟了物理學(xué)又一嶄新天地.
3、實(shí)驗(yàn)演示
實(shí)驗(yàn)1:學(xué)生實(shí)驗(yàn)——導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線的運(yùn)動(dòng)
觀察現(xiàn)象:AB做切割磁感線運(yùn)動(dòng),可見(jiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn).
學(xué)生得到初步結(jié)論:當(dāng)閉合回路中的部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中有了電流.
現(xiàn)象分析:如圖1導(dǎo)體不切割磁力線時(shí),電路中沒(méi)有電流;而切割磁力線時(shí)閉合電路中有電流.回憶磁通量定義(師生討論)對(duì)閉合回路而言,所處磁場(chǎng)未變,僅因?yàn)锳B的運(yùn)動(dòng)使回路在磁場(chǎng)中部分面積變了,使穿過(guò)回路的磁通變化,故回路中產(chǎn)生了電流.
設(shè)問(wèn):那么在其它情況下磁通變化是否也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?
實(shí)驗(yàn)2:演示實(shí)驗(yàn)——條形磁鐵插入線圈
觀察提問(wèn):
A、條形磁鐵插入或取出時(shí),可見(jiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn).
B、磁鐵與線圈相對(duì)靜止時(shí),可見(jiàn)電流表指針不偏轉(zhuǎn).
現(xiàn)象分析:(師生討論)對(duì)線圈回路,當(dāng)線圈與磁鐵有沿軸線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),所處磁場(chǎng)因磁鐵的遠(yuǎn)離和靠近而變化,而未變,故穿過(guò)線圈的磁通變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,而當(dāng)磁鐵不動(dòng)時(shí),線圈處,不變,故無(wú)感應(yīng)電流.
實(shí)驗(yàn)3:演示實(shí)驗(yàn)——關(guān)于原副線圈的實(shí)驗(yàn)演示
實(shí)驗(yàn)觀察:移動(dòng)變阻器滑片(或通斷開(kāi)關(guān)),電流表指針偏轉(zhuǎn).當(dāng)A中電流穩(wěn)定時(shí),電流表指針不偏轉(zhuǎn).
現(xiàn)象分析:對(duì)線圈,滑片移動(dòng)或開(kāi)關(guān)通斷,引起A中電流變,則磁場(chǎng)變,穿過(guò)B的磁通變,故B中產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)A中電流穩(wěn)定時(shí),磁場(chǎng)不變,磁通不變,則B中無(wú)感應(yīng)電流.
教師總結(jié):不同的實(shí)驗(yàn),其共同處在于:只要穿過(guò)閉合回路的磁通量的變化,不管引起磁通量變化的原因是什么,閉合電路中都有感應(yīng)電流產(chǎn)生.
結(jié)論:
無(wú)論用什么方法,只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路就有電流產(chǎn)生,這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流.
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化:
引導(dǎo)學(xué)生討論分析上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)化情況.
3、例題講解
4、教師總結(jié):
能量守恒定律是一個(gè)普遍定律,同樣適合于電磁感應(yīng)現(xiàn)象.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能不是憑空產(chǎn)生的,它們或者是其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能,或者是電能在不同電路中的轉(zhuǎn)移.
5、布置作業(yè)
電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開(kāi)展,作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢?下面是小編為大家整理的“電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用”,僅供參考,希望能為您提供參考!
選修3-2第四章第5節(jié)《電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用》
一、教材分析
由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)—感生電動(dòng)勢(shì),由導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)—?jiǎng)由妱?dòng)勢(shì)。這是按照引起磁通量變化的原因不同來(lái)區(qū)分的。感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的提出,涉及到電磁感應(yīng)的本質(zhì)問(wèn)題,但教材對(duì)此要求不高。教學(xué)中要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng),即使沒(méi)有電路,感生電場(chǎng)依然存在,這是對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)上的飛躍。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):
(1).知道感生電場(chǎng)。
(2).知道感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)及其區(qū)別與聯(lián)系。
2.能力目標(biāo):
理解感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):
(1)。通過(guò)同學(xué)們之間的討論、研究增強(qiáng)對(duì)兩種電動(dòng)勢(shì)的認(rèn)知深度,同時(shí)提高學(xué)習(xí)物理的興趣。
(2)。通過(guò)對(duì)相應(yīng)物理學(xué)史的了解,培養(yǎng)熱愛(ài)科學(xué)、尊重知識(shí)的良好品德。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念。
難點(diǎn):對(duì)感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)的理解。
四、學(xué)情分析
學(xué)生學(xué)習(xí)了《楞次定律》、《法拉第電磁感應(yīng)定律》內(nèi)容之后,本節(jié)重點(diǎn)是使學(xué)生理解感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念,因此要想方設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)課前預(yù)習(xí)和課堂上的探究性學(xué)習(xí)來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。
五、教學(xué)方法
1.分組探究討論法,講練結(jié)合法
2.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見(jiàn)后面的學(xué)案。
3.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:結(jié)合本節(jié)學(xué)案來(lái)預(yù)習(xí)本節(jié)課本內(nèi)容。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。
3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置:以學(xué)習(xí)小組為單位課前預(yù)習(xí)討論兩個(gè)重要概念及其實(shí)質(zhì)。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
什么是電源?什么是電動(dòng)勢(shì)?
電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
如果電源移送電荷q時(shí)非靜電力所做的功為W,那么W與q的比值,叫做電源的電動(dòng)勢(shì)。用E表示電動(dòng)勢(shì),則:
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,要產(chǎn)生電流,必須有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種情況下,哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢?下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)。
設(shè)計(jì)意圖:步步導(dǎo)入,吸引學(xué)生的注意力,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
1、感應(yīng)電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)
投影教材圖4.5-1,穿過(guò)閉會(huì)回路的磁場(chǎng)增強(qiáng),在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。是什么力充當(dāng)非靜電力使得自由電荷發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)呢?英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為,磁場(chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)出一種電場(chǎng),這種電場(chǎng)對(duì)自由電荷產(chǎn)生了力的作用,使自由電荷運(yùn)動(dòng)起來(lái),形成了電流,或者說(shuō)產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)。這種由于磁場(chǎng)的變化而激發(fā)的電場(chǎng)叫感生電場(chǎng)。感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用力充當(dāng)了非靜電力。由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),叫做感生電動(dòng)勢(shì)。
2、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
(投影)思考與討論。
1.導(dǎo)體中自由電荷(正電荷)具有水平方向的速度,由左手定則可判斷受到沿棒向上的洛倫茲力作用,其合運(yùn)動(dòng)是斜向上的。
2.自由電荷不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。因?yàn)镃、D兩端聚集電荷越來(lái)越多,在CD棒間產(chǎn)生的電場(chǎng)越來(lái)越強(qiáng),當(dāng)電場(chǎng)力等于洛倫茲力時(shí),自由電荷不再定向運(yùn)動(dòng)。
3.C端電勢(shì)高。
4.導(dǎo)體棒中電流是由D指向C的。
一段導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源,這時(shí)非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。
如圖所示,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生感應(yīng)電流,試分析電路中的能量轉(zhuǎn)化情況。
導(dǎo)體棒中的電流受到安培力作用,安培力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒要克服安培力做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
(四)實(shí)例探究
感生電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)
【例1】如圖所示,一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中,由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化,而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),下列說(shuō)法中正確的是()
A.磁場(chǎng)變化時(shí),會(huì)在在空間中激發(fā)一種電場(chǎng)
B.使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力
C.使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力
D.以上說(shuō)法都不對(duì)
洛侖茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
【例2】如圖所示,導(dǎo)體AB在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì),因而在電路中有電流通過(guò),下列說(shuō)法中正確的是()
A.因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
B.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān)
C.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)
D.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣的
解析:如圖所示,當(dāng)導(dǎo)體向右運(yùn)動(dòng)時(shí),其內(nèi)部的自由電子因受向下的洛侖茲力作用向下運(yùn)動(dòng),于是在棒的B端出現(xiàn)負(fù)電荷,而在棒的A端顯示出正電荷,所以A端電勢(shì)比B端高.棒AB就相當(dāng)于一個(gè)電源,正極在A端。
綜合應(yīng)用
【例3】如圖所示,兩根相距為L(zhǎng)的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌電阻不計(jì),另外兩根與上述光滑導(dǎo)軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m,電阻均為R,若要使cd靜止不動(dòng),則ab桿應(yīng)向_________運(yùn)動(dòng),速度大小為_(kāi)______,作用于ab桿上的外力大小為_(kāi)___________
答案:1.AC2.AB3.向上2mg
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。(課堂實(shí)錄)
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
結(jié)合學(xué)案進(jìn)一步加深對(duì)相關(guān)概念的理解和記憶,練習(xí)學(xué)案習(xí)題,并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計(jì)
一、感應(yīng)電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)
磁場(chǎng)的變化而激發(fā)的電場(chǎng)叫感生電場(chǎng)。感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用力充當(dāng)了非靜電力。由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),叫做感生電動(dòng)勢(shì)。
二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
一段導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源,這時(shí)非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。
十、教學(xué)反思