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文檔簡(jiǎn)介
選修3-2第四章電磁感應(yīng)
第1節(jié)《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》
一、教材分析
本節(jié)作為“電磁感應(yīng)”的開(kāi)篇,主要是讓學(xué)生體會(huì)和感悟科學(xué)家進(jìn)行
科學(xué)研究時(shí)的思考、迷失與最后成功。是過(guò)程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值
觀教育的難得素材。
二、學(xué)情分析
學(xué)生對(duì)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)和認(rèn)知較少;對(duì)物理學(xué)史對(duì)于學(xué)習(xí)的激勵(lì)和指
導(dǎo)作用的認(rèn)知更為缺失。本節(jié)課主要是使學(xué)生認(rèn)識(shí)到探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的
歷史背景,因此學(xué)習(xí)困難并不大。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)知道奧斯特實(shí)驗(yàn)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象;
(2)了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。
2.過(guò)程與方法
(1)通過(guò)學(xué)習(xí)了解科學(xué)家們?cè)谔骄窟^(guò)程中的失敗和貢獻(xiàn),從中學(xué)習(xí)科學(xué)
探究的方法和思想;
(2)領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問(wèn)題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素
在研究物理問(wèn)題時(shí)的重要性
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)學(xué)習(xí)閱讀養(yǎng)成正確的探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;
(2)領(lǐng)會(huì)科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象和規(guī)律的猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景;
教學(xué)難點(diǎn):體會(huì)人類(lèi)探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
五、教學(xué)方法
1.講授法:講授科學(xué)家的艱辛
2.實(shí)驗(yàn)法:學(xué)生自己體會(huì)奧斯特實(shí)驗(yàn)
六、教學(xué)環(huán)節(jié)和流程:
預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑f情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)一合作探.究、精講點(diǎn)撥一歸
納總結(jié)、課堂訓(xùn)練
七、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)。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究一:奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”-----電流的磁效應(yīng)
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問(wèn)題,引
導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的?在這之前,科學(xué)研究
領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景?
(2)奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎?奧斯特面對(duì)失敗是怎樣做的?
(一3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過(guò)程是怎樣的?用學(xué)過(guò)的知識(shí)如何解釋?zhuān)?/p>
(4)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義?談?wù)勛约旱母惺堋?/p>
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分組討論,發(fā)表自己的見(jiàn)解。
探究二:法拉第心系“磁生電”-----電磁感應(yīng)現(xiàn)象
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問(wèn)題,
引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了的哲學(xué)思考?法拉第怎樣的觀點(diǎn)?
(2)法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎?法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的?
(3)法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終,失敗的原因是什么?
(4)法拉第經(jīng)歷了多次失敗后,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他發(fā)現(xiàn)電磁
感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過(guò)程是怎樣的?之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成
功,他認(rèn)為成功的“秘訣”是什么?
(5)談?wù)勛约簩?duì)法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程的體會(huì)。
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材;分組討論,發(fā)表自己的見(jiàn)解。
(四)歸納總結(jié),課堂訓(xùn)練。
例題:下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(B)
A.磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用B.變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流
C.插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化D.電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)
八、板書(shū)設(shè)計(jì)
一、奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”------電流的磁效應(yīng)
二、法拉第心系“磁生電”------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
課后作業(yè):紅對(duì)勾、全易通(閱讀、理解)
教學(xué)反思:
第2節(jié)《探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件》
一、教材分析
探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件是電磁學(xué)的核心內(nèi)容之一,在整個(gè)高中物理
中占有相當(dāng)重要的地位。本節(jié)內(nèi)容揭示了磁和電的內(nèi)在聯(lián)系,通過(guò)探究實(shí)
驗(yàn)的方法歸納出了“磁生電”的規(guī)律,在教材中起到了承前啟后的作用,
是學(xué)生今后學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律和交變電流產(chǎn)生的基礎(chǔ)。
在教材的編排上本節(jié)從初中知識(shí)點(diǎn)閉合電路的部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生電
流入手,再設(shè)計(jì)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析歸納,最后總結(jié)出產(chǎn).生
感應(yīng)電流的條件,這樣的編排符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
二、學(xué)情分析
學(xué)生對(duì)閉合電路的部分導(dǎo)線切割磁感線能產(chǎn)生電流,已有一定的認(rèn)
識(shí),但在空間想象、問(wèn)題本質(zhì)的分析等方面還較為薄弱。因此,在教學(xué)
中從學(xué)生的已有知識(shí)出發(fā),通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)生問(wèn)題、協(xié)
作交流等學(xué)習(xí)方法,從而解決問(wèn)題得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的結(jié)論。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)和技能
(1)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象;能根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
(2)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。
(3)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)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究,掌握實(shí)驗(yàn)觀察、操作和分析的方法。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀
(1)感受法拉第勇于探索科學(xué)真理的科學(xué)精神。養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
(2)賞析物理學(xué)中美的情懷。
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程;對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的歸納總結(jié)。
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)探究式學(xué)習(xí)的操控;對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析——磁通量的變化。
五、教學(xué)方法
1.歸納法:教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察、積極思維,然后進(jìn)行分析論證,歸
納總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
2.實(shí)驗(yàn)法:教師演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)
六、教學(xué)環(huán)節(jié)和流程:
預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑一情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)一合作探究、精講點(diǎn)撥一反思
總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)七、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。
(-)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
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?
PPT展示:我們?cè)诔踔袑?duì)電磁感應(yīng)的認(rèn)知
1.閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感
應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電流稱(chēng)為感應(yīng)電流。
2..導(dǎo),體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電流的條件是:閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做
“切割磁感線”運(yùn)動(dòng)。
3.發(fā)電機(jī)、話(huà)筒、電話(huà)機(jī)等,都是利用電磁感應(yīng)原理工作的。
4.法拉第經(jīng)過(guò)10年的不懈努力,于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究r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。如圖所示。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)向左向后平動(dòng)不擺動(dòng)
向左平動(dòng)向右向上平動(dòng)不擺動(dòng)
向前平動(dòng)不擺動(dòng)向下平動(dòng)不擺動(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。
學(xué)生:觀察實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象。
探究二:還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
學(xué)生實(shí)驗(yàn):
(1)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索,教師巡視。
學(xué)生可能會(huì)有下列實(shí)驗(yàn)操作:
1.條形磁鐵插入或拔出大的螺線管
2.按實(shí)驗(yàn)三連接電路,電鍵閉合或斷開(kāi)電鍵閉合后一,改變變阻器阻值。
3.電鍵閉合后,小螺線管插入或拔出大螺線管
(2)各小組匯報(bào)交流;點(diǎn)評(píng)總結(jié)。
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極插入線圈向右S極插入線圈向左
N極停在線圈中不擺動(dòng)S極停在線圈中不擺動(dòng)
N極從線圈中抽出向左S極從線圈中抽出向右
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)閉合瞬間有電流產(chǎn)生
開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間有電流產(chǎn)生
開(kāi)關(guān)閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器不動(dòng)無(wú)電流產(chǎn)生
開(kāi)關(guān)閉合時(shí),迅速移動(dòng)變阻器的滑片有電流產(chǎn)生
結(jié)論:只有當(dāng)線圈A中電流變化時(shí),線圈B中才有電流產(chǎn)生。
探究三、分析歸納論證、得出結(jié)論。
學(xué)生:分組討論,交流發(fā)言。
教師點(diǎn)評(píng):通過(guò)大家的論證,我們得出結(jié)論:“磁生電”的確是一種在變
化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。
產(chǎn)生感應(yīng)電流條件之一:閉合的電路。
教師演示:在教師演示2把磁鐵插入有一小縫鋁環(huán)中,鋁環(huán)不轉(zhuǎn)動(dòng)。
提出新的問(wèn)題:產(chǎn)生感應(yīng)電流的除了電路要閉合外,我們從以上的幾個(gè)實(shí)
驗(yàn)中可以得到,像實(shí)驗(yàn)1閉全電路的一部分導(dǎo)體與磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以
產(chǎn)生電流;實(shí)驗(yàn)3導(dǎo)體與磁體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),也可以產(chǎn)生感應(yīng)電流,
可見(jiàn)我們對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件需要進(jìn)一步的概括,
問(wèn):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?引導(dǎo)學(xué)生從磁通量變化分析:
歸納結(jié)論:
從這三個(gè)實(shí)例看見(jiàn):感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,應(yīng)是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)
生變化。
只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流。
思考:是不是只要閉合電路所在位置的磁場(chǎng)發(fā)生變化,閉合電路中就能產(chǎn)
生電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢?
學(xué)生討論后再演示:
(1)讓插有軟鐵芯的螺線管A的軸線與線圈C的平面共面,閉合電鍵。
(2)讓插有軟鐵芯的螺線管A的軸線與線圈C的平面垂直,閉合電鍵。
現(xiàn)象及結(jié)論:
討論:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,大家能否從能量守恒觀點(diǎn)出發(fā)
解釋電能是如何產(chǎn)生的?
學(xué)生討論后教師總結(jié):在實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二中是外力移動(dòng)磁鐵和導(dǎo)體做了
功,消耗了機(jī)械能,轉(zhuǎn)化為電能,
能的總量是守恒的。即符合能量守恒定律。發(fā)電機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理制造
成的。在實(shí)驗(yàn)三中,電能通過(guò)變化的磁場(chǎng)由?個(gè)螺線管轉(zhuǎn)移到另?個(gè)螺線
管。變壓器就是根據(jù)這個(gè)原理制造的。總之,在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,能量無(wú)
論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移,總量保持不變,是確定無(wú)疑的。
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
本節(jié)課的重點(diǎn)是①學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。②對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的歸納總
結(jié)。難點(diǎn)是①教師對(duì)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的操控。②學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析總
結(jié)——磁通量的變化。
八、板書(shū)設(shè)計(jì)
一、閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線
二、還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
三、磁通量的變化
四、電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件
課后作業(yè):紅對(duì)勾、全易通(閱讀、理解)
教學(xué)反思
第3節(jié)《楞次定律》
一、教材分析
楞次定律是“電磁感應(yīng)”的規(guī)律課,它對(duì)判斷感應(yīng)電流的方向,以及
理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律有重要的意義,對(duì)右手定則的理解也
有幫助。
二、學(xué)情分析
學(xué)生對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有了清醒的認(rèn)識(shí),本節(jié)課針對(duì)感應(yīng)電流的
方向做一個(gè)探究。學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、語(yǔ)言表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等都能夠
得到很好的鍛煉。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能:
(1)理解楞次定律的內(nèi)容;能初步應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向。
(2)理解楞次定律與能量守恒定律是相符的。
(3)理解楞次定律中“阻礙”二字的含義。
2、過(guò)程與方法
(1)通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),探索和總結(jié)出感應(yīng)電流方向的一般規(guī)律。
(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),感受楞次定律的實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)過(guò)程,掌握觀察實(shí)驗(yàn),分
析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的般方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)感悟由個(gè)別事物的個(gè)性來(lái)認(rèn)識(shí)一般事物的共性的認(rèn)識(shí)事物的一種重
要的科學(xué)方法。
(2)養(yǎng)成科學(xué)的探究思想和合作精神。
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):理解楞次定律并能利用其判斷感應(yīng)電流的方向:
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)楞次定律“阻礙變化”.的理解。
五、教學(xué)方法:類(lèi)比法、實(shí)驗(yàn)法
六、教學(xué)環(huán)節(jié)和流程:
預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑f情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)-合作探究、精講點(diǎn)撥一反思
總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)
七、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。
3.情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
運(yùn)用磁鐵推、拉閉合的金屬圓環(huán)這個(gè)奇妙的物理現(xiàn)象來(lái)導(dǎo)入今天的楞次定
律這堂課。感應(yīng)電流是個(gè)壞“孩子”。感應(yīng)電流的方向與磁通量間又有什
么樣的關(guān)系?本節(jié)課我們就來(lái)?起探究感應(yīng)電流與磁通量的關(guān)系。即楞次
定律。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究一:研究感應(yīng)電流的方向
(1)探究目標(biāo):找這兩個(gè)磁場(chǎng)的方向關(guān)系的規(guī)律e
(2)探究方向:從磁鐵和線圈有磁力作用入手。
(3)探究手段:分組實(shí)驗(yàn)(螺線管,靈敏電流計(jì),條形磁鐵,導(dǎo)線)
(4)探究過(guò)程
磁鐵在唱手上靜止磁鐵在管中靜止
NS
不動(dòng)出不動(dòng)時(shí)
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原來(lái)磁場(chǎng)的.方向向下向下向上向上向下向上向下向上
原來(lái)磁場(chǎng)的磁通
增大減小增大減小不變不變不變不變
量變化
感應(yīng)磁場(chǎng)的方向向上向下向下向上無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)
原磁場(chǎng)與感應(yīng)磁
相反相同相反相同————
場(chǎng)方向的關(guān)系
一感應(yīng)電流的方向向上向下向下向上無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)
(螺線管上)
(5)學(xué)生帶著問(wèn)題分組討論:
問(wèn)題1、請(qǐng)你根據(jù)上表中所填寫(xiě)的內(nèi)容分析一下,感應(yīng)電流的磁
場(chǎng)方向是否總是與原磁場(chǎng)的方向相反?
問(wèn)題2、請(qǐng)你仔細(xì)分析上表,用盡可能簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括一下,究
竟如何確定感應(yīng)電流的方向?并說(shuō)出你的概括中的關(guān)鍵詞語(yǔ)。
問(wèn)題3、你能從導(dǎo)體和磁體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)確定感應(yīng)電流的方
向嗎?如果能,請(qǐng)用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言進(jìn)行概括,并試著從能量的轉(zhuǎn)化與守恒角
度去解釋你的結(jié)論?
學(xué)生四人一組相互交流、分析、討論,用最簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括出本組的結(jié)
論。師巡視各組的情況,然后指定某些組公布本組的成果在全班進(jìn)行交
流,師生共同討論,形成結(jié)論。
探究二、分析歸納論證、得出結(jié)論。
概括1:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
概括2:感應(yīng)電流在回路中產(chǎn)生的磁通量總是阻礙原磁通量的變化
概括3:感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起它的那個(gè)原因
總結(jié)規(guī)律:原磁通變大,則感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相反,有阻礙變大作用
原磁通變小,則感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相同,有阻礙變小作用
結(jié)論:增反減同。展示多媒體課件再次看看多媒體模擬的電磁感應(yīng)中感應(yīng)
電流的.產(chǎn)生過(guò)程。
投影展示楞次定律內(nèi)容及其理解:
探究三、楞次定律——感應(yīng)電流的方向
(1)內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起
感應(yīng)電流的磁通量的變化。
(師指出上述結(jié)論是物理學(xué)家楞次概括了各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的,并對(duì)楞次
的物理學(xué)貢獻(xiàn)簡(jiǎn)單介紹)
(2)理解:
①阻礙既不是阻止也不等于反向,增反減同“阻礙”又稱(chēng)作“反抗”,注
意不是阻礙原磁場(chǎng)而阻礙原磁場(chǎng)的變化
②注意兩個(gè)磁場(chǎng):原磁場(chǎng)和感應(yīng)電流磁場(chǎng)
③學(xué)生在圖中標(biāo)出每個(gè)螺線管的感應(yīng)電流產(chǎn)生的等效N極和S極。
根據(jù)標(biāo)出的磁極方向總結(jié)規(guī)律:
感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是磁體阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)--來(lái)拒去留。
強(qiáng)調(diào):楞次定律可以從兩種不同的角度來(lái)理解:
a、從磁通量變化的角度看:感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化。
b、從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看,感應(yīng)電流總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
④感應(yīng)電流的方向即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向
⑤阻礙的過(guò)程中,即一種能向另一種轉(zhuǎn)化的過(guò)程
例:上述實(shí)驗(yàn)中,若條形磁鐵是自由落體,則磁鐵下落過(guò)程中受到向上
的阻力,即機(jī)械能一電能一內(nèi)能
(3)應(yīng)用楞次定律步驟:
①明確原磁場(chǎng)的方向;
②明確穿過(guò)閉合回路的磁通量是增加還是減少;
③根據(jù)楞次定律(增反減同),判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向:
④利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。
4.楞次定律的應(yīng)用
例:兩同心金屬圓環(huán),使內(nèi)環(huán)A通以順時(shí)針?lè)较螂娏?,現(xiàn)使其電流增大,
則在大環(huán)B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向如何?若減小電流呢?
解:⑴由安培定則A環(huán)中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里
⑵穿過(guò)大環(huán)的磁通量增大
⑶由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外
⑷由安培定則得外環(huán)感應(yīng)電流為逆時(shí)針
同理當(dāng)電流減小時(shí),外環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針
(5)楞次定律的特例——閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線
問(wèn)題1:當(dāng)閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線也會(huì)引起磁通量的變化,從而
使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種情況下回路中的一電流的方向如何判斷呢,
可以用楞次定律判斷電流的方向嗎?
問(wèn)題2:用楞次定律判斷感應(yīng)電流的過(guò)程很復(fù)雜,能否找到一種很簡(jiǎn)單的
方法來(lái)判斷閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢?
右手定則
(1)右手定則的內(nèi)容:伸開(kāi)右手讓拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌
在一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入,拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,其余
四指指向的就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向
3.適用條件:切割磁感線的情況
(3)說(shuō)明:
①右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問(wèn)題也可用楞次定律求
解
②右手定則較楞次定律方便,但適用范圍較窄,而楞次定律應(yīng)用于所有情
況
③當(dāng)切割磁感線時(shí)電路不閉合,四指的指向即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向(畫(huà)出等效
電源的正負(fù)極)
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
八、板書(shū)設(shè)計(jì)
一.、楞次定律
1.內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)
電流的磁通量的變化。
2、理解:
二、楞次定律的特例一一閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線
(1)右手定則的內(nèi)容:伸開(kāi)右手讓拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌
在一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入,拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,其余
四指指向的就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向
(2)適用條件:切割磁感線的情況
(3)說(shuō)明:
課后作業(yè):紅對(duì)勾、全易通(閱讀、理解)
教學(xué)反思
第4節(jié)《法拉第電磁感應(yīng)定律》
一、教材分析
就本節(jié)內(nèi)容而言,“法拉第電磁感應(yīng)定律”是電磁學(xué)的核心內(nèi)容,從知
識(shí)的發(fā)展來(lái)看,它既能與電場(chǎng)、磁場(chǎng)和恒定電流有緊密的聯(lián)系,又是學(xué)習(xí)
交流電、電磁振蕩和電磁波的重要基礎(chǔ);從能力的發(fā)展來(lái)看,它既能在與
力、熱知識(shí)的綜合應(yīng)用中培養(yǎng)綜合分析能力,又能全面體現(xiàn)能量守恒的觀
點(diǎn)。因此,它既是教學(xué)的重點(diǎn),又是教學(xué)的難點(diǎn)。
二、學(xué)情分析
此部分知識(shí)較抽象,而現(xiàn)在學(xué)生的抽象思維能力還比較弱。所以在這
節(jié)課的教學(xué)中,應(yīng)該注重體現(xiàn)新課程改革的要求,注意新舊知識(shí)的聯(lián)系,
同時(shí)緊扣教材,通過(guò)實(shí)驗(yàn)、類(lèi)比、等效的手段和方法,來(lái)化難為簡(jiǎn)、循序
漸進(jìn),力求通過(guò)引導(dǎo)、啟發(fā),使同學(xué)們能利用已掌握的舊知識(shí),來(lái)理解所
要學(xué)習(xí)的新規(guī)律,力求通過(guò)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象啟發(fā)同學(xué)們真正的主動(dòng)起來(lái),
從而活躍大腦,激發(fā)興趣,變被動(dòng)記憶為主動(dòng)認(rèn)知。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:
(1)知道什么叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
(2)知道磁通量的變化率的含義,并能區(qū)別40、E=?—o
Ar
2.過(guò)程與方法:
(1)理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式。
(2)會(huì)用E=”些和后應(yīng)rsin?解決問(wèn)題。
加
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
(1)養(yǎng)成對(duì)不同事物進(jìn)行分析,找出共性與個(gè)性的辯證唯物主義思想.
(2)感受法拉第探索科學(xué)的精神和品格。
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律的建立和理解
教學(xué)難點(diǎn):
1.磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區(qū)別。
2.理解E=nA6/At是普遍意義的公式,計(jì)算結(jié)果是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相
對(duì)于At時(shí)間內(nèi)的平均值,而E=BLv是特殊情況下的計(jì)算公
式,計(jì)算結(jié)果一般是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相對(duì)于速度v的瞬時(shí)值。
五、教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)、類(lèi)比、等效、分析交流、歸納總結(jié)
六、教學(xué)環(huán)節(jié)和流程:
預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑一情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)合作探究、精講點(diǎn)撥一
反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)
七、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(-)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,磁通量發(fā)生變化的方式有哪些情況?
恒定電流中學(xué)過(guò),電路中存在持續(xù)電流的條件是什么?
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,既然閉合電路中有感應(yīng)電流,這個(gè)電路中就一
定有電動(dòng)勢(shì)。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
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)電動(dòng)勢(shì)
在圖a與圖b中,若電路是斷開(kāi)的,有無(wú)電流?
有無(wú)電動(dòng)勢(shì)?
(a)(b)
電路斷開(kāi),肯定無(wú)電流,但有電動(dòng)勢(shì)。
電動(dòng)勢(shì)大,電流--定大嗎?電流的大小山電動(dòng)勢(shì)和電阻共同決定。
圖b中,哪部分相當(dāng)于a中的電源?螺線管相當(dāng)于電源。
圖b中,哪部分相當(dāng)于a中電源內(nèi)阻?線圈自身的電.阻。
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,不論電路是否閉合,只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生
變化,電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。
2、電磁感應(yīng)定律
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)跟什么因素有關(guān)?現(xiàn)在演示前節(jié)課中三個(gè)成功實(shí)驗(yàn),用課
件展示出這三個(gè)電路圖,同時(shí)提出三個(gè)問(wèn)題供學(xué)生思考:
問(wèn)題1:在實(shí)驗(yàn)中,電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么?
問(wèn)題2:電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系?
問(wèn)題3:第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)中,將條形磁鐵從同一高度插入線圈中,快
插入和慢插入有什么相同和不同?
穿過(guò)電路的中變化=產(chǎn)生E感=產(chǎn)生I感。山全電路歐姆定律知:
1=」E一,當(dāng)電路的總電阻一定時(shí),E感越大,I越大,指針偏轉(zhuǎn)越大。
R+r
磁通量變化相同,但磁通量變化的快慢不同。
PPT展示:磁通量變化的快慢用磁通量的變化率來(lái)描述,即單位時(shí)間
內(nèi)磁通量的變化量,用公式表示為笆。由此分析三個(gè)實(shí)驗(yàn)。
上越大,E感越大,即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小完全由磁通量的變化率決
定。精確的實(shí)驗(yàn)表明:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路磁通量
的變化率成正比,即E8笆。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。
設(shè)閉合電路是一個(gè)n匝線圈,且穿過(guò)每匝線圈的磁通量變化率都相
同,這時(shí)相當(dāng)于n個(gè)單匝線圈串聯(lián)而成,因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)椋?/p>
°△①
E=n---
&
3、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
導(dǎo)體切割磁感線時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如何計(jì)算呢?用CAI課件展示如圖所
示電路,閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,ab
的長(zhǎng)度為L(zhǎng),以速度v勻速切割磁感線,求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?
解析:設(shè)在At時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來(lái)的位置運(yùn)動(dòng)到ab,這時(shí)線框面
積的變化量為:AS=LvAt
穿過(guò)閉合電路磁通量的變化量為:△①=BAS=BLvAtX
X
X
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,得:E=—=BLvL
Ar
問(wèn)題:當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向跟磁感線方向有一個(gè)夾角。,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可
用上面的公式計(jì)算嗎?
如圖所示電路,閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體棒以V
斜向切割磁感線,求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
解析:可以把速度V分解為兩個(gè)分量:垂直于磁感線的分量Vi=vsin
0和平行于磁感線的分量V2=vcos?。后者不切割磁感線,不產(chǎn)生感應(yīng)電
動(dòng)勢(shì)。前者切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E=BLvi=BLvsin0
強(qiáng)調(diào):國(guó)際單位制中,上式中B、L、v的單位分別是特斯拉(T)、米
(m)、米每秒(m/s),。指v與B的.夾角。
4、反電.動(dòng)勢(shì)
引導(dǎo)學(xué)生討論教材圖中,電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)
電動(dòng)勢(shì)是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流,還是削弱了電源的電流?是有利于線圈
轉(zhuǎn)動(dòng)還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)?
學(xué)生討論后發(fā)表見(jiàn)解??偨Y(jié)點(diǎn)評(píng)。
拓展:如果電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過(guò)大而停止轉(zhuǎn)動(dòng),會(huì)發(fā)生什么情況?這
時(shí)應(yīng)采取什么措施?
學(xué)生討論,發(fā)表見(jiàn)解。電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)就沒(méi)有了反電動(dòng)勢(shì),
線圈電阻一般都很小,線圈中電流會(huì)很大,電動(dòng)機(jī)可能會(huì)燒毀。這時(shí),應(yīng)
立即切斷電源,進(jìn)行檢查。
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
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)。
八、板書(shū)設(shè)計(jì)
(一)、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
(二)、電磁感應(yīng)定律:
1.法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容:2.公式:E=n——
(三)、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=BLV1=BLvsin0
(四)、反電動(dòng)勢(shì)
教學(xué)反思
第5節(jié)《電磁感現(xiàn)象的兩類(lèi)情況》
一、教材分析
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)此要求不一高。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、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。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:知道感生電場(chǎng):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。
過(guò)程與方法:理解感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念
情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):通過(guò)對(duì)相應(yīng)物理學(xué)史的了解,養(yǎng)成熱愛(ài)科學(xué)、
尊重知識(shí)的良好品德。
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念。
教學(xué)難點(diǎn):岡感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)的理解。
五、教學(xué)方法:分組探究討論法,講練結(jié)合法。
六、教學(xué)環(huán)節(jié)和流程:
預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑f情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)f合作探究、精講點(diǎn)撥一
反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)
七、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
提問(wèn):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。
w
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的比值巴,
q
w
叫做電源的電動(dòng)勢(shì)。用E表示電動(dòng)勢(shì),貝小£=—
q
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)。
磁場(chǎng)變強(qiáng)
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。U
1、感應(yīng)電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)
re4.5-1磁場(chǎng)變化時(shí)產(chǎn)生r感
應(yīng)電訪鐘.選4!電力?
投影教材圖,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)非靜電力使得自山電荷發(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)自山電荷的作用
力充當(dāng)了非靜電力。山感生電場(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)由電荷不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。因?yàn)镃、I)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點(diǎn)電勢(shì)高。
4.導(dǎo)體棒中電流是山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)牛電動(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】一如圖所示,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()
串場(chǎng)變整
A.磁場(chǎng)變化時(shí),會(huì)在在空間中激發(fā)一種電場(chǎng)X
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(chēng)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)
度為反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)量均為必,電阻均
為R,若要使cd靜止不動(dòng),則桿應(yīng)向運(yùn)動(dòng),速度大小
為一一,作用于瑟桿上的外力大小為
*2mg
答案:1.AC2.AB3.向上.
B-l}
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
八、板書(shū)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。山感生電場(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)。
教學(xué)反思
第6節(jié)《互感和自感》
一、教材分析
本節(jié)內(nèi)容是電磁感應(yīng)現(xiàn)象在技術(shù)中的應(yīng)用,也是學(xué)生在認(rèn)知上對(duì)電磁
感應(yīng)規(guī)律的進(jìn)一步鞏固與深化。教材對(duì)互感部分內(nèi)容的編寫(xiě)比較簡(jiǎn)單,
在學(xué)生熟悉的法拉第的實(shí)驗(yàn)中抽象出自感的概念,然后簡(jiǎn)介其應(yīng)用和防
止,課堂應(yīng)把重心降落在對(duì)自感的教學(xué)中。教材對(duì)自感的編寫(xiě)順序是:提
出自感概念一演示實(shí)驗(yàn)(通電自感)一理論分析一演示實(shí)驗(yàn)(斷電自感)
一理論分析一……
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電路的基本常識(shí)以及電磁感應(yīng)的相關(guān)規(guī)律,學(xué)會(huì)判斷
回路是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流以及感應(yīng)電流的方向,而且還掌握了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
的大小與什么因素有關(guān)。即已經(jīng)學(xué)會(huì)對(duì)互感現(xiàn)象的分析,但頭腦中沒(méi)有互
感這個(gè)概念而已,也沒(méi)有意識(shí)到當(dāng)通過(guò)線圈變化的電流時(shí),線圈本.身也
會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。學(xué)習(xí)中對(duì)自感現(xiàn)象的解釋以及分析相關(guān)的自感現(xiàn)象
是學(xué)生遇到的最大挑戰(zhàn)。
三、教學(xué)目標(biāo)
(-)知識(shí)與技能
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量,知道它的單位及其
大小的決定因素。
3.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對(duì)它們的利用和防止。
4.能夠通過(guò)電磁感應(yīng)部分知識(shí)分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁
場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題。
(-)過(guò)程與方法
1.通過(guò)對(duì)兩個(gè)自感實(shí)驗(yàn)的觀察和討論,提高觀察能力和分析推理能
力。
2.通過(guò)自感現(xiàn)象的利弊學(xué)習(xí),掌握客觀全面認(rèn)識(shí)問(wèn)題的方法。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
初步形成特殊和?般的辯證唯物主義觀點(diǎn)
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):自感現(xiàn)象。
教學(xué)難點(diǎn):自感現(xiàn)象的原因分析
五、教學(xué)手段與策略:以“驗(yàn)為基礎(chǔ),過(guò)程為主線,變式為手段,思維為
中心”的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
七、教學(xué)過(guò)程
(-)引入新課
提問(wèn):在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?
引起回路磁通量變化的原因有哪些?
(二)進(jìn)行新課
1、互感現(xiàn)象
在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)有用導(dǎo)線連接,當(dāng)一個(gè)線圈中的電流
變化時(shí),在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢?請(qǐng)同學(xué)們用學(xué)過(guò)的
知識(shí)加以分析說(shuō)明。
當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí),它產(chǎn)生的磁場(chǎng)就發(fā)生變化,變化的磁場(chǎng)
在周?chē)臻g產(chǎn)生感生電場(chǎng),在感生電場(chǎng)的作用下,另一個(gè)線圈中的自由電
荷定向運(yùn)動(dòng),于是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
當(dāng)i個(gè)線圈中電流變化,在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象,
稱(chēng)為互感?;ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),稱(chēng)為互感電動(dòng)勢(shì)。
利用互感現(xiàn)象,可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈。因此,互
感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)大家舉例說(shuō)明。
變壓器,收音機(jī)里的磁性天線。
2、自感現(xiàn)象
提出問(wèn)題:當(dāng)電路自身的電流發(fā)生變化時(shí),會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
呢?
[實(shí)驗(yàn)口演示通電自感現(xiàn)象。
畫(huà)出電路圖(如圖所示),4、4是規(guī)格完全一樣的燈
泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器”,使4、4亮度相同,再調(diào)節(jié)
使兩燈正常發(fā)光,然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。重新閉合S,觀察到
什么現(xiàn)象?(實(shí)驗(yàn)反復(fù)兒次)
現(xiàn)象:跟變阻器串聯(lián)的燈泡外立刻正常發(fā)光,跟線圈L串聯(lián)的燈泡
4逐漸亮起來(lái)。
提問(wèn):為什么4比4亮得晚一些?試用所學(xué)知識(shí)(楞次定律)加以
分析說(shuō)明。
電路接通時(shí),電流由零開(kāi)始增加,穿過(guò)線圈上的磁通量逐漸增加,L
中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反,阻礙/中電流增加,
即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間。
[實(shí)驗(yàn)2]演示斷電自感。4.
-L
畫(huà)出電路圖(如圖所示)接通電路,待燈泡A正常發(fā)光。然后
_I,/
斷開(kāi)電路,觀察到什么現(xiàn)象?ES
現(xiàn)象:S斷開(kāi)時(shí),4燈突然閃亮一下才熄滅。
提問(wèn):為什么/!燈不立刻熄滅?
當(dāng)S斷開(kāi)時(shí),/中的電流突然減弱,穿過(guò)/的磁通量逐漸減少,/中
產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),方向與原電流方向相同,阻礙原電流減小。L相當(dāng)于一
個(gè)電源,此時(shí)乙與力構(gòu)成閉合回路,故A中還有一段持續(xù)電流。燈1閃亮
一下,說(shuō)明流過(guò)4的電流比原電流大。
用多媒體課件在屏幕上打出了一/變化圖,如下圖所示./L——\
結(jié)論:
導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象
中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。
3.自感系數(shù)
自感電動(dòng)勢(shì)的大小決定于哪些因素呢?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容。然
后用自己的語(yǔ)言加以概括,并回答有關(guān)問(wèn)題。
自感電動(dòng)勢(shì)的大小決定于哪些因素?說(shuō)出自感電動(dòng)勢(shì)的大小的計(jì)算
公式。
自感電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈中電流的變化率”成正比,與線圈的自感
Ar
系數(shù)/成正比。寫(xiě)成公式為:E^L—;L叫自感系數(shù)呢,自感系數(shù)是用
來(lái)表示線圈的自感特性的物理量。
實(shí)驗(yàn)表明,線圈越大,越粗,匝數(shù)越多,自感系數(shù)越大。另外,帶
有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)大得多。
自感系數(shù)的單位:亨利,符號(hào)H,更小的單位有毫亨(mH)、微亨
(UH)1II=1O3mH1H=106HH
4.磁場(chǎng)的能量
提問(wèn):在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中,為什么開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后,燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)
一段時(shí)間?甚至?xí)仍瓉?lái)更亮?試從能量的角度加以討論。
學(xué)生分組討論。
師生共同活動(dòng):推斷出能量可能存儲(chǔ)在磁場(chǎng)中。
以上只能是?種推斷,電磁場(chǎng)具有能量還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
教材最后一段說(shuō),線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”,應(yīng)該怎樣理解?電的
“慣性”大小與什么有關(guān)?
當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間,自感電動(dòng)勢(shì)都要阻礙線圈中電流的變
化,使線圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零,因此可
以借用力學(xué)中的術(shù)語(yǔ),說(shuō)線圈能夠體現(xiàn)電的“慣
性”。線圈的自感系數(shù)越大,這個(gè)現(xiàn)象越明顯,可
見(jiàn),電的“慣性”大小決定于線圈的自感系數(shù)。
(四)實(shí)例探究
自感現(xiàn)象的分析與判斷
【例1】如圖所示,電路甲、乙中,電阻力和自感線圈/的電阻值都
很小,接通S,使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡〃發(fā)光。則()
A.在電路甲中,斷開(kāi)S,〃將逐漸變暗
B.在電路甲中,斷開(kāi)S,〃將先變得更亮,然后漸漸變暗
C.在電路乙中,斷開(kāi)S,〃將漸漸變暗
D.在電路乙中,斷開(kāi)S,〃將變得更亮,然后漸漸變喑
正確選項(xiàng)為AD
[例2]如圖所示,自感線圈的自感系數(shù)很大,電阻為零。電鍵
K原來(lái)是合上的,在K斷開(kāi)后,分析:
(1)若R>取,燈泡的亮度怎樣變化?
(2)若RVR,燈泡的亮度怎樣變化?
(1)因分〉拈,即所以小燈泡在K斷開(kāi)后先突然變到某一
較暗狀態(tài),再逐漸變暗到最后熄火。
(2)因“〈兄,即乙小燈泡在K斷開(kāi)后電流從原來(lái)的心突變
到Z(方向相反),然后再漸漸變小,最后為零,所以燈泡在K斷開(kāi)后先
變得比原來(lái)更亮,再逐漸變暗到熄火。
(五)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)。
八、板書(shū)設(shè)計(jì)
§4.6互感和自感
一、互感現(xiàn)象
當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化,在另?個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象,
稱(chēng)為互感。互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),稱(chēng)為互感電動(dòng)勢(shì)。
二、自感現(xiàn)象
導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。
三、自感系數(shù)
自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。公式:E=L—
A/
L叫自感系數(shù),是用來(lái)表示線圈的自感特性的物理量。
(1)線圈越大,越粗,匝數(shù)越多,自感系數(shù)越大。
(2)帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)大得多。
自感系數(shù)的單位:亨利,符號(hào)H,更小的單位有毫亨(mH)、微亨
(uH)1H=1O3mH1H=106HH
四.磁場(chǎng)的能量
課后反思:
第7節(jié)《渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)》
一、教材分析
本節(jié)是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在實(shí)際中有許多應(yīng)用。渦流和自感
現(xiàn)象以及許多現(xiàn)象一樣,都有利弊兩個(gè)方面。教學(xué)中應(yīng)充分應(yīng)用這些實(shí)
例,培養(yǎng)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度。
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電路的基本常識(shí)以及電磁感應(yīng)的相關(guān)規(guī)律,學(xué)會(huì)判斷
回路是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流以及感應(yīng)電流的方向,而且還掌握了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
的大小與什么因素有關(guān)。即已經(jīng)學(xué)會(huì)對(duì)自感現(xiàn)象的分析,但頭腦中沒(méi)有渦
流這個(gè)概念而己,也沒(méi)有意識(shí)到渦流現(xiàn)象,線圈本身也會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)
象。學(xué)習(xí)中對(duì)渦流現(xiàn)象的解釋以及分析是學(xué)生遇到的最大挑戰(zhàn)。
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道渦流是如何產(chǎn)生的。
2.知道渦流對(duì)我們有不利和有利的兩方面,以及如何利用和防止。
3.知道電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)。
(二)過(guò)程與方法
運(yùn)用和掌握電磁感應(yīng)實(shí)際問(wèn)題的分析利解決方法。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
感悟辯證唯物主義的世界觀和方法論。
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):渦流的概念及其應(yīng)用;電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的實(shí)例分析。
教學(xué)難點(diǎn):電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的實(shí)例分析。
五、教學(xué)手段與策略:通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)
六、教學(xué)用具:
電機(jī)、變壓器鐵芯、演示渦流生熱裝置(可拆變壓器)、電磁阻尼演
示裝置(示教電流表、微安表、彈簧、條形磁鐵),電磁驅(qū)動(dòng)演示裝置.
(U形磁鐵、能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框)。
七、教學(xué)過(guò)程
(-)引入新課
展示提問(wèn)1:出示電動(dòng)機(jī)、變壓器鐵芯,引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察其鐵芯有
什么特點(diǎn)?
討論:它們的鐵芯都不是整塊金屬,而是由許多薄片疊合而成的。
提出問(wèn)題2:為什么要這樣做呢?用一個(gè)整塊的金屬做鐵心不是更省
事兒?學(xué)習(xí)了渦流的知識(shí),同學(xué)們就會(huì)知道其中的奧秘。
(二)進(jìn)行新課
1、渦流
[演示實(shí)驗(yàn)1]渦流生熱實(shí)驗(yàn)。
在可拆變壓器的?字鐵下面加一塊厚約2mm的鐵板,鐵板垂直于鐵
芯里磁感線的方向。在原線圈接交流電。幾分鐘后,讓學(xué)生摸摸鐵芯和鐵
板,比較它們的溫度,報(bào)告給全班同學(xué)。
鐵板的溫度比鐵芯高。
提問(wèn):為什么鐵芯和鐵板會(huì)發(fā)熱呢?原來(lái)在鐵芯和鐵板中有渦流產(chǎn)
生。安排學(xué)生閱讀教材,了解什么叫渦流?
討論:當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí),這個(gè)線圈附近的導(dǎo)體中
就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流看起來(lái)很像水的旋渦,所以叫做
渦流。
師生共同活動(dòng):分析渦流的產(chǎn)生過(guò)程。
課件演示,渦流的產(chǎn)生過(guò)程,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。
2、電磁阻尼
閱讀教材上的“思考與討論”,分組討論,然后發(fā)表自己的見(jiàn)解。
師生共同活動(dòng),得出電磁阻尼的概念:
導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用,安培力的
方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁阻尼。
演示2:電磁阻尼。
按照教材“做一做”中敘述的內(nèi)容,演示電表指針在偏轉(zhuǎn)過(guò)程中受到
的電磁阻尼現(xiàn)象。
學(xué)生觀察現(xiàn)象并解釋現(xiàn)象。
演示3:如圖所示,彈簧下端懸掛一根磁鐵,將磁鐵托起到某高度后
釋放,磁鐵能振動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間才停下來(lái)。如果在磁鐵下端放一固定線圈,磁
鐵會(huì)很快停下來(lái)。上述現(xiàn)象說(shuō)明了什么?
學(xué)生:觀察現(xiàn)象并作出分析。
當(dāng)磁鐵穿過(guò)固定的閉合線圈時(shí),在.閉合線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感
應(yīng)電流的磁場(chǎng)會(huì)阻礙磁鐵和線圈靠近或離開(kāi),也就是磁鐵振動(dòng)時(shí)除了空氣
阻力外,還有線圈的磁場(chǎng)力作為阻力,安培阻力較相對(duì)較大,因而磁鐵會(huì)
很快停下來(lái)。
3、電磁驅(qū)動(dòng)
感應(yīng)電流不僅會(huì)對(duì)導(dǎo)體產(chǎn)生阻尼作用,有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)作用。
演示4:電磁驅(qū)動(dòng)。
演示教材31頁(yè)的演示實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生觀察并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
師生共同活動(dòng),得出電磁驅(qū)動(dòng)的概念:
磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用,安培力
使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái),這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁驅(qū)動(dòng)。
簡(jiǎn)要介紹交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程。
(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
(四)實(shí)例探究
渦流的應(yīng)用
【例1】如圖所示是高頻焊接原理示意圖.線圈中通以高頻變化的
電流時(shí),待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流通過(guò)焊縫產(chǎn)生大
量熱量,將金屬融化,把工件焊接在一起,而工件其他部分發(fā)熱很少,以
下說(shuō)法正確的是()
A.電流變化的頻率越高,焊縫處的溫度升高的越快
B.電流變化的頻率越低,焊縫處的溫度升高的越快
C.工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小
D.工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大
解析:線圈中通以高頻變化的電流時(shí),待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感
應(yīng)電流,感應(yīng)電流的大小與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有關(guān),電流變化的頻率越高,電流
變化的越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大。A選項(xiàng)正確。工件上焊縫處的電阻
大,電流產(chǎn)生的熱量就多,D選項(xiàng)也正確。答案:AD
*
【例2】用絲線懸掛閉合金屬環(huán),懸于0點(diǎn),虛線左邊有勻強(qiáng)磁:
場(chǎng),右邊沒(méi)有磁場(chǎng)。金屬環(huán)的擺動(dòng)會(huì)很快停下來(lái)。試解釋這一現(xiàn)象。若整
個(gè)空間都有向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),會(huì)有這種現(xiàn)象嗎?
分析:只有左邊有勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬環(huán)在穿越磁場(chǎng)邊界時(shí),由于磁通量發(fā)生
變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,于是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),擺動(dòng)很快停下來(lái),這就是電
磁阻尼現(xiàn)象;空間都有勻強(qiáng)磁場(chǎng),穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量反而不變化了,因
此不產(chǎn)生感應(yīng)電流,不會(huì)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
(五)課堂小結(jié)
(六)作業(yè):《紅對(duì)勾》、《全易通》相應(yīng)作業(yè)
八、板書(shū)設(shè)計(jì)
一、渦流
當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí),這個(gè)線圈附近的導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電
流。這種電流看起來(lái)很像水的旋渦,所以叫做渦流。
應(yīng)用:真空冶煉爐、探雷器、安檢門(mén)。
二、電磁阻尼
導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用,安培力的
方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁阻尼
三、電磁驅(qū)動(dòng)
磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用,安培力
使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái),這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁驅(qū)動(dòng)。
教學(xué)反思:
第五章:交變電流
第1節(jié)《交變電流》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析
交變電流知識(shí)對(duì)生產(chǎn)和生活關(guān)系密切,有廣泛的應(yīng)用,考慮到高中階
段只對(duì)交流電的產(chǎn)生、描述方法、基本規(guī)律作簡(jiǎn)要的介紹,這些知識(shí)是已
學(xué)過(guò)的電磁感應(yīng)的引伸,所以在教學(xué)過(guò)程中對(duì)開(kāi)闊學(xué)生思路、提高能力是
很有好處的。
為了適應(yīng)學(xué)生的接受能力,教材采取從感性到理性、從定性到定量逐
漸深入的方法講述這個(gè)問(wèn)題。教材先用教具演示矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻
速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交流電,以展示交流電是怎樣產(chǎn)生的。并強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生觀察教
材圖5.1—3所示線圈通過(guò)甲、乙、丙、丁四個(gè)特殊位置時(shí),電流表指針
變化的情況,分析電動(dòng)勢(shì)和電流方向的變化,這樣學(xué)生就會(huì)對(duì)電動(dòng)勢(shì)和電
流的變化情況有個(gè)大致的了解,然后讓學(xué)生用右手定則獨(dú)立分析線圈中電
動(dòng)勢(shì)和電流的方向。這樣能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分
析能力。
關(guān)于交變電流的變化規(guī)律,教材利用上章學(xué)過(guò)的法拉第電磁感應(yīng)定律
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo),得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值和最大值的表達(dá)式,進(jìn)而根據(jù)
閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律推出電流與電壓瞬時(shí)值與最大值的
表達(dá)式。
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng),理解了導(dǎo)體切割磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。在此
基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)交變電流,對(duì)于理解還是很符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。但這是新
的概念,鑒于學(xué)生接受能力的不同,講解時(shí)還需詳細(xì),加強(qiáng)引導(dǎo)。更是采
用多媒體教學(xué)的手段,以便更直觀更立體的讓學(xué)生接受。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道什么是交變流電?!⒗斫饨蛔冸娏鞯漠a(chǎn)生原理,知道什么是中
性面。
(2)掌握交變電流的變化規(guī)律,及表示方法。
(3)理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。
(4)知道幾種常見(jiàn)的交變電流。如正弦式交變電流、鋸齒形交變電流、
矩形脈沖電流。
2、過(guò)程與方法目標(biāo)
(1)掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法)。
(2)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的
能力。
(3)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決處理物理問(wèn)題的能力。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
結(jié)合實(shí)際情況培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想。
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
1.交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析。
2.交變電流的變化規(guī)律的圖象描述。
教學(xué)難點(diǎn):
1.交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用。
2.圖象與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的理解。
五、教學(xué)方法:演示法、分析法、討論法、歸納法
六、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
利用多媒體課件展示目標(biāo)
展示:?jiǎn)蜗嘟涣靼l(fā)電機(jī),引導(dǎo)學(xué)生首先觀察它的主要構(gòu)造。
演示:手搖發(fā)電機(jī)模型。第一次發(fā)電機(jī)接小燈泡.當(dāng)線框緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)
時(shí),小燈泡不亮;當(dāng)線框快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小燈泡一閃一閃的。
第二次發(fā)電機(jī)接上示教電流計(jì),當(dāng)線框緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)(或快速擺動(dòng)),電流計(jì)
指針左右擺動(dòng)。
思考問(wèn)題:線圈中產(chǎn)生的是什么樣的電流?
(引導(dǎo)學(xué)生回答:這種電流就是我們家里電路是的電流,它的大小和
方向都隨時(shí)間做周期性的變化,這樣的電流叫交變電流。如果方向不隨時(shí)
間變化的電流稱(chēng)為直流電。交流電和直流電之間可以相轉(zhuǎn)換。)
注:手搖發(fā)電機(jī)的速度有所改變,一次快一次慢。
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象產(chǎn)生.從而引入交變電流。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
為什么矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線框里能產(chǎn)生交變電流?
多媒體課件打出下圖。
PPT展示中性面概念:
1.中性面——線框平面與磁力線垂直位置.
2.線圈處于中性面位置時(shí)?,穿過(guò)線圈。最大,但=0.
3.線圈越過(guò)中性面,線圈中九$方向要改變.線圈轉(zhuǎn)一周,感應(yīng)電流/
5s方向改變兩次.
如果從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),角速度。,經(jīng)時(shí)間
t,線圈轉(zhuǎn)到圖示位置,邊與cd邊的速度方向與磁場(chǎng)方向夾角為。3
屏幕上打出線圈水平投影圖,如圖所示。
1.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流是按正弦
規(guī)律變化的。瞬時(shí)表達(dá)式:e=Bl\liwsinwt=BSusinwt
N匝線圈時(shí),相當(dāng)于N個(gè)完全相同的電源來(lái)個(gè)串聯(lián),斫NBSas'n3t.
其中最大值£,=/磔
線框和用電器構(gòu)成回路工=4竺2sinot;最大值人=△螫
R+rR+rR+r
2.屏幕上使線圈轉(zhuǎn)動(dòng),如轉(zhuǎn)。片60°,150°,210°,300°時(shí),請(qǐng)學(xué)生分別
計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向?
山于上面介紹的發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化,所以當(dāng)負(fù)載為電燈
等用電器時(shí),負(fù)載兩端的電壓u、和流過(guò)的電流i,也按正弦規(guī)律變化,
即:U="sin。。7-TmSino>t
這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫做正弦式交變電流簡(jiǎn)稱(chēng)正弦式電流。
例題分析:一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的
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