電磁感應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)。
嚴(yán)于己而后勤于學(xué)生,這個(gè)無(wú)愧為教師的天職,為了快速趕上教學(xué)進(jìn)度,需要提前做好教案進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。教案可以幫助教師養(yǎng)成發(fā)散性思維。我們?cè)谶@里為您搜羅并整理了電磁感應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容,更多信息請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注我們的網(wǎng)站!
【教學(xué)目的】
1.理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的存在;
2.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,分析、概括與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有關(guān)的因素,從而掌握法拉第電磁感應(yīng)定律,并使學(xué)生體會(huì)在發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)物理規(guī)律中物理實(shí)驗(yàn)的重要作用,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力;
3.通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生領(lǐng)會(huì)從一般到特殊、從特殊到一般的推理方法。
【教學(xué)重點(diǎn)】
法拉第電磁感應(yīng)定律
【教學(xué)難點(diǎn)】
法拉第電磁感應(yīng)定律
【教學(xué)器材】
演示用:大型示教萬(wàn)用電表;原副線圈;學(xué)生電源開(kāi)關(guān);滑動(dòng)變阻器;
學(xué)生用:靈敏電流計(jì);線圈;條形磁鐵。
【教學(xué)過(guò)程】
學(xué)生探究問(wèn)題一:
怎樣使一根導(dǎo)線起到“導(dǎo)線電源”的作用?怎樣使“導(dǎo)線電源”的電動(dòng)勢(shì)能變大?(預(yù)定時(shí)間為5分鐘。提示:從“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”入手。)
1.(a)圖中電路若在某處斷開(kāi)時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象與(b)圖表現(xiàn)相同。請(qǐng)問(wèn)原因相同嗎?請(qǐng)做解釋。
2.上面兩種實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)所起到的作用分類(lèi),下列導(dǎo)線段可以分成幾類(lèi):
ab cd ad bc a′b′ c′d′ a′d′ b′c′
3.請(qǐng)回答:“怎樣使一根導(dǎo)線起到電源作用”?有幾種回答方法?哪種回答最好?上面提到的8根導(dǎo)線哪一根是“導(dǎo)線電源”?為什么說(shuō)其他都不是“導(dǎo)線電源”?
學(xué)生探究問(wèn)題二:
怎樣利用一根導(dǎo)線,獲得更大的電動(dòng)勢(shì)?
1.猜想:從圖(a)入手,參考對(duì)“怎樣使一根導(dǎo)線變成‘導(dǎo)線電源’”的答案,進(jìn)行猜想。
2.嘗試:設(shè)計(jì)一種方案,驗(yàn)證自己的猜想。
3.教師提出注意事項(xiàng)并適時(shí)進(jìn)行提示。
4.學(xué)生進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)操作(如果不在實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)器材不夠,教師也可以進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),但一定要關(guān)注、尊重并采納學(xué)生的猜想)。
5.學(xué)生展示自己的猜想。
6.學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容:或者由教師談自己的意見(jiàn)或做一簡(jiǎn)要總結(jié):或者進(jìn)行全班性的討論。
7.學(xué)生質(zhì)疑。
8.學(xué)生練習(xí),進(jìn)行鞏固與拓展。
學(xué)生探究問(wèn)題三:
導(dǎo)線電源與干電池、蓄電池有何相同點(diǎn)?
1.學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際與所學(xué)知識(shí)進(jìn)行思考并提出見(jiàn)解。
2.學(xué)生互評(píng),進(jìn)行辨析和匯總。
3.教師小結(jié)。要求:要肯定和鼓勵(lì)學(xué)生的積極參與和探究,但也要注意培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、正確方法和求真務(wù)實(shí)的精神。
學(xué)生探究問(wèn)題四:
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)發(fā)電機(jī),并動(dòng)手做最簡(jiǎn)單的發(fā)電機(jī)。鼓勵(lì)學(xué)生在此基礎(chǔ)上,不斷改進(jìn),以獲得比較大的電動(dòng)勢(shì)。
各位評(píng)委,各位老師:
大家好!
我今天說(shuō)課的題目是《電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用》。下面我將從教材分析、目標(biāo)分析、過(guò)程分析和效果分析四方面對(duì)本節(jié)課進(jìn)行闡述。
一、教材分析
1、教材的地位和作用
本節(jié)課內(nèi)容有兩條主線構(gòu)成,一條是感生電動(dòng)勢(shì),一條是動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。前者是為學(xué)習(xí)電磁波做準(zhǔn)備,后者是對(duì)前面知識(shí)的復(fù)習(xí)。前幾節(jié)分別從感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的角度來(lái)認(rèn)識(shí)和理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。本節(jié)揭示了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì),使學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)又上升到一個(gè)新的高度。教學(xué)的著眼點(diǎn)放在了感生電場(chǎng)和洛倫茲力的問(wèn)題上,但是過(guò)分區(qū)分兩種電動(dòng)勢(shì)沒(méi)有必要。
2、重點(diǎn)與難點(diǎn)
本節(jié)課的重點(diǎn)是:分析產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的非靜電力的本質(zhì),即感生電場(chǎng)和洛倫茲力。
難點(diǎn)是:感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)理。
二、目標(biāo)分析
根據(jù)新課標(biāo)教學(xué)的要求,我確定本課三維目標(biāo)是:
知識(shí)與技能:
(1)了解感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因。
(2)掌握感生電場(chǎng)和洛倫茲力與電磁感應(yīng)現(xiàn)象的關(guān)系。
過(guò)程與方法
1)通過(guò)探究過(guò)程,提高學(xué)生的分析論證能力。
2)在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,培養(yǎng)學(xué)生歸納、總結(jié)的科學(xué)思想方法。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1)通過(guò)對(duì)本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí),體會(huì)探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。
2)培養(yǎng)學(xué)生的建模能力,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
根據(jù)本節(jié)內(nèi)容特點(diǎn)我確定的教法與學(xué)法是:
教法:為了讓學(xué)生加深對(duì)本節(jié)內(nèi)容的理解,在教學(xué)中我采用講述、對(duì)比、探究,討論等方法進(jìn)行教學(xué)。
學(xué)法:為體現(xiàn)學(xué)生的主體作用,我引導(dǎo)學(xué)生在探究中學(xué)習(xí),在討論中突破難點(diǎn)。
三、過(guò)程分析
為了達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),解決教學(xué)重點(diǎn)突破教學(xué)難點(diǎn),我對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行了如下設(shè)計(jì):
由于引起磁通量變化的原因不同,本節(jié)教學(xué)內(nèi)容分為兩大環(huán)節(jié):一是由于磁場(chǎng)變化產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。二是由于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。
復(fù)習(xí)引入
本節(jié)課我是通過(guò)復(fù)習(xí)引入新課的,“恒定電流”一章中告訴我們,電路中的電動(dòng)勢(shì)的作用實(shí)際上是某種非靜電力對(duì)自由電荷的作用。
提出問(wèn)題:磁場(chǎng)變化使閉合電路中的導(dǎo)體產(chǎn)生電流,那么,使導(dǎo)體中自由電荷做定向移動(dòng)的作用力是什么?
分析猜想:引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己對(duì)已有知識(shí)的認(rèn)識(shí),排除洛倫茲力、靜電力。猜想是變化的磁場(chǎng)對(duì)電荷產(chǎn)生作用力?
(我這樣設(shè)計(jì)的意圖是:利用學(xué)生掌握的知識(shí)學(xué)習(xí)新內(nèi)容,通過(guò)問(wèn)題的`形式調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。)
新課教學(xué)
環(huán)節(jié)一:感生電動(dòng)勢(shì)的教學(xué)
1、開(kāi)門(mén)見(jiàn)山引入概念-----感生電動(dòng)勢(shì)
由于磁場(chǎng)的變化,在空間就存在感生電場(chǎng),如果在此空間存在閉合導(dǎo)體,這一電場(chǎng)就會(huì)對(duì)導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷產(chǎn)生力的作用,這種作用就是“非靜電力”。也即感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力就是電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力。
2、感生電場(chǎng)的方向:通過(guò)假設(shè)導(dǎo)體中的自由電荷是正電荷,它們定向移動(dòng)的方向就是感應(yīng)電流的方向,也就是感應(yīng)電場(chǎng)的方向,所以我們是利用楞次定律來(lái)確定感應(yīng)電場(chǎng)方向的。
環(huán)節(jié)二:電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力的教學(xué)
1、思考討論,引入概念——?jiǎng)由妱?dòng)勢(shì)
我將在教學(xué)中將充分利用“思考與討論”欄目的作用,引導(dǎo)學(xué)生的思維層層深入,最終得出導(dǎo)體CD兩端存在電勢(shì)差,即導(dǎo)體CD相當(dāng)于一個(gè)電源。在說(shuō)明該電源的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)后,引出“動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)”的概念。(設(shè)計(jì)意圖:遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,使復(fù)雜內(nèi)容簡(jiǎn)單化,抽象知識(shí)具體化。)
2、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化
我利用一根導(dǎo)體棒在光滑導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng),與一定值電阻構(gòu)成閉合回路,通過(guò)設(shè)計(jì)一系列的問(wèn)題串進(jìn)行引導(dǎo)。
1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的安培力多大?方向如何?
2)導(dǎo)體棒受到的外力多大?
3)外力克服安培力做功的表達(dá)式怎樣?
4)如果已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,在時(shí)間t內(nèi)感應(yīng)電流做的功如何表示?
5)“外力克服安培力做功”與“感生電流做功”二者有什么關(guān)系?相等
這樣我們就可以學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化的角度推導(dǎo)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小的表達(dá)式。
(設(shè)計(jì)意圖:從能量轉(zhuǎn)化的角度得出動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小的表達(dá)式,有利于提高學(xué)生的分析綜合能力。)
當(dāng)堂訓(xùn)練,鞏固提高
設(shè)計(jì)適量的練習(xí)題,并且將練習(xí)題分為A、B兩組供不同層次的學(xué)生使用。
設(shè)計(jì)意圖:充分體現(xiàn)新課標(biāo)的教學(xué)理念,因材施教,分層教學(xué)。
課堂小結(jié)和作業(yè)
讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容,構(gòu)建知識(shí)框架,作業(yè)布置要有針對(duì)性,梯度。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)學(xué)生自己的體驗(yàn),自己的總結(jié),真正達(dá)到了檢驗(yàn)學(xué)生課堂效果的目的。
作業(yè)課后2、3、4題;
板書(shū)設(shè)計(jì)我分兩部分,主板書(shū)寫(xiě)在左側(cè),體現(xiàn)本節(jié)課的主干知識(shí),副板書(shū)在右側(cè),主要畫(huà)用來(lái)輔助說(shuō)明的草圖。
四、效果分析
通過(guò)以上的過(guò)程設(shè)計(jì)我預(yù)計(jì)可達(dá)到以下效果。
1、能夠使學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體,從而實(shí)現(xiàn)本節(jié)課的知識(shí)目標(biāo)。
2、能夠充分培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
3、變規(guī)律的傳授過(guò)程為規(guī)律的探究過(guò)程能夠培養(yǎng)學(xué)生思維能力。
當(dāng)然本節(jié)課的設(shè)計(jì)還存在著許多的缺點(diǎn)和不足,請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正。
一、教材分析
課本從4個(gè)層面介紹了電磁感應(yīng)——定性了解定磁感應(yīng)現(xiàn)象、掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的判定規(guī)則和定量計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小、了解電磁感應(yīng)的兩類(lèi)情況、了解電磁感應(yīng)規(guī)律在自感渦流電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用。
教材對(duì)感應(yīng)電流產(chǎn)生條件、感應(yīng)電流方向的判定、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小等的處理,全部是從唯象的角度,而且全部是拿磁通量來(lái)說(shuō)事;但實(shí)際上,電磁感應(yīng)存在兩種本質(zhì)完全不同的情況,而且談?wù)摯磐勘仨氂幸粋€(gè)回路,可是一根導(dǎo)體棒切割磁感線卻沒(méi)有回路。這種處理,實(shí)際上給學(xué)生造成了許多理解和應(yīng)用上的困難。
不過(guò),教材利用第五節(jié)做了一個(gè)補(bǔ)充,那么,一輪復(fù)習(xí),筆者認(rèn)為就應(yīng)該糾回正常思路,先分兩種情況說(shuō)明,然后總結(jié)出感應(yīng)電流產(chǎn)生條件、感應(yīng)電流方向的判定規(guī)則和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算的磁通量表述。
另外,一輪復(fù)習(xí),第一講承擔(dān)著全章知識(shí)內(nèi)容的引領(lǐng)作用,因此本講可以將本章所涉及的大部分關(guān)鍵模型拿出來(lái)與學(xué)生見(jiàn)面。
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)自主復(fù)習(xí)了教材,并自主完成了第一講資料前后的填空、辨析和例題、練習(xí),對(duì)本章、本講所涉及的內(nèi)容和題型都有了較為熟悉的了解。
但是,從練習(xí)的完成質(zhì)量來(lái)看,學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)的實(shí)質(zhì)、磁通量的變化、楞次定律的綜合應(yīng)用都存在明顯困難,這需要老師引導(dǎo)梳理和透徹理解本講內(nèi)容、并分類(lèi)講解楞次定律的應(yīng)用思路和技巧。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能:熟練掌握磁通量及其變化的計(jì)算方法,理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,深刻理解楞次定律并能夠熟練、靈活應(yīng)用。
2、過(guò)程與方法:通過(guò)教師的引導(dǎo),一起重新整理知識(shí)脈絡(luò),從而加深對(duì)本章本節(jié)知識(shí)內(nèi)容的理解;同時(shí),通過(guò)對(duì)練習(xí)題的歸類(lèi)分析,從而加深對(duì)楞次定律的理解。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)本章的興趣和信心。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
1、磁通量及其變化; 2、感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件;
3、楞次定律、右手定則的理解和應(yīng)用。
五、教學(xué)媒體
PPT多媒體課件,《與名師對(duì)話》一輪復(fù)習(xí)資料
六、教學(xué)時(shí)間
七、教學(xué)反思
1、本講第一部分內(nèi)容——知識(shí)串講部分,結(jié)合PPT課件講快一些,因?yàn)樘厥庠蛭业恼n件未能用成,導(dǎo)致知識(shí)串講部分沒(méi)有講完。
2、有教師反映,感生電動(dòng)勢(shì)的講解超綱——高考不考,一輪復(fù)習(xí)就不應(yīng)該涉及。
3、楞次定律是電磁感應(yīng)一章的難點(diǎn),從后續(xù)幾講練習(xí)完成情況看,主要問(wèn)題還是出在楞次定律這里。
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.
(一)教學(xué)目的
1.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。
2.知道感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)。
3.培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力和從實(shí)驗(yàn)事實(shí)中歸納、概括物理概念與規(guī)律的能力。
(二)教具
蹄形磁鐵4~6塊,漆包線,演示用電流計(jì),導(dǎo)線若干,開(kāi)關(guān)一只。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.由實(shí)驗(yàn)引入新課
重做奧斯特實(shí)驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們觀察后回答:
此實(shí)驗(yàn)稱為什么實(shí)驗(yàn)?它揭示了一個(gè)什么現(xiàn)象?
(奧斯特實(shí)驗(yàn)。說(shuō)明電流周?chē)墚a(chǎn)生磁場(chǎng))
進(jìn)一步啟發(fā)引入新課:
奧斯特實(shí)驗(yàn)揭示了電和磁之間的聯(lián)系,說(shuō)明電可以生磁,那么,我們可不可以反過(guò)來(lái)進(jìn)行逆向思索:磁能否生電呢?怎樣才能使磁生電呢?下面我們就沿著這個(gè)猜想來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行探索研究。
2.進(jìn)行新課
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象
板書(shū):〈一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾剿鞔拍芊裆?,怎樣使磁生電?!?/p>
提問(wèn):根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,本?shí)驗(yàn)應(yīng)選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材?為什么?
師生討論認(rèn)同:根據(jù)研究的對(duì)象,需要有磁體和導(dǎo)線;檢驗(yàn)電路中是否有電流需要有電流表;控制電路必須有開(kāi)關(guān)。
教師展示以上實(shí)驗(yàn)器材,注意讓學(xué)生弄清蹄形磁鐵的N、s極和磁感線的方向,然后按課本圖12—1的裝置安裝好(直導(dǎo)線先不要放在磁場(chǎng)內(nèi))。
進(jìn)一步提問(wèn):如何做實(shí)驗(yàn)?其步驟又怎樣呢?
我們先做如下設(shè)想:電能生磁,反過(guò)來(lái),我們可以把導(dǎo)體放在磁場(chǎng)里觀察是否產(chǎn)生電流。那么導(dǎo)體應(yīng)怎樣放在磁場(chǎng)中呢?是平放?豎放?斜放?導(dǎo)體在磁場(chǎng)中是靜止?還是運(yùn)動(dòng)?怎樣運(yùn)動(dòng)?磁場(chǎng)的強(qiáng)弱對(duì)實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有影響?下面我們依次對(duì)這幾種情況逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探索在什么條件下導(dǎo)體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電流。
用小黑板或幻燈出示觀察演示實(shí)驗(yàn)的記錄表格。
教師按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行演示,學(xué)生仔細(xì)觀察,每完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟后,請(qǐng)學(xué)生將觀察結(jié)果填寫(xiě)在上面表格里。
實(shí)驗(yàn)完畢,提出下列問(wèn)題讓學(xué)生思考:
上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磁能生電嗎?(能)
在什么條件下才能產(chǎn)生磁生電現(xiàn)象?(當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中左右或斜著運(yùn)動(dòng)時(shí))
為什么導(dǎo)體在磁場(chǎng)中左右、斜著運(yùn)動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?
(師生討論分析:左右、斜著運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線。上下運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)不切割磁感線,所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流。)
通過(guò)此實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論?
學(xué)生歸納、概括后,教師板書(shū):
〈實(shí)驗(yàn)表明:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流?!?/p>
教師指出:這就是我們本節(jié)課要研究的主要內(nèi)容—電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
板書(shū)課題:〈第一節(jié)電磁感應(yīng)〉
講述:電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國(guó)的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。他經(jīng)過(guò)十年堅(jiān)持不懈的努力,才發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。這種熱愛(ài)科學(xué)。堅(jiān)持探索真理的可貴精神,值得我們學(xué)習(xí)。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系,導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明,開(kāi)辟了電的時(shí)代,所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義。
(2)研究感應(yīng)電流的方向
提問(wèn):我們知道,電流是有方向的,那么感應(yīng)電流的方向是怎樣的呢?它的方向與哪些因素有關(guān)呢?請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn)。
演示實(shí)驗(yàn):保持上述實(shí)驗(yàn)裝置不變,反復(fù)改變磁場(chǎng)方向或改變導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向,請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察電流表的偏轉(zhuǎn)方向。
提問(wèn):同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象?
(磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向變化時(shí),指針偏轉(zhuǎn)的方向也發(fā)生變化,即電流的方向也隨著變化)。
通過(guò)這一現(xiàn)象我們可以得出什么樣的結(jié)論呢?
學(xué)生歸納、概括后,老師板書(shū):
〈二、導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向有關(guān)?!?/p>
(3)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化
教師提出下列問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生討論回答:
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng),是什么力做了功呢?(外力)
它消耗了什么能?(機(jī)械能)
得到了什么能?(電能)
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中實(shí)現(xiàn)了什么能與什么能之間的轉(zhuǎn)化?(機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)化)
板書(shū):〈三、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能〉
3.小結(jié)
在這節(jié)課中,我們采用了什么方法,探索研究了哪幾個(gè)問(wèn)題?
4.布置作業(yè)課本上的練習(xí)1、2題。
(四)說(shuō)明
1.這節(jié)課的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)并做好演示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度要大。有條件的學(xué)校可改做學(xué)生實(shí)驗(yàn)或用幻燈演示。
2.要在學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出明確的問(wèn)題,讓學(xué)生積極思考、討論,并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加以歸納、概括,培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)事實(shí)中歸納、概括出物理概念和規(guī)律的能力。
一、新課引入:
師:同學(xué)們老師這里有一個(gè)拆開(kāi)的電風(fēng)扇,同學(xué)們觀察一下里面有什么?
學(xué)生觀察:
師:我們可以發(fā)現(xiàn),它主要是由兩部分構(gòu)成,一部分是磁體,一部分是線圈。
師:下面同學(xué)們兩個(gè)指頭夾住插頭的兩根金屬片,另一位同學(xué)轉(zhuǎn)動(dòng)電風(fēng)扇。
學(xué)生活動(dòng):(估計(jì)所有同學(xué)都體驗(yàn)過(guò)后)
師:有什么感覺(jué)?Yjs21.COM
生齊答:觸電、有電、麻人……
師:這就是我們今天需要探究的課題——電磁感應(yīng)
揭示課題:電磁感應(yīng) 發(fā)電機(jī)
師:請(qǐng)同學(xué)們看屏幕。
介紹物理學(xué)史:奧斯特,法拉第。(幻燈片:自從丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特在1820年首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,后來(lái)許多人就提出了這樣的疑問(wèn):電流能產(chǎn)生磁場(chǎng),那么磁場(chǎng)能不能產(chǎn)生電流呢?1822年英國(guó)物理學(xué)家法拉第開(kāi)始了“磁生電”的研究,經(jīng)過(guò)10年的不懈努力,終于在1831年發(fā)現(xiàn)了磁生電的規(guī)律。
師:什么叫電磁感應(yīng)?什么叫感應(yīng)電流?
板書(shū):一、電磁感應(yīng) 感應(yīng)電流
二:探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
師:怎樣才能產(chǎn)生電流呢?下面我們就一起來(lái)探討感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
師:怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?各小組討論一下,
板書(shū):探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
學(xué)生討論:
信息快遞:(幻燈片:小量程電流表:小量程電流表俗稱靈敏電流計(jì),借助于小量程電流表可以檢測(cè)出非常微小的電流,并且它的“0”刻度線在中間可以左右偏轉(zhuǎn)顯示電流的方向,由于在本實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流很小,所以借助于該表可以使我們觀察到比較明顯的現(xiàn)象。
切割磁感線運(yùn)動(dòng):實(shí)驗(yàn)中我們可以把磁場(chǎng)中的線圈想象成一把刀,如果它運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與磁感線相交,則為切割磁感線。否則為不切割磁感線。
師演示:垂直、斜向切割,上下運(yùn)動(dòng)。(直接用線圈演示)
師:同學(xué)們,能不能按步驟完成實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生演示:一學(xué)生操作,一學(xué)生配合,其他同學(xué)觀察紀(jì)錄。
展示紀(jì)錄結(jié)果:
師:討論一下,感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是什么?
學(xué)生討論小結(jié):
幻燈片:實(shí)驗(yàn)結(jié)論1:
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
師:電流是有方向的,那么感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)呢?各小組討論提出猜想。
學(xué)生討論:
生答:猜想:可能與磁場(chǎng)的方向、線圈的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)
師:怎樣來(lái)驗(yàn)證剛才的猜想呢?討論一下!
學(xué)生討論:
師:你能說(shuō)出實(shí)驗(yàn)的方法嗎?
師:實(shí)驗(yàn)中觀察什么現(xiàn)象?
生答:觀察指針的偏轉(zhuǎn)方向。
學(xué)生實(shí)驗(yàn):一學(xué)生操作,一學(xué)生配合,其他同學(xué)觀察紀(jì)錄。
展示紀(jì)錄結(jié)果:
師:通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫绞裁唇Y(jié)論?大家討論一下。
學(xué)生討論:
生答:
幻燈片:實(shí)驗(yàn)結(jié)論2:改變 磁場(chǎng) 方向或改變 線圈運(yùn)動(dòng) 方向,感應(yīng)電流的方向就會(huì)改變,即感應(yīng)電流的方向與 磁場(chǎng) 方向和 線圈運(yùn)動(dòng) 方向有關(guān)。
三:觀察手搖發(fā)電機(jī)
師:法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象后,使大規(guī)模用電成為了可能。我們生活中的用電大多數(shù)都來(lái)自于發(fā)電站的大型發(fā)電機(jī),同學(xué)們你知道在我們國(guó)家有那些大規(guī)模的發(fā)電站嗎?
生答:(舉例)
幻燈片:出示幾張發(fā)電站的圖片
師:大型的發(fā)電機(jī)我們沒(méi)見(jiàn)過(guò),老師今天帶了一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)過(guò)來(lái)。(出示發(fā)電機(jī))
請(qǐng)哪位同學(xué)上來(lái)?yè)u一下,看看有什么現(xiàn)象。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)、學(xué)生觀察
師:看到什么現(xiàn)象?
生答:燈亮。
師:說(shuō)明電路中產(chǎn)生了什么?
生答:電流
演示:把小量程電流表接入電路。搖動(dòng)發(fā)電機(jī)。
師:看到了什么現(xiàn)象?
師:哪位同學(xué)能用手臂來(lái)模仿一下指針的偏轉(zhuǎn)情況?
學(xué)生動(dòng)作演示:
師:這說(shuō)明了什么?
生:電流的方向在發(fā)生變化。
師:我們把這種電流叫交變電流。閱讀課本第54頁(yè),思考下列問(wèn)題?
幻燈片:1、什么叫交變電流?
2、發(fā)電機(jī)的工作原理是什么?
3、發(fā)電機(jī)工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況如何?
4、我國(guó)交流電的`頻率是多少?
生答:(略)
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能:
(1)、知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),及決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素。
(2)、知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量,并能區(qū)別Φ、ΔΦ、 。
(3)、理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。
(4)、知道E=BLvsinθ如何推得。
(5)、會(huì)用 解決問(wèn)題。
2、過(guò)程與方法
(1)、通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和探究能力。
(2)、通過(guò)推導(dǎo)閉合電路,部分導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv,掌握運(yùn)用理論知識(shí)探究問(wèn)題的方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)、從不同物理現(xiàn)象中抽象出個(gè)性與共性問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生對(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)、通過(guò)比較感應(yīng)電流、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生忽略次要矛盾、把握主要矛盾。
【教學(xué)重點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律。
【教學(xué)難點(diǎn)】感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生條件的區(qū)別。
【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)法、歸納法、類(lèi)比法
【教具準(zhǔn)備】
多媒體課件、多媒體電腦、投影儀、檢流計(jì)、螺線管、磁鐵。
【教學(xué)過(guò)程】
一、復(fù)習(xí)提問(wèn):
1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?
答:穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,就會(huì)在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
2、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?
答:電路閉合,且這個(gè)電路中一定有電源。
3、在發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的情況下,用什么方法可以判定感應(yīng)電流的方向?
答:由楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。
二、引入新課
1、問(wèn)題1:既然會(huì)判定感應(yīng)電流的方向,那么,怎樣確定感應(yīng)電流的強(qiáng)弱呢?
答:既然有感應(yīng)電流,那么就一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).只要能確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,根據(jù)閉合電路歐姆定律就可以確定感應(yīng)電流大小了.
2、問(wèn)題2:如圖所示,在螺線管中插入一個(gè)條形磁鐵,問(wèn)
①、在條形磁鐵向下插入螺線管的過(guò)程中,該電路中是否都有電流?為什么?
答:有,因?yàn)榇磐坑凶兓?/p>
②、有感應(yīng)電流,是誰(shuí)充當(dāng)電源?
答:由恒定電流中學(xué)習(xí)可知,對(duì)比可知左圖中的虛線框內(nèi)線圈部分相當(dāng)于電源。
③、上圖中若電路是斷開(kāi)的,有無(wú)感應(yīng)電流電流?有無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?
答:電路斷開(kāi),肯定無(wú)電流,但仍有電動(dòng)勢(shì)。
3、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是什么?
答:回路(不一定是閉合電路)中的磁通量發(fā)生變化.
4、比較產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,你有什么發(fā)現(xiàn)?
答:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,不論電路是否閉合,只要穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化,電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但產(chǎn)生感應(yīng)電流還需要電路閉合,因此研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)比感應(yīng)電流更有意義。(情感目標(biāo))
本節(jié)課我們就來(lái)一起探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
三、進(jìn)行新課
(一)、探究影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素
(1)探究目的:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小跟什么因素有關(guān)?(學(xué)生猜測(cè))
(2)探究要求:
①、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線管,記錄表針的最大擺幅。
②、迅速和緩慢移動(dòng)導(dǎo)體棒,記錄表針的最大擺幅。
③、迅速和緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,迅速和緩慢的插入拔出螺線管,分別記錄表針的最大擺幅;
(3)、探究問(wèn)題:
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:在實(shí)驗(yàn)中,快速和慢速效果有什么相同和不同?
(4)、探究過(guò)程
安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)。(能力培養(yǎng))
教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn),(課件展示)回答以上問(wèn)題
學(xué)生甲:穿過(guò)電路的Φ變化 產(chǎn)生E感 產(chǎn)生I感.
學(xué)生乙:由全電路歐姆定律知I= ,當(dāng)電路中的總電阻一定時(shí),E感越大,I越大,指針偏轉(zhuǎn)越大。
學(xué)生丙:磁通量變化相同,但磁通量變化的快慢不同。
可見(jiàn),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量變化和所用時(shí)間都有關(guān),即與磁通量的變化率有關(guān).
把 定義為磁通量的變化率。
上面的實(shí)驗(yàn),我們可用磁通量的變化率來(lái)解釋?zhuān)?/p>
學(xué)生甲:實(shí)驗(yàn)中,將條形磁鐵快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)時(shí), 大,I感大,
E感大。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化快慢有關(guān),磁通量的變化越快電動(dòng)勢(shì)越大。磁通量的變化率越大,電動(dòng)勢(shì)越大。
(二)、法拉第電磁感應(yīng)定律
從上面的實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn), 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E∝ 。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。
(師生共同活動(dòng),推導(dǎo)法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式)(課件展示)
E=k
在國(guó)際單位制中,電動(dòng)勢(shì)單位是伏(V),磁通量單位是韋伯(Wb),時(shí)間單位是秒(s),可以證明式中比例系數(shù)k=1,(同學(xué)們可以課下自己證明),則上式可寫(xiě)成
E=
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)?/p>
E=n
1.內(nèi)容:電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比
2.公式:ε=n
3.定律的理解:
⑴磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt
⑵感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比
⑶感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由楞次定律來(lái)判斷
⑷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的不同表達(dá)式由磁通量的的因素決定:
當(dāng)ΔΦ=ΔBScosθ則ε=ΔB/ΔtScosθ
當(dāng)ΔΦ=BΔScosθ則ε=BΔS/Δtcosθ
當(dāng)ΔΦ=BSΔ(cosθ)則ε=BSΔ(cosθ)/Δt
注意: 為B.S之間的夾角。
4、特例——導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
用課件展示電路,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)?(課件展示)
解析:設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來(lái)的位置運(yùn)動(dòng)到a1b1,這時(shí)線框面積的變化量為
ΔS=LvΔt
穿過(guò)閉合電路磁通量的變化量為
ΔΦ=BΔS=BLvΔt
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,得
E= =BLv
這是導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算更簡(jiǎn)捷公式,需要理解
(1)B,L,V兩兩垂直
(2)導(dǎo)線的長(zhǎng)度L應(yīng)為有效切割長(zhǎng)度
(3)導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí),E=0
(4)速度V為平均值(瞬時(shí)值),E就為平均值(瞬時(shí)值)
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θ,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用上面的公式計(jì)算嗎?
用課件展示如圖所示電路,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v1=vsinθ和平行于磁感線的分量v2=vcosθ。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=BLv1=BLvsinθ
強(qiáng)調(diào):在國(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),θ指v與B的夾角。
5、公式比較
與功率的兩個(gè)公式比較得出E=ΔΦ/Δt:求平均電動(dòng)勢(shì)
E=BLV : v為瞬時(shí)值時(shí)求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì),v為平均值時(shí)求平均電動(dòng)勢(shì)
課堂練習(xí):
例題1:下列說(shuō)法正確的是( D )
A、線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
B、線圈中的磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
C、線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
D、線圈中磁通量變化得越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
例題2:一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場(chǎng)放置,在0. 5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
解:由電磁感應(yīng)定律可得E=nΔΦ/Δt①
ΔΦ= ΔB×S②
由① ②聯(lián)立可得E=n ΔB×S/Δt
代如數(shù)值可得E=1.6V
例題3、在磁感強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與之垂直的金屬框ABCD,框電阻不計(jì),上面接一個(gè)長(zhǎng)0.1m的可滑動(dòng)的金屬絲ab,已知金屬絲質(zhì)量為0.2g,電阻R=0.2Ω,不計(jì)阻力,求金屬絲ab勻速下落時(shí)的速度。(4m/s)
問(wèn)1:將上題的框架豎直倒放,使框平面放成與水平成30°角,不計(jì)阻力,B垂直于框平面,求v ?
答案:(2m/s)
問(wèn)2:上題中若ab框間有摩擦阻力,且μ=0.2,求v ?
答案:(1.3m/s)
問(wèn)3:若不計(jì)摩擦,而將B方向改為豎直向上,求v ?
答案:(2.67m/s)
問(wèn)4:若此時(shí)再加摩擦μ=0.2,求v ?
答案:(1.6m/s)
【課堂小結(jié)】
1、讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)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(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
2、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(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰(shuí)的更好,好在什么地方。
3、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(shí)框架。
【布置作業(yè)】選修3-2課本第16頁(yè)“思考與討論”
課后作業(yè):第17頁(yè)1、2、3、5題
【課后反思】
讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)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(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。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(shí)框架,把書(shū)本知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的知識(shí),讓學(xué)生有收獲成功感。
本節(jié)課,重點(diǎn)是理解法拉第電磁感應(yīng)定律,不要過(guò)多的進(jìn)行訓(xùn)練,不能急于求成,應(yīng)該循序漸進(jìn).
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、在開(kāi)普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬(wàn)有引力定律,使學(xué)生對(duì)此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握萬(wàn)有引力定律;
3、使學(xué)生能認(rèn)識(shí)到萬(wàn)有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的天體問(wèn)題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中感受到萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程更重要.建議教師在授課時(shí),應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過(guò)讓學(xué)生閱讀“萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個(gè)結(jié)果自己去猜測(cè)萬(wàn)有引力與那些量有關(guān).教師在授課時(shí)可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問(wèn)題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開(kāi)普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
萬(wàn)有引力定律的教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)目的:
1、了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程;
2、理解萬(wàn)有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律;
3、掌握萬(wàn)有引力定律,能解決簡(jiǎn)單的萬(wàn)有引力問(wèn)題;
教學(xué)難點(diǎn):萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):萬(wàn)有引力定律
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開(kāi)普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過(guò)程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開(kāi)普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長(zhǎng)時(shí)間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開(kāi)普勒等人),通過(guò)了長(zhǎng)期的觀察、研究,已為人類(lèi)揭示了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.但是,長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因是什么.卻缺乏了解,更沒(méi)有人敢于把天體運(yùn)動(dòng)與地面上物體的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開(kāi)普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動(dòng)力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動(dòng)中,研究、確立了《萬(wàn)有引力定律》.從而使人們認(rèn)識(shí)了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因,為天體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬(wàn)有引力定律》的呢?
(2)《萬(wàn)有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?
以上兩個(gè)問(wèn)題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過(guò)舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會(huì)牛頓研究、確立《萬(wàn)有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.
蘋(píng)果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動(dòng):(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng):(由于受太陽(yáng)引力的原因),
(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書(shū):第二節(jié)、萬(wàn)有引力定律
(1)萬(wàn)有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書(shū))
(2)萬(wàn)有引力定律:宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個(gè)物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書(shū))
式中:為萬(wàn)有引力恒量;為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問(wèn)題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒(méi)有被吸引到一起?(請(qǐng)學(xué)生帶著這個(gè)疑問(wèn)解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬(wàn)有引力是多少?
解:由萬(wàn)有引力定律得:
代入數(shù)據(jù)得:
通過(guò)計(jì)算這個(gè)力太小,在許多問(wèn)題的計(jì)算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是,地球半徑為km,地球表面的重力加速度.
求:
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬(wàn)有引力?
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力?
(3)比較萬(wàn)有引力和重力?
解:(1)由萬(wàn)有引力定律得:
代入數(shù)據(jù)得:
(2)
(3)比較結(jié)果萬(wàn)有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬(wàn)有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí):
教師請(qǐng)學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用萬(wàn)有引力定律公式解題時(shí),應(yīng)注意因單位制不同,值也不同,強(qiáng)調(diào)用國(guó)際單位制解題.請(qǐng)學(xué)生同時(shí)到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時(shí)教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時(shí)注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié):
1、萬(wàn)有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬(wàn)有引力很大,為什么?留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動(dòng)的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬(wàn)有引力很小,為什么?它不足以影響物體的運(yùn)動(dòng),故常??珊雎圆挥?jì).
2、應(yīng)用萬(wàn)有引力定律公式解題,值選,式中所涉其它各量必須取國(guó)際單位制.
(五)布置作業(yè)(3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè).
1、在___________________中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
2、區(qū)別磁通量、磁通量的變化量Δ和磁通量的變化率Δ/Δt
3、 ①?gòu)?qiáng)磁鐵和弱磁鐵插入后不動(dòng)。
②將磁鐵以較快和較慢速度“同程度”插入線圈。
③將磁鐵以較快和較慢速度“同程度”拔出線圈。
現(xiàn)象:______________________________________________。
結(jié)論:______________________________________________。
4、對(duì)比三個(gè)實(shí)驗(yàn)。
分析得出結(jié)論:
導(dǎo)線切割的快、磁鐵插入的快、滑動(dòng)變阻器滑片滑得快的實(shí)質(zhì)是__________________________________。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與______________有關(guān),即E與______有關(guān)。
4、法拉第電磁感應(yīng)定律。
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)這一電路的_________________成正比,這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。公式E=__________。
四、練習(xí)。
1、關(guān)于電磁感應(yīng),下述說(shuō)法中正確的是( )
A、穿過(guò)線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。
B、穿過(guò)線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零。
C、穿過(guò)線圈的磁通量的變化越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。
D、穿過(guò)線圈的磁通量的變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。
2、有一個(gè)1000匝的線圈,在0.4S內(nèi)穿過(guò)它的磁通量從0.01Wb均勻增加到0.09Wb,求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
___________________________________________________________________。
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