高二物理下学期32教案汇总.docx
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高二物理下学期32教案汇总
2013-2013
高二物理下学期教案
尹家桦
3-2教案
第一章电磁感应
第一节磁生电的探索
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史;
(2)知道电磁感应、感应电流的定义。
(3)知道产生感应电流的条件;
(4)会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
2、过程与方法:
领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。
3、情感、态度与价值观
(1)领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性;
(2)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
教学重点:
知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学难点:
领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学方法:
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学手段:
计算机、投影仪、录像片。
教学过程:
一、电磁感应的探索历程
1、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应
引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答:
(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?
在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?
奥斯特面对失败是怎样做的?
(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?
用学过的知识如何解释?
(4)电流磁效应的发现有何意义?
谈谈自己的感受。
学生活动:
结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
2、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象
引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答:
(1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?
法拉第持怎样的观点?
(2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?
法拉第面对失败是怎样做的?
(3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?
(4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?
之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么?
(5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?
谈谈自己的体会。
学生活动:
结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
二、科学探究――感应电流产生的条件
1、磁通量
(1)定义:
公式:
=BS单位:
特斯拉符号:
T
(2)推导:
B=/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/m2表示B的单位;
计算:
当B与S垂直时,或当B与S不垂直时,的计算。
2、初中知识回顾:
当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,叫做电磁感应现象。
3、实验探究
实验1:
闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材P6图4.2-1
探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系。
实验2:
向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系。
实验3:
通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出,或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置),教材P7图4.2-3,探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系。
4、分析论证:
实验1:
:
磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;
实验2:
①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;
②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;
实验3:
①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积不变,但磁场由弱变强;
②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的面积也不改变,但磁场由强变弱;
③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随之而变化,而大线圈的面积不发生变化,但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
5、归纳总结:
在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。
其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。
磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。
结论:
只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。
6、课堂总结:
1、产生感应电流的条件:
①电路闭合;
②穿过闭合电路的磁通量发生改变。
2、电磁感应现象:
利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象。
3、感应电流:
由磁场产生的电流叫感应电流。
7、例题分析
例1、下图哪些回路中比会产生感应电流?
例2、如图,要使电流计G发生偏转可采用的方法是()
A.K闭合或断开的瞬间B.K闭合,P上下滑动
C.在A中插入铁芯D.在B中插入铁芯
8、练习与作业
1、关于电磁感应,下列说法中正确的是()
A.导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流
B.导体做切割磁感线的运动,导体内一定会产生感应电流
C.闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动,电路中一定会产生感应电流
D.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流
2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流()
A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动
B.线圈沿自身所在的平面做加速直线运动
C.线圈绕任意一条直径做匀速转动
D.线圈绕任意一条直径做变速转动
3、如图,开始时距形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场外,另一半在匀强磁场内,若要使线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是()
A.以ab为轴转动
B.以oo/为轴转动
C.以ad为轴转动(转过的角度小于600)
D.以bc为轴转动(转过的角度小于600)
4、如图,距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是()
A.线圈从图示位置转过90的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小
B.线圈从图示位置转过90的过程中,穿过线圈的磁通量不断增大
C.线圈从图示位置转过180的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
D.线圈从图示位置转过360的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
6、在无限长直线电流的磁场中,有一闭合的金属线框abcd,线框平面与直导线ef在同一平面内(如图),当线框做下列哪种运动时,线框中能产生感应电流()
A.水平向左运动B.竖直向下平动
C.垂直纸面向外平动D.绕bc边转动
1.2感应电动势与电磁感应定律
[课时安排]2课时
[教学目标]:
(一)知识与技能
1.理解感应电动势的概念,明确感应电动势的作用。
2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能与磁通量的变化相区别。
3.理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系,掌握法拉第电磁感应定律及应用。
4.知道公式E=BLvsinθ是如何推导出的,知道它只适用于导体切割磁感线运动的情况。
会用它解答有关的问题。
(二)过程与方法
通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步揭示电与磁的关系。
(三)情感、态度与价值观
培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。
[教学重点]
理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系,掌握法拉第电磁感应定律及应用
[教学难点]:
培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。
[教学器材]:
投影仪、投影片、演示电流计、线圈、磁铁、导线等。
[教学方法]:
实验+启发式
[教学过程]
(一)引入新课(复习):
1、产生感应电流的条件是什么?
(学生思考并回答)
2、闭合电路中产生持续电流的条件是什么?
(学生思考并回答)
在电磁感应中,有感应电流说明有感应电动势存在,让我们一起来研究感应电动势的产生。
(二)进行新课
1.感应电动势
产生感应电动势的那部分
导体相当于电源。
实验一:
将磁铁迅速插入和慢慢插入时,学生观察。
①电流计偏转的角度有何不同?
反映电流大小有何不同?
感应电动势大小如何?
(学生思考并回答)
②将磁铁迅速插入和慢慢插入时,磁通量的变化是否相同?
(学生思考并回答)
③换用强磁铁,迅速插入,电流表的指针偏转如何?
说明什么
以上现象说明什么问题?
小结:
(1)磁通量变化越快,感应电动势越大,在同一电路中,感应电流越大,反之,越小。
(2)磁通量变化快慢的意义:
①在磁通量变化△Φ相同时,所用的时间△t越少,即变化越快;反之,则变化越慢。
②在变化时间△t一样时,变化量△Φ越大,表示磁通量变化越快;反之,则变化越慢。
③磁通量变化的快慢,可用单位时间内的磁通量的变化,即磁通量的变化率来表示。
实验二:
磁通量的变化率也可以用导体切割磁感线的快慢(速度)来表示。
(即速度大,单位时间内扫过的面积大)
导体ab迅速切割时,指针偏转角度大,反映感应电流大,感应电动势大;导体慢慢切割时,指针偏转角小,反映电流小,感应电动势小。
由两实验得:
感应电动势的大小,完全由磁通量的变化率决定。
2.法拉第电磁感应定律:
(1)磁通量的变化率即磁通量的变化快慢,用△Φ/△t表示,其中
△Φ=Φ2-Φ1,△t=t2-t1,
(2)法拉第电磁感应定律的内容:
感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
(3)公式(感应电动势的大小)
E=k△Φ/△t,其中k为比例常数
当式中各量都取国际单位制时,k为1
若闭合线圈是一个n匝线圈,相当于n个电动势为△Φ/△t的电源串联,此时E=n△Φ/△t
注意:
A、电动势的单位是V,讨论1V=1Wb/s。
B、磁通量的变化率△Φ/△t与Φ、△Φ无直接的决定关系。
C、引起△Φ的变化的原因有两:
△Φ=△B·S,△Φ=B·△S
所以E=△Φ/△t也有两种:
即E=△B·S/△t、E=B·△S/△t
3.推导导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小表达式(学生自已推导)
如图,矩形线圈abcd处于匀强磁场中,磁感应强度为B,线框平面跟磁感线垂直,线框可动部分ab的长度是
,运动速度的大小是v,速度方向跟ab垂直,同时也跟磁场方向垂直。
这个问题中,穿过闭合回路中的磁通量发生变化是由矩形的面积变化引起的,因此我们先计算Δt时间内的面积变化量ΔS。
在Δt时间内,可动部分由位置ab运动到a1b1,闭合电路所包围的面积增量为图中阴影部分,而aa1的长度正好是Δt时间内导体ab运动的距离vΔt,因此
ΔS=
vΔt
Δφ=BΔS=B
vΔt
所以:
③
这个公式表示,在匀强磁场中,当磁感应强度、导线、导线的运动方向三者垂直时,感应电动势等于磁感应强度B、导线长度
、导线运动速度v的乘积。
式中的速度v如果瞬时速度,则求得电动势就是瞬时电动势,如果是平均速度,则求得的E就是平均电动势。
注意:
此式适用于B、L、v两两垂直时,若不是呢,此式应怎样修正?
E=BLvsinθ
【例题】如图所示,L是用绝缘导线绕制的线圈,匝数为100,由于截面积不大,可以认为穿过各匝线圈的磁通量是相等的,设在0.5秒内把磁铁的一极插入螺线管,这段时间里穿过每匝线圈的磁通量由0增至1.5×10-5Wb。
这时螺线管产生的感应电动势有多大?
如果线圈和电流表总电阻是3欧,感应电流有多大?
注意:
向线圈插入磁铁的过程中,磁通量的增加不会是完全均匀的,可能有时快些,有时慢些,因此我们这里算出的磁通量变化率实际上是平均变化率,感应电动势和感应电流也都是平均值。
(三)巩固练习
有一个1000匝的线圈,在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.08Wb,求线圈中的感应电动势。
如果线圈的
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