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電磁感應(yīng)現(xiàn)象高二物理教案
知識(shí)與技能
1、理解磁通量和磁通密度的意義
2、能判斷磁通的變化情況
過(guò)程與方法
1、能過(guò)親自動(dòng)手、觀察實(shí)驗(yàn),理解"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,閉合電路中就有電流產(chǎn)生"的道理
2、知道在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒定律依然適用
3、會(huì)利用"產(chǎn)生條件"判定感應(yīng)電流能否產(chǎn)生
情感態(tài)度與價(jià)值觀
4、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手觀察實(shí)驗(yàn)的能力,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力
5、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神、堅(jiān)持不懈地探究新理論的精神
使學(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)重點(diǎn)
如何判斷磁通量有無(wú)變化
教學(xué)難點(diǎn)及難點(diǎn)突破
通過(guò)能量守恒、能量轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系理解磁能量的概念
教學(xué)方法
邊實(shí)驗(yàn)邊講解
教學(xué)用具
演示用的電流表,蹄形磁鐵、條形磁鐵、鐵架臺(tái)、線圈、螺線管、渭動(dòng)變阻器、電鍵、電源、導(dǎo)線
教學(xué)過(guò)程
教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)計(jì)課堂情況隨筆
引入:在漫長(zhǎng)的人類歷史長(zhǎng)河中,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明相繼問(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,尤其是我們剛剛跨過(guò)的20世紀(jì),更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期,經(jīng)濟(jì)建議離不開能源,最好的能源就是電能,人類的生產(chǎn)生少,經(jīng)濟(jì)建設(shè)各方面都離不開電能,飲水思源,我們不能忘記為人類利用電能做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家電法拉第
法拉第在奧斯特于1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后,開始投入到磁生電的探索中,經(jīng)過(guò)十處堅(jiān)持不懈地努力,1831年終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的規(guī)律,開辟了人類的電氣化時(shí)代
本節(jié)我們學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基本知識(shí)
回顧已有知識(shí):
描述磁場(chǎng)大小和方向的物理量是什么?
一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B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B與S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量.
(1)定義:面積為S,垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B放置,則B與S的乘積,叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量,用Ф表示.
(2)公式:Ф=B·S
(3)單位:韋伯(Wb)1Wb=1T·1m2=1V·s
(4)物理意義:磁通量就是表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù).對(duì)于同一個(gè)平面,當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí),磁場(chǎng)越強(qiáng),穿過(guò)它的磁感線條數(shù)越多,磁通量就越大.當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向平行時(shí),沒(méi)有磁感線穿過(guò)它,則磁通量為零.
注意:當(dāng)平面跟磁場(chǎng)方向不垂直時(shí),穿過(guò)該平面的磁通量等于B與它在磁場(chǎng)垂直方向上的投影面積的乘積.即Ф=B·Ssinθ,(θ為平面與磁場(chǎng)方向之間的夾角)(如圖所示)
引導(dǎo):觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象,分析產(chǎn)生感電流的條件
過(guò)渡:閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí),穿過(guò)電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化.如果導(dǎo)體和磁場(chǎng)不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),而讓穿過(guò)閉合電路的磁場(chǎng)發(fā)生變化,會(huì)不會(huì)在電路中產(chǎn)生電流呢?
在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析上述現(xiàn)象的物理過(guò)程:因?yàn)殡娏魉ぐl(fā)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B總是正比于電流強(qiáng)度I,即B∝I.電路的閉合或斷開控制了電流從無(wú)到有或從有到無(wú)的變化;變阻器是通過(guò)改變電阻來(lái)改變電流的大小的,電流的變化必將引起閉合電路磁場(chǎng)的變化,穿過(guò)閉合電路的磁感線條數(shù)的變化--磁通量發(fā)生變化,閉合電路中產(chǎn)生電流.課前預(yù)習(xí)
復(fù)習(xí)初中的中切割磁感線知識(shí),搜集法拉第的生平資料
同學(xué)回答:磁感應(yīng)強(qiáng)度
實(shí)驗(yàn)1:
導(dǎo)體不動(dòng);
導(dǎo)體向上、向下運(yùn)動(dòng);
導(dǎo)體向左或向右運(yùn)動(dòng).
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括.
歸納:閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就有電流產(chǎn)生.
用計(jì)算機(jī)模擬"切割磁感線"的運(yùn)動(dòng).(看課件產(chǎn)生條件部分)
理解"導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)"的含義:切割磁感線的運(yùn)動(dòng),就是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度的方向和磁感線方向不平行.
問(wèn):導(dǎo)體不動(dòng),磁場(chǎng)動(dòng),會(huì)不會(huì)在電路中產(chǎn)生電流呢?
實(shí)驗(yàn)2:
用計(jì)算機(jī)模擬"條形磁鐵插入、拔出螺線管.(看課件產(chǎn)生條件部分)
注意:條形磁鐵插入、拔出時(shí),彎曲的磁感線被切割,電路中有感應(yīng)電流.
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括:無(wú)論是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng),還是磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),只要導(dǎo)體和磁場(chǎng)之間發(fā)生切割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng),閉合電路中就有電流產(chǎn)生.
教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)計(jì)課堂情況隨筆
用計(jì)算機(jī)模擬電路中S斷開、閉合,滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí),穿過(guò)閉合電路磁場(chǎng)變化情況:(看課件產(chǎn)生條件部分)
不論是導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),還是磁場(chǎng)發(fā)生變化,實(shí)質(zhì)上都是引起穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化.
3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化
師生一起分析:電磁感應(yīng)的本質(zhì)是其他形式的能量和電能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。
(三)課堂小結(jié)
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化.這里關(guān)鍵要注意"閉合"與"變化"兩詞.就是說(shuō)在閉合電路中有磁通量穿過(guò)但不變化,即使磁場(chǎng)很強(qiáng),磁通量很大,也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)然電路不閉合,電流也不可能產(chǎn)生.
(四)布置作業(yè)
1.閱讀194頁(yè)閱讀材料.
2.將練習(xí)一(1)、(2)做在作業(yè)上.
3.課下完成其他題目.
綜上所述,總結(jié)出:
1.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.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.
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.
(1)電路必須閉合;
(2)磁通量發(fā)生變化.
引導(dǎo)學(xué)生分析磁通量發(fā)生變化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:當(dāng)
①磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化;
�、诰�圈的面積S發(fā)生變化;
③磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S之間的夾角θ發(fā)生變化.這三種情況都可以引起磁通量發(fā)生變化.
舉例
(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線:
(2)磁場(chǎng)不變,閉合電路的面積變化:
(3)線圈面積不變,線圈在不均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng);
(4)線圈面積不變,磁場(chǎng)不斷變化:
結(jié)論: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。這種利用磁場(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。
作業(yè)情況反饋
學(xué)生對(duì)整個(gè)線圈在勻強(qiáng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)是否有感應(yīng)電流的判斷題目出錯(cuò)率比較高,說(shuō)明學(xué)生對(duì)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件____磁通量變化,還不十分理解.
教育教學(xué)反思及后記
磁通量部分原想讓同學(xué)通過(guò)自學(xué)掌握磁通量的概念,而講解重點(diǎn)放在磁通量變化大,可是二(4)班的學(xué)生課堂自學(xué)習(xí)慣不好,所以對(duì)整個(gè)課堂的教學(xué)影響較大,有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)還沒(méi)完全講透,就到了下課時(shí)間了。
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