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電磁感應現象教學(xué)設計(通用10篇)
作為一名人民教師,時(shí)常需要準備好教學(xué)設計,借助教學(xué)設計可以更大幅度地提高學(xué)生各方面的能力,從而使學(xué)生獲得良好的發(fā)展。那么教學(xué)設計應該怎么寫(xiě)才合適呢?下面是小編精心整理的電磁感應現象教學(xué)設計,歡迎閱讀與收藏。
電磁感應現象教學(xué)設計 1
一、教材分析
課本從4個(gè)層面介紹了電磁感應——定性了解定磁感應現象、掌握感應電動(dòng)勢方向的判定規則和定量計算感應電動(dòng)勢的大小、了解電磁感應的兩類(lèi)情況、了解電磁感應規律在自感渦流電磁阻尼電磁驅動(dòng)中的應用。
教材對感應電流產(chǎn)生條件、感應電流方向的判定、感應電動(dòng)勢的大小等的處理,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,可是一根導體棒切割磁感線(xiàn)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用上的困難。
不過(guò),教材利用第五節做了一個(gè)補充,那么,一輪復習,筆者認為就應該糾回正常思路,先分兩種情況說(shuō)明,然后總結出感應電流產(chǎn)生條件、感應電流方向的判定規則和感應電動(dòng)勢的大小計算的磁通量表述。
另外,一輪復習,第一講承擔著(zhù)全章知識內容的引領(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)自主復習了教材,并自主完成了第一講資料前后的填空、辨析和例題、練習,對本章、本講所涉及的內容和題型都有了較為熟悉的了解。
但是,從練習的完成質(zhì)量來(lái)看,學(xué)生對電磁感應的實(shí)質(zhì)、磁通量的變化、楞次定律的綜合應用都存在明顯困難,這需要老師引導梳理和透徹理解本講內容、并分類(lèi)講解楞次定律的應用思路和技巧。
三、教學(xué)目標
1、知識與技能:熟練掌握磁通量及其變化的計算方法,理解感應電流的`產(chǎn)生條件,深刻理解楞次定律并能夠熟練、靈活應用。
2、過(guò)程與方法:通過(guò)教師的引導,一起重新整理知識脈絡(luò ),從而加深對本章本節知識內容的理解;同時(shí),通過(guò)對練習題的歸類(lèi)分析,從而加深對楞次定律的理解。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān):培養學(xué)生深入學(xué)習本章的興趣和信心。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
1、磁通量及其變化;
2、感應電流的產(chǎn)生條件;
3、楞次定律、右手定則的理解和應用。
五、教學(xué)媒體
PPT多媒體課件,《與名師對話(huà)》一輪復習資料
六、教學(xué)時(shí)間
略
七、教學(xué)反思
1、本講第一部分內容——知識串講部分,結合PPT課件講快一些,因為特殊原因我的課件未能用成,導致知識串講部分沒(méi)有講完。
2、有教師反映,感生電動(dòng)勢的講解超綱——高考不考,一輪復習就不應該涉及。
3、楞次定律是電磁感應一章的難點(diǎn),從后續幾講練習完成情況看,主要問(wèn)題還是出在楞次定律這里。
電磁感應現象教學(xué)設計 2
知識目標
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)單的計算。
2、知道什么是電磁感應現象。
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現象.
能力目標
通過(guò)實(shí)驗的觀(guān)察和分析,培養學(xué)生運用所學(xué)知識,分析問(wèn)題的能力。
情感目標
學(xué)生認識“從個(gè)性中發(fā)現共性,再從共性中理解個(gè)性,從現象認識本質(zhì)以及事物有普遍聯(lián)系的辨證唯物主義觀(guān)點(diǎn)。
教學(xué)建議
關(guān)于電磁感應現象的教學(xué)分析
1.電磁感應現象
利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現象叫做電磁感應產(chǎn)生的電流叫做感應電流。
2.產(chǎn)生感應電流的條件
、佼旈]合電路的一部分導體在磁場(chǎng)里做切割磁感線(xiàn)的運動(dòng)時(shí),電路中產(chǎn)生了感應電流。
、诋敶朋w相對靜止的閉合電路運動(dòng)時(shí),電路中產(chǎn)生了感應電流。
、郛敶朋w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)生了感應電流。
其實(shí)上述①、②兩種情況均可歸結為穿過(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.電磁感應現象中的能量守恒
電磁感應現象中產(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化為電能,或者是電能在不同電路中的轉移,電磁感應現象遵循能量守恒定律.
教法建議
1、課本中得出結論后的思考與討論,是一個(gè)進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生手腦并用、獨立思考,全面認識電磁感應現象的題目,教師可根據學(xué)生實(shí)際情況引導學(xué)生思考和討論。
2、本節課文的最后分析了兩種情況下電磁感應現象中的能量轉化,這不但能從能量的觀(guān)點(diǎn)讓學(xué)生對電磁感應有明確的認識,而且進(jìn)一步強化了能量守恒定律的普遍意義.有條件的,可以由教師引導學(xué)生自行分析,以培養學(xué)生運用所學(xué)知識獨立分析問(wèn)題的能力。
教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):感應電流的產(chǎn)生條件是本節的教學(xué)重點(diǎn),而正確理解感應電流的產(chǎn)生條件是本節教學(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)的電磁感應現象,因此在講解電流的產(chǎn)生時(shí)可以讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗加深對現象的認識,如果條件允許可以讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗,并在教師引導下進(jìn)行分組討論,教師可以通過(guò)問(wèn)題的設計來(lái)引導實(shí)驗的進(jìn)行,例如:對實(shí)驗數據表格的設計以及相關(guān)問(wèn)題的探討,讓學(xué)生明白感應電流產(chǎn)生的條件。正確理解感應電流產(chǎn)生的條件。
電磁感應現象教學(xué)設計 3
教學(xué)目的:
1、知道磁通量的定義,知道磁通量的國際單位,知道公式的適用條件,會(huì )用公式計算。
2、啟發(fā)學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗現象,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)驗的觀(guān)察和分析,培養學(xué)生運用所學(xué)知識,分析問(wèn)題的能力。
教學(xué)重點(diǎn):
感應電流的產(chǎn)生條件
教學(xué)難點(diǎn):
正確理解感應電流的產(chǎn)生條件。
教學(xué)儀器:
電池組,電鍵,導線(xiàn),大磁針,矩形線(xiàn)圈,碲形磁鐵,條形磁鐵,原副線(xiàn)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,英國物理學(xué)家法拉第堅信,電與磁決不孤立,有著(zhù)密切的聯(lián)系。為此,他做了許多實(shí)驗,把導線(xiàn)放在各種磁場(chǎng)中想得到電流需要一定的條件,他以堅韌不拔的意志歷時(shí)XX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。
電磁感應現象:
二、教學(xué)內容
1、磁通量
復習:磁感應強度的概念
引入:教師:我們知道,磁場(chǎng)的強弱(即磁感應強度)可以用磁感線(xiàn)的疏密來(lái)表示。如果一個(gè)面積為
的面垂直一個(gè)磁感應強度為的勻強磁場(chǎng)放置,則穿過(guò)這個(gè)面的磁感線(xiàn)的條數就是確定的。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(xiàn)條數。
注意強調:
、僦灰绖驈姶艌(chǎng)的磁感應強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(xiàn)條數的多少。在今后的應用中往往根據穿過(guò)面的凈磁感線(xiàn)條數的多少定性判斷穿過(guò)該面的磁通量的大小。如果用公式來(lái)計算磁通量,但是只適合于勻強磁場(chǎng)。
、诖磐渴菢肆,但是有正負之分,磁感線(xiàn)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、電磁感應現象:
內容引入:奧斯特實(shí)驗架起了一座連通電和磁的橋梁,此后人們對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,英國物理學(xué)家法拉第堅信,電與磁決不孤立,有著(zhù)密切的聯(lián)系。為此,他做了許多實(shí)驗,把導線(xiàn)放在各種磁場(chǎng)中想得到電流需要一定的條件,他以堅韌不拔的意志歷時(shí)XX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)驗演示
實(shí)驗1:學(xué)生實(shí)驗——導體在磁場(chǎng)中切割磁力線(xiàn)的運動(dòng)
觀(guān)察現象:ab做切割磁感線(xiàn)運動(dòng),可見(jiàn)電流表指針偏轉。
學(xué)生得到初步結論:當閉合回路中的部分導體做切割磁感線(xiàn)的運動(dòng)時(shí),電路中有了電流。
現象分析:如圖1導體不切割磁力線(xiàn)時(shí),電路中沒(méi)有電流;而切割磁力線(xiàn)時(shí)閉合電路中有電流;貞洿磐慷x
。◣熒懻摚⿲﹂]合回路而言,所處磁場(chǎng)未變,僅因為ab的運動(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。
設問(wèn):那么在其它情況下磁通變化是否也會(huì )產(chǎn)生感應電流呢?
實(shí)驗2:演示實(shí)驗——條形磁鐵插入線(xiàn)圈
觀(guān)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。
b、磁鐵與線(xiàn)圈相對靜止時(shí),可見(jiàn)電流表指針不偏轉。
現象分析:(師生討論)對線(xiàn)圈回路,當線(xiàn)圈與磁鐵有沿軸線(xiàn)的相對運動(dòng)時(shí),所處磁場(chǎng)因磁鐵的遠離和靠近而變化,而未變,故穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通變化,產(chǎn)生感應電流,而當磁鐵不動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈處,不變,故無(wú)感應電流。
實(shí)驗3:演示實(shí)驗——關(guān)于原副線(xiàn)圈的實(shí)驗演示
實(shí)驗觀(guān)察:移動(dòng)變阻器滑片(或通斷開(kāi)關(guān)),電流表指針偏轉。當a中電流穩定時(shí),電流表指針不偏轉。
現象分析:對線(xiàn)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)生感應電流。當a中電流穩定時(shí),磁場(chǎng)不變,磁通不變,則b中無(wú)感應電流。
教師總結:不同的實(shí)驗,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電流產(chǎn)生。
結論:
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)生電流的現象叫電磁感應,產(chǎn)生的電流叫感應電流。
電磁感應現象中的能量轉化:
引導學(xué)生討論分析上述三個(gè)實(shí)驗中能量的轉化情況。
3、例題講解
4、教師總結:
能量守恒定律是一個(gè)普遍定律,同樣適合于電磁感應現象。電磁感應現象中產(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化為電能,或者是電能在不同電路中的轉移。
5、布置作業(yè)
電磁感應現象教學(xué)設計 4
一、教材分析
本節課是必修三第十三章《電磁感應與電磁波初步》第三節的內容,本節內容把電與磁徹底的聯(lián)系在一起。從物理學(xué)的角度看,電磁感應在電磁學(xué)中的地位,正是由于電磁感受現象的發(fā)現,把人類(lèi)社會(huì )帶入了電氣化時(shí)代,體現了“劃時(shí)代的發(fā)現”。另外本課的實(shí)驗部分是在于引導學(xué)生通過(guò)活動(dòng)和思考來(lái)主動(dòng)地獲得知識。教科書(shū)所呈現的實(shí)驗既為本節研究感應電流的產(chǎn)生條件提供了實(shí)驗情景,又成為后續楞次定律教學(xué)的基礎。
二、學(xué)情分析
學(xué)生對閉合電路的部分導線(xiàn)切割磁感線(xiàn)能產(chǎn)生電流,在初中已經(jīng)有一定的認識,但在空間想象能力、問(wèn)題本質(zhì)的分析方面還較為薄弱。因此,在教學(xué)中國從學(xué)生的已有知識出發(fā),通過(guò)學(xué)生自己的自主學(xué)習、探究實(shí)驗、產(chǎn)生問(wèn)題等學(xué)習方法,解決問(wèn)題得出產(chǎn)生感應丁柳德條件的結論。
三、基于核心素養的教學(xué)目標設計
物理觀(guān)念:知道感應電流的產(chǎn)生條件及相應實(shí)驗方法;知道用感應電流的產(chǎn)生條件去判斷回路中是否產(chǎn)生感應電流。
科學(xué)思維:通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習,體會(huì )電磁相互轉化的思想。
科學(xué)探究:通過(guò)學(xué)生實(shí)驗,進(jìn)行實(shí)驗觀(guān)察、歸納分類(lèi),達到能夠判斷回路中磁通量如何變化和因為什么而變化的目的。
科學(xué)態(tài)度與責任:領(lǐng)會(huì )科學(xué)家對自然現象、自然規律的探究,以科學(xué)不怕困難、勇于面對挫折的堅強意志激勵自己。體會(huì )物理與生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系。
四、重、難點(diǎn)
重點(diǎn):通過(guò)實(shí)驗觀(guān)察和實(shí)驗探究,理解感應電流的產(chǎn)生條件。
難點(diǎn):感應電流的產(chǎn)生條件。
五、教學(xué)方法
講授法、探究實(shí)驗法
六、教學(xué)過(guò)程
。ㄒ唬┬抡n引入
。ǘ﹦潟r(shí)代的發(fā)現
1.奧斯特:電生磁
。▌(dòng)圖展示奧斯特實(shí)驗)
奧斯特發(fā)現的電流的磁效應,震動(dòng)了整個(gè)科學(xué)界,它證實(shí)電現象與磁現象是有聯(lián)系的。
電能生磁,根據對稱(chēng)性,為什么不能用磁來(lái)生電呢?
法拉第他就堅信磁也能生電。
2.法拉第:磁生電
于是從1822年開(kāi)始進(jìn)行了將近十年的實(shí)驗。直到1830年8月他發(fā)現給一個(gè)線(xiàn)圈通電和斷電的瞬間,另一個(gè)線(xiàn)圈中出現了電流。
于是,他又設計并動(dòng)手做了幾十個(gè)實(shí)驗,發(fā)現了各種深藏不露的各種"磁生電"的現象。從實(shí)驗現象中領(lǐng)悟到:“磁生電”是在一種變化、運動(dòng)的過(guò)程中才能出現的效應?偨Y起來(lái)是這么五類(lèi):
、僮兓碾娏
、谧兓拇艌(chǎng)
、圻\動(dòng)的恒定電流
、苓\動(dòng)的`磁鐵
、菰诖艌(chǎng)中運動(dòng)的導體
并且他把這些現象命名為電磁感應。在這種情況下產(chǎn)生的電流叫做感應電流。
小結:
法拉第的這一偉大發(fā)現完善了電與磁的內在聯(lián)系,所以便有電磁學(xué)這一門(mén)學(xué)科的誕生。
。ㄈ┊a(chǎn)生感應電流的條件
法拉第發(fā)現了電磁感應現象,那么具體產(chǎn)生感應電流的條件是什么呢?
1、實(shí)驗探究:感應電流產(chǎn)生的條件
導體切割磁感線(xiàn),會(huì )在閉合回路中產(chǎn)生感應電流
2、實(shí)驗驗證
。1)ab靜止的時(shí)候,電路中沒(méi)有感應電流;
。2)ab沿著(zhù)磁感線(xiàn)運動(dòng)的時(shí)候,電路中沒(méi)有感應電流;
。3)僅有ab切割磁感線(xiàn)的時(shí)候,才會(huì )產(chǎn)生感應電流。
·分析:ab切割磁感線(xiàn)時(shí),磁場(chǎng)的大小和方向沒(méi)有變化,變化的只有電路abcd的面積。
那么,與磁場(chǎng)相關(guān)的哪個(gè)物理量發(fā)生了變化呢
我們學(xué)過(guò)磁通量的的表達式是φ=BS,閉合電路abcd的面積發(fā)生了變化,也就是說(shuō),穿過(guò)電路abcd的磁通量發(fā)生了變化。
那么,感應電流的產(chǎn)生是否與磁通量的變化有關(guān)呢
下面我們通過(guò)實(shí)驗來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
3、實(shí)驗探究1:
磁鐵插入、抽出
實(shí)驗操作:指針偏轉情況
磁鐵插入——指針偏轉
磁鐵靜止在線(xiàn)圈中——指針靜止
磁鐵拔出——指針偏轉
或停在線(xiàn)圈中時(shí),電流表指針如何動(dòng)作?
如圖,線(xiàn)圈A通過(guò)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到電源上,線(xiàn)圈B的兩端連接到電流表上,把線(xiàn)圈A裝在線(xiàn)圈B的里面。觀(guān)察下面幾種情況下線(xiàn)圈 B中是否有電流產(chǎn)生。通過(guò)動(dòng)圖依次觀(guān)察實(shí)驗。
開(kāi)關(guān)和變阻器的狀態(tài)——指針偏轉情況
開(kāi)關(guān)閉合瞬間——指針偏轉
開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間——指針偏轉
開(kāi)關(guān)閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器不動(dòng)——指針靜止
開(kāi)關(guān)閉合時(shí),迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片——指針偏轉
4、歸納總結
請你根據實(shí)驗現象總結,什么情況下閉合導體回路中產(chǎn)生感應電流。
。▌(dòng)圖展示線(xiàn)圈A中的磁感線(xiàn)條數變化的過(guò)程)
磁場(chǎng)強弱的變化我們可以通過(guò)磁感線(xiàn)的條數來(lái)觀(guān)察,觀(guān)察動(dòng)圖可以看到閉合開(kāi)關(guān)穿過(guò)B的磁感線(xiàn)從無(wú)到有;滑動(dòng)滑片,穿過(guò)B的磁感線(xiàn)的條數不斷的變化;斷開(kāi)開(kāi)關(guān),穿過(guò)B的磁感線(xiàn)從有到無(wú)。這種情況下,根據公式φ=BS,B的面積沒(méi)有改變,但是磁場(chǎng)感應強度B變化了,所以說(shuō)穿過(guò)線(xiàn)圈 B的磁通量也發(fā)生了變化,線(xiàn)圈B中有感應電流。
5、得出結論
以上實(shí)驗及其他事實(shí)表明∶
當穿過(guò)閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),閉合導體回路中就產(chǎn)生感應電流。這就是產(chǎn)生感應電流的條件。
。ㄋ模╇姶鸥袘F象的應用
發(fā)電機
1831年圣誕節前夕的一次科學(xué)報告會(huì )上,向大眾展示了人類(lèi)歷史上最早的發(fā)電機——法拉第圓盤(pán)發(fā)電機,開(kāi)辟了人類(lèi)社會(huì )的電氣化時(shí)代。
電磁感應現象教學(xué)設計 5
一、教學(xué)任務(wù)分析
電磁感應現象是在初中學(xué)過(guò)的電磁現象和高中學(xué)過(guò)的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的基礎上,進(jìn)一步學(xué)習電與磁的關(guān)系,也為后面學(xué)習電磁波打下基礎。
以實(shí)驗創(chuàng )設情景,通過(guò)對問(wèn)題的討論,引入學(xué)習電磁感應現象,通過(guò)學(xué)生實(shí)驗探究,找出產(chǎn)生感應電流的條件。用現代技術(shù)手段“DIS實(shí)驗”來(lái)測定微弱的地磁場(chǎng)磁通量變化產(chǎn)生的感應電流,使學(xué)生感受現代技術(shù)的重要作用。
通過(guò)“歷史回眸”,介紹法拉第發(fā)現電磁感應現象的過(guò)程,領(lǐng)略科學(xué)家的獻身精神,懂得學(xué)習、繼承、創(chuàng )新是科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力。
在探究感應電流產(chǎn)生的條件時(shí),使學(xué)生感受猜想、假設、實(shí)驗、比較、歸納等科學(xué)方法,經(jīng)歷提出問(wèn)題→猜想假設→設計方案→實(shí)驗驗證的科學(xué)探究過(guò)程;在學(xué)習法拉第發(fā)現電磁感應現象的過(guò)程時(shí),體驗科學(xué)家在探究真理過(guò)程中的獻身精神。
二、教學(xué)目標
1.知識與技能
。1)知道電磁感應現象及其產(chǎn)生的條件。
。2)理解產(chǎn)生感應電流的條件。
。3)學(xué)會(huì )用感應電流產(chǎn)生的條件解釋簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
2.過(guò)程與方法
通過(guò)有關(guān)電磁感應的探究實(shí)驗,感受猜想、假設、實(shí)驗、比較、歸納等科學(xué)方法在得出感應電流產(chǎn)生的條件中的重要作用。
3.情感、態(tài)度價(jià)值觀(guān)
。1)通過(guò)觀(guān)察和動(dòng)手操作實(shí)驗,體驗樂(lè )于科學(xué)探究的情感。
。2)通過(guò)介紹法拉第發(fā)現電磁感應現象的過(guò)程,領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過(guò)程中的獻身精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn)和難點(diǎn):感應電流的產(chǎn)生條件。
四、教學(xué)資源
1、器材
。1)演示實(shí)驗:
、匐娫、導線(xiàn)、小磁針、投影儀。
、10米左右長(cháng)的電線(xiàn)、導線(xiàn)、小磁針、投影儀。
。2)學(xué)生實(shí)驗:
、贄l形磁鐵、靈敏電流計、線(xiàn)圈。
、陟`敏電流計、原線(xiàn)圈、副線(xiàn)圈、電鍵、滑動(dòng)變阻器、導線(xiàn)若干。
、跠IS實(shí)驗:微電流傳感器、數據采集器、環(huán)形實(shí)驗線(xiàn)圈。
2、課件:電磁感應現象flash課件。
五、教學(xué)設計思路
本設計內容包括三個(gè)方面:一是電磁感應現象;二是產(chǎn)生感應電流的條件;三是應用感應電流產(chǎn)生的條件解釋簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
本設計的基本思路是:以實(shí)驗創(chuàng )設情景,激發(fā)學(xué)生的好奇心。通過(guò)對問(wèn)題的討論,引入學(xué)習電磁感應現象和感應電流的概念。通過(guò)學(xué)生探究實(shí)驗,得出產(chǎn)生感應電流的條件。通過(guò)“歷史回眸”、“大家談”,介紹法拉第發(fā)現電磁感應現象的過(guò)程,領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過(guò)程中的獻身精神。
本設計要突出的重點(diǎn)和要突破難點(diǎn)是:感應電流的產(chǎn)生條件。方法是:以實(shí)驗和分析為基礎,根據學(xué)生在初中和前階段學(xué)習時(shí)已經(jīng)掌握的知識,應用實(shí)驗和動(dòng)畫(huà)演示對實(shí)驗進(jìn)行分析,理解產(chǎn)生感應電流的條件,從而突出重點(diǎn),并突破難點(diǎn)。
本設計強調問(wèn)題討論、交流討論、實(shí)驗研究、教師指導等多種教學(xué)策略的應用,重視概念、規律的形成過(guò)程以及伴隨這一過(guò)程的科學(xué)方法的教育。通過(guò)學(xué)生主動(dòng)參與,培養其分析推理、比較判斷、歸納概括的能力,使之感受猜想、假設、實(shí)驗、比較、歸納等科學(xué)方法的重要作用;感悟科學(xué)家的探究精神,提高學(xué)習的.興趣。
完成本設計的內容約需1課時(shí)。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說(shuō)明
情景 演示實(shí)驗1 奧斯特實(shí)驗。
演示實(shí)驗2 搖繩發(fā)電
問(wèn)題:為什么導線(xiàn)中有電流產(chǎn)生?
活動(dòng)I 自主活動(dòng) 學(xué)生實(shí)驗1
設問(wèn):如何使閉合線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應電流?
活動(dòng)II 學(xué)生實(shí)驗2 探究感應電流產(chǎn)生的條件。
活動(dòng)III 歷史回眸 法拉第發(fā)現電磁感應現象的過(guò)程。
課件演示 電磁感應現象。
活動(dòng)Ⅳ DIS學(xué)生實(shí)驗 微弱磁通量變化時(shí)的感應電流。
大家談
3、教學(xué)主要環(huán)節 本設計可分為三個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節。
第一環(huán)節,通過(guò)實(shí)驗觀(guān)察與討論,得出電磁感應現象與感應電流。
第二環(huán)節,通過(guò)學(xué)生探究實(shí)驗,得出感應電流產(chǎn)生的條件;通過(guò) “歷史回眸”、“大家談”,了解法拉第的研究過(guò)程,領(lǐng)略科學(xué)家的探究精神。
第三環(huán)節,通過(guò)DIS實(shí)驗,了解電磁感應現象在實(shí)際生活中的應用。
七、教案示例
。ㄒ唬┣榫耙:
1、觀(guān)察演示實(shí)驗,提出問(wèn)題
1820年,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現通電直導線(xiàn)能使小磁針發(fā)生偏轉,從而揭示了電與磁之間的內在聯(lián)系。
演示實(shí)驗1 奧斯特實(shí)驗。
那么,磁能生電嗎?
演示實(shí)驗2 搖繩發(fā)電
把一根長(cháng)10米左右的電線(xiàn)與一導線(xiàn)的兩端連接起來(lái),形成一閉合回路,兩個(gè)學(xué)生迅速搖動(dòng)電線(xiàn),另一學(xué)生將導線(xiàn)放到小磁針上方,觀(guān)察小磁針是否偏轉。
問(wèn)題1:為什么導線(xiàn)中有電流產(chǎn)生?
2、導入新課
我們可以用這節課學(xué)習的知識來(lái)回答上面的問(wèn)題。
。ǘ╇姶鸥袘F象
自?shī)W斯特發(fā)現電能生磁之后,歷史上許多科學(xué)家都在研究“磁生電”這個(gè)課題。
介紹瑞士物理學(xué)家科拉頓的研究。
自主活動(dòng):如何使閉合線(xiàn)圈中產(chǎn)生電流?
學(xué)生實(shí)驗1:把條形磁鐵放在線(xiàn)圈中,將靈敏電流計、線(xiàn)圈連成閉合回路,觀(guān)察靈敏電流計指針是否偏轉。
1、電磁感應現象
閉合回路中產(chǎn)生感應電流的現象,叫電磁感應現象。
2、感應電流
由電磁感應現象產(chǎn)生的電流,叫感應電流。
介紹英國物理學(xué)家、化學(xué)家法拉第的研究。
問(wèn)題2:法拉第發(fā)現的使磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件究竟是什么?
。ㄈ┊a(chǎn)生感應電流的條件
學(xué)生實(shí)驗2:探究感應電流產(chǎn)生的條件。
根據所給的器材:靈敏電流計、原線(xiàn)圈、副線(xiàn)圈、電鍵、滑動(dòng)變阻器、導線(xiàn)等,設計實(shí)驗方案,使線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應電流。
小組交流方案,師生共同討論產(chǎn)生感應電流的原因。
感應電流產(chǎn)生的條件:閉合回路、磁通量發(fā)生變化。
播放flash課件,進(jìn)一步理解感應電流產(chǎn)生的條件。
介紹“歷史回眸”欄目中法拉第發(fā)現電磁感應現象的過(guò)程。
。ㄋ模⿷
討論、解釋?zhuān)?/p>
1、書(shū)上的示例
2、搖繩發(fā)電的原理。
DIS學(xué)生實(shí)驗:微弱磁通量變化時(shí)的感應電流。
大家談
。ㄎ澹┛偨Y(略)
。┳鳂I(yè)布置(略)
電磁感應現象教學(xué)設計 6
【教學(xué)目標】
1、知識與技能:
(1)、知道感應電動(dòng)勢,及決定感應電動(dòng)勢大小的因素。
(2)、知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量,并能區別Φ、ΔΦ 。
(3)、理解法拉第電磁感應定律的內容、數學(xué)表達式。
(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,培養學(xué)生的動(dòng)手能力和探究能力。
(2)、通過(guò)推導閉合電路,部分導線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應電動(dòng)勢公式E=BLv,掌握運用理論知識探究問(wèn)題的方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
(1)、從不同物理現象中抽象出個(gè)性與共性問(wèn)題,培養學(xué)生對不同事物進(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)比較感應電流、感應電動(dòng)勢的特點(diǎn),引導學(xué)生忽略次要矛盾、把握主要矛盾。
【教學(xué)重點(diǎn)】
法拉第電磁感應定律。
【教學(xué)難點(diǎn)】
感應電流與感應電動(dòng)勢的產(chǎn)生條件的區別。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗法、歸納法、類(lèi)比法
【教具準備】
多媒體課件、多媒體電腦、投影儀、檢流計、螺線(xiàn)管、磁鐵。
【教學(xué)過(guò)程】
一、復習提問(wèn):
1、在電磁感應現象中,產(chǎn)生感應電流的條件是什么?
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)生感應電流。
2、恒定電流中學(xué)過(guò),電路中存在持續電流的條件是什么?
答:電路閉合,且這個(gè)電路中一定有電源。
3、在發(fā)生電磁感應現象的情況下,用什么方法可以判定感應電流的方向?
答:由楞次定律或右手定則判斷感應電流的方向。
二、引入新課
1、問(wèn)題1:既然會(huì )判定感應電流的方向,那么,怎樣確定感應電流的強弱呢?
答:既然有感應電流,那么就一定存在感應電動(dòng)勢.只要能確定感應電動(dòng)勢的大小,根據閉合電路歐姆定律就可以確定感應電流大小了.
2、問(wèn)題2:如圖所示,在螺線(xiàn)管中插入一個(gè)條形磁鐵,問(wèn)
、、在條形磁鐵向下插入螺線(xiàn)管的過(guò)程中,該電路中是否都有電流?為什么?
答:有,因為磁通量有變化
、、有感應電流,是誰(shuí)充當電源?
答:由恒定電流中學(xué)習可知,對比可知左圖中的虛線(xiàn)框內線(xiàn)圈部分相當于電源。
、、上圖中若電路是斷開(kāi)的,有無(wú)感應電流電流?有無(wú)感應電動(dòng)勢?
答:電路斷開(kāi),肯定無(wú)電流,但仍有電動(dòng)勢。
3、產(chǎn)生感應電動(dòng)勢的條件是什么?
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)生感應電動(dòng)勢的條件和產(chǎn)生感應電流的條件,你有什么發(fā)現?
答:在電磁感應現象中,不論電路是否閉合,只要穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化,電路中就有感應電動(dòng)勢,但產(chǎn)生感應電流還需要電路閉合,因此研究感應電動(dòng)勢比感應電流更有意義。(情感目標)
本節課我們就來(lái)一起探究感應電動(dòng)勢
三、進(jìn)行新課
(一)、探究影響感應電動(dòng)勢大小的因素
(1)探究目的:感應電動(dòng)勢大小跟什么因素有關(guān)?(學(xué)生猜測)
(2)探究要求:
、、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線(xiàn)管,記錄表針的最大擺幅。
、、迅速和緩慢移動(dòng)導體棒,記錄表針的最大擺幅。
、、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(xiàn)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)驗中,電流表指針偏轉原因是什么?
問(wèn)題2:電流表指針偏轉程度跟感應電動(dòng)勢的大小有什么關(guān)系?
問(wèn)題3:在實(shí)驗中,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。(能力培養)
教師引導學(xué)生分析實(shí)驗,(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= ,當電路中的總電阻一定時(shí),E感越大,I越大,指針偏轉越大。
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),感應電動(dòng)勢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,我們可用磁通量的變化率來(lái)解釋?zhuān)?/p>
學(xué)生甲:實(shí)驗中,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)驗結論:電動(dòng)勢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)勢越大。磁通量的變化率越大,電動(dòng)勢越大。
(二)、法拉第電磁感應定律
從上面的實(shí)驗我們可以發(fā)現, 越大,E感越大,即感應電動(dòng)勢的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實(shí)驗表明:電路中感應電動(dòng)勢的大小,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定律。
(師生共同活動(dòng),推導法拉第電磁感應定律的表達式)(課件展示)
E=k
在國際單位制中,電動(dòng)勢單位是伏(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k=1,(同學(xué)們可以課下自己證明),則上式可寫(xiě)成
E=
設閉合電路是一個(gè)N匝線(xiàn)圈,且穿過(guò)每匝線(xiàn)圈的磁通量變化率都相同,這時(shí)相當于n個(gè)單匝線(xiàn)圈串聯(lián)而成,因此感應電動(dòng)勢變?yōu)?/p>
E=n
1.內容:電動(dòng)勢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:
、糯磐、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區別Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt
、聘袘妱(dòng)勢的大小與磁通量的變化率成正比
、歉袘妱(dòng)勢的方向由楞次定律來(lái)判斷
、雀袘妱(dòng)勢的不同表達式由磁通量的的因素決定:
當ΔΦ=ΔBScosθ則ε=ΔB/ΔtScosθ
當ΔΦ=BΔScosθ則ε=BΔS/Δtcosθ
當ΔΦ=BSΔ(cosθ)則ε=BSΔ(cosθ)/Δt
注意: 為B.S之間的夾角。
4、特例——導線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應電動(dòng)勢
用課件展示電路,閉合電路一部分導體ab處于勻強磁場(chǎng)中,磁感應強度為B,ab的長(cháng)度為L(cháng),以速度v勻速切割磁感線(xiàn),求產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢?(課件展示)
解析:設在Δt時(shí)間內導體棒由原來(lái)的位置運動(dòng)到a1b1,這時(shí)線(xiàn)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
據法拉第電磁感應定律,得E= =BLv
這是導線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應電動(dòng)勢計算更簡(jiǎn)捷公式,需要理解
(1)B,L,V兩兩垂直
(2)導線(xiàn)的長(cháng)度L應為有效切割長(cháng)度
(3)導線(xiàn)運動(dòng)方向和磁感線(xiàn)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:當導體的運動(dòng)方向跟磁感線(xiàn)方向有一個(gè)夾角θ,感應電動(dòng)勢可用上面的公式計算嗎?
用課件展示如圖所示電路,閉合電路的一部分導體處于勻強磁場(chǎng)中,導體棒以v斜向切割磁感線(xiàn),求產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢。
解析:可以把速度v分解為兩個(gè)分量:垂直于磁感線(xiàn)的分量v1=vsinθ和平行于磁感線(xiàn)的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感線(xiàn),不產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。前者切割磁感線(xiàn),產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢為
E=BLv1=BLvsinθ
強調:在國際單位制中,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
E=BLV : v為瞬時(shí)值時(shí)求瞬時(shí)電動(dòng)勢,v為平均值時(shí)求平均電動(dòng)勢
課堂練習:
例題1:下列說(shuō)法正確的是( D )
A、線(xiàn)圈中磁通量變化越大,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢一定越大
B、線(xiàn)圈中的磁通量越大,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢一定越大
C、線(xiàn)圈處在磁場(chǎng)越強的位置,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢一定越大
D、線(xiàn)圈中磁通量變化得越快,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢越大
例題2:一個(gè)匝數為100、面積為10cm2的線(xiàn)圈垂直磁場(chǎng)放置,在0. 5s內穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線(xiàn)圈中的感應電動(dòng)勢。
解:由電磁感應定律可得E=nΔΦ/Δt①
ΔΦ= ΔB×S②
由① ②聯(lián)立可得E=n ΔB×S/Δt
代如數值可得E=1.6V
例題3、在磁感強度為0.1T的勻強磁場(chǎng)中有一個(gè)與之垂直的金屬框ABCD,框電阻不計,上面接一個(gè)長(cháng)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】
1、讓學(xué)生概括總結本節的內容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結,其他同學(xué)在筆記本上總結,然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結內容。
2、認真總結概括本節內容,并把自己這節課的體會(huì )寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰(shuí)的更好,好在什么地方。
3、讓學(xué)生自己總結所學(xué)內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架。
【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)生概括總結本節的內容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結,其他同學(xué)在筆記本上總結,然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結內容。讓學(xué)生自己總結所學(xué)內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架,把書(shū)本知識轉化為自己的知識,讓學(xué)生有收獲成功感。
本節課,重點(diǎn)是理解法拉第電磁感應定律,不要過(guò)多的進(jìn)行訓練,不能急于求成,應該循序漸進(jìn)。
電磁感應現象教學(xué)設計 7
教學(xué)目標:
一、知識與技能。
1、理解感應電動(dòng)勢的含義,能區分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率。知道感應電動(dòng)勢與感應電流的區別與聯(lián)系。
2、理解電磁感應定律的內容和數學(xué)表達式。
3、會(huì )用電磁感應定律解決有關(guān)問(wèn)題。
二、過(guò)程與方法。
1、通過(guò)演示實(shí)驗,定性分析感應電動(dòng)勢的大小與磁通量變化快慢之間的關(guān)系。培養學(xué)生對實(shí)驗條件的控制能力和對實(shí)驗的觀(guān)察能力;
2、通過(guò)法拉第電磁感應定律的建立,進(jìn)一步定量揭示電與磁的關(guān)系,培養學(xué)生類(lèi)比推理能力和通過(guò)觀(guān)察、實(shí)驗尋找物理規律的能力;
3、使學(xué)生明確電磁感應現象中的電路結構通過(guò)公式E=nΔ/Δt的理解,并學(xué)會(huì )初步的應用,提高推理能力和綜合分析能力。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)。
通過(guò)介紹法拉第電磁感應定律的建立過(guò)程培養學(xué)生形成正確的科學(xué)態(tài)度,學(xué)會(huì )科學(xué)研究方法。
教學(xué)重點(diǎn):
1、感應電動(dòng)勢的定義。
2、電磁感應定律的內容和數學(xué)表達式。
3、用電磁感應定律解決有關(guān)問(wèn)題。
教學(xué)難點(diǎn):
1、通過(guò)法拉第電磁感應定律的建立。
2、通過(guò)公式E=nΔ/Δt的理解。
教具:
投影儀,電子筆,學(xué)生電源1臺,滑動(dòng)變阻器1個(gè),線(xiàn)圈15套,條形磁鐵14條,U形磁鐵1塊,靈敏電流計15臺,開(kāi)關(guān)1個(gè),導線(xiàn)40條。
教學(xué)方法:
探究法。
教學(xué)過(guò)程:
一、復習。
1、電源:能將其他形式能量轉化為電能的裝置
2、電動(dòng)勢:電源將其他形式能量轉化為電能的本領(lǐng)的大小。
3、閉合電路歐姆定律:內外電阻之和不變時(shí),E越大,I也越大。
4、電磁感應現象:
實(shí)驗一:導體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)。
實(shí)驗二:條形磁鐵插入或拔出線(xiàn)圈。
實(shí)驗三:移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片。
感應電流的產(chǎn)生條件:
、匍]合回路。
、诖磐堪l(fā)生變化。
二、感應電動(dòng)勢。
1、在電磁感應現象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫感應電動(dòng)勢。
2、在電磁感應現象也伴隨著(zhù)能量的轉化。
3、當磁通量變化而電路沒(méi)有閉合,感應電流就沒(méi)有,但仍有感應電動(dòng)勢。
三、電磁感應定律。
1、區別磁通量、磁通量的變化量Δ和磁通量的變化率Δ/Δt。
2、(1)把導體AB和電流計連接起來(lái)組成閉合回路,當導體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)。
、賹wAB緩慢地切割磁感線(xiàn)。
、趯wAB快速地切割磁感線(xiàn)。
現象:緩慢切割時(shí)產(chǎn)生的感應電流很小,快速切割時(shí)產(chǎn)生的感應電流較大
分析:總電阻一定時(shí),如果I越大,則E越大。
猜想與假設:影響感應電動(dòng)勢的大小的因素可能有哪些? 答:速度V、磁通量的變化Δ或匝數?
。2)①強磁鐵和弱磁鐵插入后不動(dòng)。
、趯⒋盆F以較快和較慢速度“同程度”插入線(xiàn)圈。
、蹖⒋盆F以較快和較慢速度“同程度”拔出線(xiàn)圈。
現象:磁鐵不動(dòng)時(shí)沒(méi)有電流;磁鐵快速插入(或拔出)時(shí)電流大; 磁鐵較慢插入(或拔出)時(shí)電流小。
分析得出結論:
、俅磐坎蛔兓瘯r(shí)沒(méi)有感應電動(dòng)勢。
、诖磐孔兓喀は嗤,所用時(shí)間Δt越少,即磁通量變化得越快,感應電動(dòng)勢越大。
推斷:感應電動(dòng)勢與磁通和磁通量變化量無(wú)直接關(guān)系。
。3)①緩慢改變變阻器的電阻。
、谳^快改變變阻器的`電阻。
現象:
、倬徛淖冏冏杵鞯碾娮钑r(shí)電流計指針偏轉較小。
、谳^快改變變阻器的電阻時(shí)電流計指針偏轉較大。
分析得出結論:滑動(dòng)得越快,感應電流越大,電動(dòng)勢越大。
分析得出結論:導線(xiàn)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)是磁通量量變化得快。感應電動(dòng)勢的大小是磁通量變化快慢有關(guān),即E與Δ/Δt有關(guān)。
4、法拉第電磁感應定律。
精確的實(shí)驗表明:
電路中感應電動(dòng)勢的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比,這就是法拉第電磁感應定律。即:E=kΔ/Δt
說(shuō)明:
、、上式中各物理量都用國際制單位時(shí),k=1;E的單位是伏特(V),的單位是韋伯(W b),t的單位是秒(s)。
、、產(chǎn)生感應電動(dòng)勢的那部分導體相當于電源。
、、感應電動(dòng)勢E的大小決定于穿過(guò)電路的磁通量的變化率Δ/Δt,而與磁通量和磁通量的變化量Δ的大小沒(méi)有必然的關(guān)系,與電路的電阻R無(wú)關(guān);但感應電流的大小與E和回路的總電阻R有關(guān)。
、、若閉合電路是一個(gè)n匝線(xiàn)圈,穿過(guò)每匝線(xiàn)圈的磁通量變化率都相同,由于n匝線(xiàn)圈可以看作是由n匝線(xiàn)圈串聯(lián)而成,因此整個(gè)線(xiàn)圈中的感應電動(dòng)勢是單匝的n倍,即E=nΔ/Δt。
四、練習。
1、關(guān)于電磁感應,下述說(shuō)法中正確的是(C)
A、穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量越大,感應電動(dòng)勢越大。
B、穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零,感應電動(dòng)勢一定為零。
C、穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化越大,感應電動(dòng)勢越大。
D、穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化越快,感應電動(dòng)勢越大。
2、有一個(gè)1000匝的線(xiàn)圈,在0.4S內穿過(guò)它的磁通量從0.01Wb均勻增加到0.09Wb,求線(xiàn)圈中的感應電動(dòng)勢。
解:由 E,n 得:t
E=1000×(0.09wb—0。01wb)/0.4s =200V
答:線(xiàn)圈中的感應電動(dòng)勢為200V。
五、作業(yè):
P14 3 5 6。
電磁感應現象教學(xué)設計 8
教學(xué)目標
1、知道電磁感應現象,知道產(chǎn)生感應電流的條件。
2、會(huì )運用楞次定律和左手定則判斷感應電流的方向。
3、會(huì )計算感應電動(dòng)勢的大小(切割法、磁通量變化法)。
4、通過(guò)電磁感應綜合題目的分析與解答,深化學(xué)生對電磁感應規律的理解與應用,使學(xué)生在建立力、電、磁三部分知識聯(lián)系的同時(shí),再次復習力與運動(dòng)、動(dòng)量與能量、電路計算、安培力做功等知識,進(jìn)而提高學(xué)生的綜合分析能力。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、楞次定律、法拉第電磁感應定律是電磁感應一章的重點(diǎn)。另外,電磁感應的規律也是自感、交流電、變壓器等知識的基礎,因而在電磁學(xué)中占據了舉足輕重的地位。
2、在高考考試大綱中,楞次定律、法拉第電磁感應定律都屬I(mǎi)I級要求,每年的高考試題中都會(huì )出現相應考題,題型也多種多樣,在歷年高考中,以選擇、填空、實(shí)驗、計算各種題型都出現過(guò),屬高考必考內容。同時(shí),由電磁感應與力學(xué)、電學(xué)知識相結合的題目更是高考中的熱點(diǎn)內容,題目?jì)热葑兓喽?需要學(xué)生有扎實(shí)的知識基礎,又有一定的解題技巧,因此在復習中要重視這方面的訓練。
3、電磁感應現象及規律在復習中并不難,但是能熟練應用則需要適量的訓練。關(guān)于楞次定律的推廣含義、法拉第電磁感應定律在應用中何時(shí)用其計算平均值、何時(shí)要考慮瞬時(shí)值等問(wèn)題都需通過(guò)訓練來(lái)達到深刻理解、熟練掌握的要求,因此要根據具體的學(xué)情精心選擇一些針對性強、有代表性的題目組織學(xué)生分析討論達到提高能力的目的。
4、電磁感應的綜合問(wèn)題中,往往運用牛頓第二定律、動(dòng)量守恒定律、功能關(guān)系、閉合電路計算等物理規律及基本方法,而這些規律及方法又都是中學(xué)物理學(xué)中的重點(diǎn)知識,因此進(jìn)行與此相關(guān)的訓練,有助于學(xué)生對這些知識的回顧和應用,建立各部分知識的聯(lián)系。但是另一方面,也因其綜合性強,要求學(xué)生有更強的處理問(wèn)題的能力,也就成為學(xué)生學(xué)習中的難點(diǎn)。
5、楞次定律、法拉第電磁感應定律也是能量守恒定律在電磁感應中的體現,因此,在研究電磁感應問(wèn)題時(shí),從能量的觀(guān)點(diǎn)去認識問(wèn)題,往往更能深入問(wèn)題的本質(zhì),處理方法也更簡(jiǎn)捷,物理的'思維更突出,對學(xué)生提高理解能力有較大幫助,因而應成為復習的重點(diǎn)。
教學(xué)過(guò)程設計
1、產(chǎn)生感應電流的條件
感應電流產(chǎn)生的條件是:穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
以上表述是充分必要條件。不論什么情況,只要滿(mǎn)足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個(gè)條件,就必然產(chǎn)生感應電流;反之,只要產(chǎn)生了感應電流,那么電路一定是閉合的,穿過(guò)該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化。
當閉合電路的一部分導體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)的運動(dòng)時(shí),電路中有感應電流產(chǎn)生。這個(gè)表述是充分條件,不是必要的。在導體做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)時(shí)用它判定比較方便。
2、感應電動(dòng)勢產(chǎn)生的條件。
感應電動(dòng)勢產(chǎn)生的條件是:穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化。
這里不要求閉合。無(wú)論電路閉合與否,只要磁通量變化了,就一定有感應電動(dòng)勢產(chǎn)生。這好比一個(gè)電源:不論外電路是否閉合,電動(dòng)勢總是存在的。但只有當外電路閉合時(shí),電路中才會(huì )有電流。
3、關(guān)于磁通量變化
(1)在勻強磁場(chǎng)中,磁通量=B S sin(是B與S的夾角),磁通量的變化=1有多種形式,主要有:
、賁、不變,B改變,這時(shí)=B Ssin
、贐、不變,S改變,這時(shí)=S Bsin
、跙、S不變,改變,這時(shí)=BS(sin2-sin1)
當B、S、中有兩個(gè)或三個(gè)一起變化時(shí),就要分別計算1、2,再求1了。
電磁感應現象教學(xué)設計 9
。ㄒ唬┙虒W(xué)目的
1.知道電磁感應現象及其產(chǎn)生的條件。
2.知道感應電流的方向與哪些因素有關(guān)。
3.培養學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗的能力和從實(shí)驗事實(shí)中歸納、概括物理概念與規律的能力。
。ǘ┙叹
蹄形磁鐵4~6塊,漆包線(xiàn),演示用電流計,導線(xiàn)若干,開(kāi)關(guān)一只。
。ㄈ┙虒W(xué)過(guò)程
1.由實(shí)驗引入新課
重做奧斯特實(shí)驗,請同學(xué)們觀(guān)察后回答:
此實(shí)驗稱(chēng)為什么實(shí)驗?它揭示了一個(gè)什么現象?
。▕W斯特實(shí)驗。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(zhù)這個(gè)猜想來(lái)設計實(shí)驗,進(jìn)行探索研究。
2.進(jìn)行新課
(1)通過(guò)實(shí)驗研究電磁感應現象
板書(shū):〈一、實(shí)驗目的:探索磁能否生電,怎樣使磁生電!
提問(wèn):根據實(shí)驗目的,本實(shí)驗應選擇哪些實(shí)驗器材?為什么?
師生討論認同:根據研究的對象,需要有磁體和導線(xiàn);檢驗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)驗器材,注意讓學(xué)生弄清蹄形磁鐵的N、s極和磁感線(xiàn)的方向,然后按課本圖12—1的裝置安裝好(直導線(xiàn)先不要放在磁場(chǎng)內)。
進(jìn)一步提問(wèn):如何做實(shí)驗?其步驟又怎樣呢?
我們先做如下設想:電能生磁,反過(guò)來(lái),我們可以把導體放在磁場(chǎng)里觀(guān)察是否產(chǎn)生電流。那么導體應怎樣放在磁場(chǎng)中呢?是平放?豎放?斜放?導體在磁場(chǎng)中是靜止?還是運動(dòng)?怎樣運動(dòng)?磁場(chǎng)的強弱對實(shí)驗有沒(méi)有影響?下面我們依次對這幾種情況逐一進(jìn)行實(shí)驗,探索在什么條件下導體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電流。
用小黑板或幻燈出示觀(guān)察演示實(shí)驗的記錄表格。
教師按實(shí)驗步驟進(jìn)行演示,學(xué)生仔細觀(guān)察,每完成一個(gè)實(shí)驗步驟后,請學(xué)生將觀(guān)察結果填寫(xiě)在上面表格里。
實(shí)驗完畢,提出下列問(wèn)題讓學(xué)生思考:
上述實(shí)驗說(shuō)明磁能生電嗎?(能)
在什么條件下才能產(chǎn)生磁生電現象?(當閉合電路的一部分導體在磁場(chǎng)中左右或斜著(zhù)運動(dòng)時(shí))
為什么導體在磁場(chǎng)中左右、斜著(zhù)運動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生感應電流呢?
。◣熒懻摲治觯鹤笥、斜著(zhù)運動(dòng)時(shí)切割磁感線(xiàn)。上下運動(dòng)或靜止時(shí)不切割磁感線(xiàn),所以不產(chǎn)生感應電流。)
通過(guò)此實(shí)驗可以得出什么結論?
學(xué)生歸納、概括后,教師板書(shū):
〈實(shí)驗表明:閉合電路的一部分導體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)時(shí),導體中就產(chǎn)生電流。這種現象叫做電磁感應,產(chǎn)生的電流叫做感應電流!
教師指出:這就是我們本節課要研究的主要內容—電磁感應現象。
板書(shū)課題:〈第一節電磁感應〉
講述:電磁感應現象是英國的物理學(xué)家法拉第發(fā)現的。他經(jīng)過(guò)十年堅持不懈的努力,才發(fā)現了這一現象。這種熱愛(ài)科學(xué)。堅持探索真理的可貴精神,值得我們學(xué)習。這一現象的發(fā)現進(jìn)一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系,導致了發(fā)電機的發(fā)明,開(kāi)辟了電的時(shí)代,所以電磁感應現象的發(fā)現具有劃時(shí)代的意義。
(2)研究感應電流的方向
提問(wèn):我們知道,電流是有方向的,那么感應電流的方向是怎樣的呢?它的方向與哪些因素有關(guān)呢?請同學(xué)們觀(guān)察下面的實(shí)驗。
演示實(shí)驗:保持上述實(shí)驗裝置不變,反復改變磁場(chǎng)方向或改變導體在磁場(chǎng)中的運動(dòng)方向,請同學(xué)們仔細觀(guān)察電流表的.偏轉方向。
提問(wèn):同學(xué)們觀(guān)察到了什么現象?
。ù艌(chǎng)方向、導體運動(dòng)方向變化時(shí),指針偏轉的方向也發(fā)生變化,即電流的方向也隨著(zhù)變化)。
通過(guò)這一現象我們可以得出什么樣的結論呢?
學(xué)生歸納、概括后,老師板書(shū):
〈二、導體中感應電流的方向跟導體運動(dòng)方向和磁感線(xiàn)方向有關(guān)!
(3)研究電磁感應現象中能的轉化
教師提出下列問(wèn)題,引導學(xué)生討論回答:
在電磁感應現象中,導體作切割磁感線(xiàn)運動(dòng),是什么力做了功呢?(外力)
它消耗了什么能?(機械能)
得到了什么能?(電能)
在電磁感應現象中實(shí)現了什么能與什么能之間的轉化?(機械能與電能的轉化)
板書(shū):〈三、在電磁感應現象中,機械能轉化為電能〉
3.小結
在這節課中,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1、2題。
。ㄋ模┱f(shuō)明
1.這節課的關(guān)鍵是設計并做好演示實(shí)驗,實(shí)驗的可見(jiàn)度要大。有條件的學(xué)?筛淖鰧W(xué)生實(shí)驗或用幻燈演示。
2.要在學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗的基礎上,提出明確的問(wèn)題,讓學(xué)生積極思考、討論,并對實(shí)驗現象加以歸納、概括,培養學(xué)生從實(shí)驗事實(shí)中歸納、概括出物理概念和規律的能力。
電磁感應現象教學(xué)設計 10
一、說(shuō)教材
1、教材分析
奧斯特的發(fā)現說(shuō)明了電能產(chǎn)生磁,而法拉第的發(fā)現說(shuō)明了磁能產(chǎn)生電,從另一角度揭示了磁和電之間的聯(lián)系,為發(fā)電機的制造和應用奠定了基礎,因此這一章是本章的教學(xué)重點(diǎn)之一。學(xué)生學(xué)好這一節知識是非常必要的,同時(shí)也是為升入高中學(xué)習電磁感應定律奠定了基礎。
教學(xué)重點(diǎn):對科學(xué)探究過(guò)程的體驗和科學(xué)研究方法的領(lǐng)會(huì )。
教學(xué)難點(diǎn):引導學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究自己分析感應電流的條件,分析實(shí)驗現象、得出結論。
2、教學(xué)目標
。ㄒ唬 知識目標
1. 知道電磁感應現象,知道產(chǎn)生感應電流的條件。
2. 知道感應電流的方向跟哪些因素有關(guān)。
3. 知道發(fā)電機的原理。
。ǘ 能力目標
1. 通過(guò)多媒體畫(huà)面培養學(xué)生觀(guān)察問(wèn)題、思考問(wèn)題的能力。
2. 通過(guò)探究磁生電的條件進(jìn)一步了解電和磁之間的相互聯(lián)系。
。ㄈ 情感目標
1. 培養學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及探索的.科學(xué)精神及高尚的道德品質(zhì)。
2. 認識自然現象之間是相互聯(lián)系的,進(jìn)一步了解探索自然奧秘的科學(xué)方法。
二、說(shuō)教法
1.采用實(shí)驗教學(xué)及多媒體輔助教學(xué),采用啟發(fā)式教學(xué)方法,讓學(xué)生多思考總結規律;
2.介紹科學(xué)家的事跡,調動(dòng)學(xué)生學(xué)習物理的積極性。
三、說(shuō)學(xué)法
通過(guò)猜想、討論、答疑、設計試驗方案,培養學(xué)生積極思維,激發(fā)學(xué)習興趣,提高自信心,培養頑強意志,建立良好的學(xué)習習慣
四、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
1、設疑引學(xué)
前面我們學(xué)習了“奧斯特的發(fā)現”它揭示了電和磁之間的聯(lián)系,說(shuō)明電能生磁,電流和磁場(chǎng)是不可分割的,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?讓學(xué)生猜想。在學(xué)生猜想的基礎上,教師進(jìn)一步提問(wèn):怎樣才能使磁生電呢?
2、講授新課
電磁感應現象
【活動(dòng)一 】 觀(guān)察“磁生電”現象
由微型電風(fēng)扇的插頭處接一個(gè)發(fā)光二極管,用手旋轉葉片,學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗現象得出電磁感應現象,并且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣。
感應電流產(chǎn)生的條件
【活動(dòng)二】 探究感應電流產(chǎn)生的條件
引導學(xué)生設計實(shí)驗并觀(guān)察實(shí)驗并利用多媒體幫助學(xué)生分析導體切割磁感線(xiàn)的情況,最后引導學(xué)生通過(guò)實(shí)驗事實(shí),歸納概括出結論:閉合電路的一部分導體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)時(shí),導體中就會(huì )產(chǎn)生感應電流,這種現象叫電磁感應現象,產(chǎn)生的電流叫感應電流。
感應電流的方向
學(xué)生猜想并進(jìn)行實(shí)驗得出實(shí)驗結論: 改變磁場(chǎng)方向和改變切割磁感線(xiàn)的方向,感應電流的方向就會(huì )改變,即感應電流的方向與磁場(chǎng)的方向和切割磁感線(xiàn)的方向有關(guān)。
發(fā)電機
1.發(fā)電機的原理:電磁感應
【活動(dòng)三】觀(guān)察手搖發(fā)電機發(fā)電
學(xué)生觀(guān)察分析發(fā)電機的工作原理,再結合多媒體教學(xué)演示發(fā)電機的工作原理。
2.能量轉化
3.小結
4.鞏固練習(見(jiàn)課件)
5.布置作業(yè)
五、說(shuō)課后反思
本節課在教學(xué)過(guò)程中能注重知識的銜接,讓學(xué)生深刻體會(huì )到了電和磁之間的緊密結合,注重學(xué)生逆向思維的培養,教學(xué)中能運用大量的圖片和教學(xué)視頻激發(fā)學(xué)生的求知欲,并且突破教學(xué)難點(diǎn),以便于學(xué)生理解,課堂中以實(shí)驗為基礎,注重培養了學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中科學(xué)素養的養成,在整個(gè)實(shí)驗過(guò)程中,學(xué)生能夠小組合作探究進(jìn)行歸納總結感應電流產(chǎn)生的條件及感應電流的方向,進(jìn)一步在學(xué)到電磁感應的應用——發(fā)電機,學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中將物理學(xué)活學(xué)透,深刻理解知識的生成,不斷培養學(xué)生的物理核心素養。
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