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電磁感應現(xiàn)象高二物理教案
知識與技能
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
過程與方法
1、能過親自動手、觀察實驗,理解"無論用什么方法,只要穿過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、知道在電磁感應現(xiàn)象中能量守恒定律依然適用
3、會利用"產(chǎn)生條件"判定感應電流能否產(chǎn)生
情感態(tài)度與價值觀
4、培養(yǎng)學生動手觀察實驗的能力,分析問題,解決問題的能力
5、培養(yǎng)學生實事求是的科學精神、堅持不懈地探究新理論的精神
使學生認識"從個性中發(fā)現(xiàn)共性,再從共性中理解個性,從現(xiàn)象認識本質(zhì)以及事物有普遍聯(lián)系的辨證唯物主義觀點
教學重點
如何判斷磁通量有無變化
教學難點及難點突破
通過能量守恒、能量轉化之間的關系理解磁能量的概念
教學方法
邊實驗邊講解
教學用具
演示用的電流表,蹄形磁鐵、條形磁鐵、鐵架臺、線圈、螺線管、渭動變阻器、電鍵、電源、導線
教學過程
教師活動預設學生活動預計課堂情況隨筆
引入:在漫長的人類歷史長河中,隨著科學技術的發(fā)展進步,重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明相繼問世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動了人類社會的發(fā)展,尤其是我們剛剛跨過的20世紀,更是科學技術飛速發(fā)展的時期,經(jīng)濟建議離不開能源,最好的能源就是電能,人類的生產(chǎn)生少,經(jīng)濟建設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的科學家電法拉第
法拉第在奧斯特于1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應后,開始投入到磁生電的探索中,經(jīng)過十處堅持不懈地努力,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代
本節(jié)我們學習電磁感應現(xiàn)象的基本知識
回顧已有知識:
描述磁場大小和方向的物理量是什么?
一個磁感應強度為B的勻強磁場放置,則穿過這個面的磁感線的條數(shù)就是確定的.我們把B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量.
(1)定義:面積為S,垂直勻強磁場B放置,則B與S的乘積,叫做穿過這個面的磁通量,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這個面的磁感線條數(shù).對于同一個平面,當它跟磁場方向垂直時,磁場越強,穿過它的磁感線條數(shù)越多,磁通量就越大.當它跟磁場方向平行時,沒有磁感線穿過它,則磁通量為零.
注意:當平面跟磁場方向不垂直時,穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場垂直方向上的投影面積的乘積.即Ф=B·Ssinθ,(θ為平面與磁場方向之間的夾角)(如圖所示)
引導:觀察電磁感應現(xiàn)象,分析產(chǎn)生感電流的條件
過渡:閉合電路的一部分導體切割磁感線時,穿過電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化.如果導體和磁場不發(fā)生相對運動,而讓穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化,會不會在電路中產(chǎn)生電流呢?
在觀察實驗現(xiàn)象的基礎上,引導學生分析上述現(xiàn)象的物理過程:因為電流所激發(fā)的磁場的磁感應強度B總是正比于電流強度I,即B∝I.電路的閉合或斷開控制了電流從無到有或從有到無的變化;變阻器是通過改變電阻來改變電流的大小的,電流的變化必將引起閉合電路磁場的變化,穿過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.課前預習
復習初中的中切割磁感線知識,搜集法拉第的生平資料
同學回答:磁感應強度
實驗1:
導體不動;
導體向上、向下運動;
導體向左或向右運動.
引導學生觀察實驗并進行概括.
歸納:閉合電路的一部分導體做切割磁感線的運動時,電路中就有電流產(chǎn)生.
用計算機模擬"切割磁感線"的運動.(看課件產(chǎn)生條件部分)
理解"導體做切割磁感線運動"的含義:切割磁感線的運動,就是導體運動速度的方向和磁感線方向不平行.
問:導體不動,磁場動,會不會在電路中產(chǎn)生電流呢?
實驗2:
用計算機模擬"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,彎曲的磁感線被切割,電路中有感應電流.
引導學生觀察實驗并進行概括:無論是導體運動,還是磁場運動,只要導體和磁場之間發(fā)生切割磁感線的相對運動,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.
教師活動預設學生活動預計課堂情況隨筆
用計算機模擬電路中S斷開、閉合,滑動變阻器滑動時,穿過閉合電路磁場變化情況:(看課件產(chǎn)生條件部分)
不論是導體做切割磁感線的運動,還是磁場發(fā)生變化,實質(zhì)上都是引起穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.
3.電磁感應現(xiàn)象中能量的轉化
師生一起分析:電磁感應的本質(zhì)是其他形式的能量和電能的轉化過程。
(三)課堂小結
產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.這里關鍵要注意"閉合"與"變化"兩詞.就是說在閉合電路中有磁通量穿過但不變化,即使磁場很強,磁通量很大,也不會產(chǎn)生感應電流.當然電路不閉合,電流也不可能產(chǎn)生.
(四)布置作業(yè)
1.閱讀194頁閱讀材料.
2.將練習一(1)、(2)做在作業(yè)上.
3.課下完成其他題目.
綜上所述,總結出:
1.不論用什么方法,只要穿過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.這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應,產(chǎn)生的電流叫感應電流.
2.產(chǎn)生感應電流的條件.
(1)電路必須閉合;
(2)磁通量發(fā)生變化.
引導學生分析磁通量發(fā)生變化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:當
①磁感應強度B發(fā)生變化;
�、诰�圈的面積S發(fā)生變化;
③磁感應強度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體切割磁感線:
(2)磁場不變,閉合電路的面積變化:
(3)線圈面積不變,線圈在不均勻磁場中運動;
(4)線圈面積不變,磁場不斷變化:
結論:不論用什么方法,只要穿過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。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應,產(chǎn)生的電流叫做感應電流。
作業(yè)情況反饋
學生對整個線圈在勻強中運動時是否有感應電流的判斷題目出錯率比較高,說明學生對感應電流的產(chǎn)生條件____磁通量變化,還不十分理解.
教育教學反思及后記
磁通量部分原想讓同學通過自學掌握磁通量的概念,而講解重點放在磁通量變化大,可是二(4)班的學生課堂自學習慣不好,所以對整個課堂的教學影響較大,有幾個關鍵點還沒完全講透,就到了下課時間了。
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