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1、01.17 陳 高中物理選修3-1教案帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(復(fù)習(xí)課)1、 上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn) 1帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 這是一個(gè)有實(shí)際意義的應(yīng)用問(wèn)題。電量為q的帶電粒子由靜止經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,根據(jù)動(dòng)能定理及電場(chǎng)力做功公式可求得帶電粒子獲得的速度大小為可見(jiàn),末速度的大小與帶電粒子本身的性質(zhì)(q/m)有關(guān)。這點(diǎn)與重力場(chǎng)加速重物是不同的。2帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 如圖1-36所示,質(zhì)量為m的負(fù)電荷-q以初速度v0平行兩金屬板進(jìn)入電場(chǎng)。設(shè)兩板間的電勢(shì)差為U,板長(zhǎng)為L(zhǎng),板間距離為d。則帶電粒子在電場(chǎng)中所做的是類(lèi)似平拋的運(yùn)動(dòng)。 (1)帶電粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)所需時(shí)間(可根據(jù)帶電粒子在平行金屬板方
2、向做勻速直線運(yùn)動(dòng)求) 帶(3)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)在垂直金屬板方向的分速度(4)電荷離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角度的正切值3處理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的思想方法(1)動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)這類(lèi)問(wèn)題基本上是運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、靜電學(xué)知識(shí)的綜合題。處理問(wèn)題的要點(diǎn)是要注意區(qū)分不同的物理過(guò)程,弄清在不同物理過(guò)程中物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)性質(zhì),并選用相應(yīng)的物理規(guī)律。能用來(lái)處理該類(lèi)問(wèn)題的物理規(guī)律主要有:牛頓定律結(jié)合直線運(yùn)動(dòng)公式;動(dòng)量定理;動(dòng)量守恒定律。(2)功能觀點(diǎn)對(duì)于有變力參加作用的帶電體的運(yùn)動(dòng),必須借助于功能觀點(diǎn)來(lái)處理。即使都是恒力作用問(wèn)題,用功能觀點(diǎn)處理也常常顯得簡(jiǎn)潔。具體方法常用兩種:用動(dòng)能定理。用包括靜電勢(shì)能、內(nèi)能在內(nèi)的能量守恒定律。
3、【說(shuō)明】 該類(lèi)問(wèn)題中分析電荷受力情況時(shí),常涉及“重力”是否要考慮的問(wèn)題。一般區(qū)分為三種情況:對(duì)電子、質(zhì)子、原子核、(正、負(fù))離子等帶電粒子均不考慮重力的影響;根據(jù)題中給出的數(shù)據(jù),先估算重力mg和電場(chǎng)力qE的值,若mgqE,也可以忽略重力;根據(jù)題意進(jìn)行分析,有些問(wèn)題中常隱含著必須考慮重力的情況,諸如“帶電顆?!?、“帶電液滴”、“帶電微?!?、“帶電小球”等帶電體常常要考慮其所受的重力。總之,處理問(wèn)題時(shí)要具體問(wèn)題具體分析。電粒子的加速度(帶電粒子在垂直金屬板方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng))三、對(duì)應(yīng)例題及講解(打印的題目)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(打印的題目)五、課外作業(yè)(發(fā)的試題做完)六、興趣課堂01.18 陳 高
4、中物理選修3-2教案 第四章 第一節(jié) 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 第二節(jié) 探究-感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(一)一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)1電磁感應(yīng)現(xiàn)象只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就有電流產(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2產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:閉合回路中磁通量發(fā)生變化3. 磁通量變化的常見(jiàn)情況 (改變的方式):線圈所圍面積發(fā)生變化,閉合電路中的部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致變化;其實(shí)質(zhì)也是B不變而S增大或減小線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致變化。線圈面積與磁感應(yīng)強(qiáng)度二者之間夾角發(fā)生變化。如勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈就是典型。磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間(或位置)變化,磁感應(yīng)強(qiáng)度是時(shí)間的函數(shù);
5、或閉合回路變化導(dǎo)致變化(改變的結(jié)果):磁通量改變的最直接的結(jié)果是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),若線圈或線框是閉合的.則在線圈或線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件就是:穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化4.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件:無(wú)論回路是否閉合,只要穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),如果回路閉合,則有感應(yīng)電流,如果回路不閉合,則只能出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),而不會(huì)形成持續(xù)的電流我們看變化是看回路中的磁通量變化,而不是看回路外面的磁通量變化三、對(duì)應(yīng)例題及講解(教材完全解讀例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(教材完全解讀例題)五、課外作業(yè)(
6、抄的題目)六、興趣課堂01.19 陳 高中物理選修3-1教案 靜電場(chǎng)(一)(復(fù)習(xí)課)一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)一、電荷守恒定律表述1:電荷守恒定律:電荷既不能憑空產(chǎn)生,也不能憑空消失,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,電荷的總量保持不變。表述2、在一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi),正、負(fù)電荷的代數(shù)和保持不變。二、電荷量1、電荷量:電荷的多少。2、元電荷:電子所帶電荷的絕對(duì)值1.61019C3、比荷:粒子的電荷量與粒子質(zhì)量的比值。三、電荷間的相互作用1、點(diǎn)電荷:帶電體的大小比帶電體之間的距離小得多。2、影響電荷間相互作用的因素四、庫(kù)侖定律:在真空中兩
7、個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電荷的乘積成正比,跟它們距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上。注意(1)適用條件為真空中靜止點(diǎn)電荷(2)計(jì)算時(shí)各量帶入絕對(duì)值,力的方向利用電性來(lái)判斷五、電場(chǎng)電荷(帶電體)周?chē)嬖谥囊环N物質(zhì),其基本性質(zhì)就是對(duì)置于其中的電荷有力的作用。六、電場(chǎng)強(qiáng)度 1、檢驗(yàn)電荷與場(chǎng)源電荷 2、電場(chǎng)強(qiáng)度檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力F與檢驗(yàn)電荷的電荷q的比值。 國(guó)際單位:N/C電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量。規(guī)定:正電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)受到的電場(chǎng)力就是那一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。 3、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式七、電場(chǎng)的疊加八、電場(chǎng)線 1、電場(chǎng)線:為了形象地描述電場(chǎng)而在電場(chǎng)中畫(huà)出的一些曲線,曲線的疏密程度
8、表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,曲線上某點(diǎn)的切線方向表示場(chǎng)強(qiáng)的方向。2、幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線3、電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)假想的(2)起-正電荷;無(wú)窮遠(yuǎn)處 止-負(fù)電荷;無(wú)窮遠(yuǎn)處(3)不閉合 (4)不相交(5)疏密-強(qiáng)弱 切線方向-場(chǎng)強(qiáng)方向三、對(duì)應(yīng)例題及講解(打印的題目)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(打印的題目)五、課外作業(yè)(抄的題目)六、興趣課堂01.20陳 高中物理選修3-1教案 靜電場(chǎng)(二)(復(fù)習(xí)課)一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)一、電勢(shì)能1、電勢(shì)能:電荷處于電場(chǎng)中時(shí)所具有的,由其在電場(chǎng)中的位置決定的能量稱(chēng)為電勢(shì)能.注意:系統(tǒng)性、相對(duì)性2、電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系3、電勢(shì)能大小的確定電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等于
9、把電荷從這點(diǎn)移到電勢(shì)能為零處電場(chǎng)力所做的功二、電勢(shì)1.電勢(shì):置于電場(chǎng)中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷具有的電勢(shì)能與其電量的比叫做該點(diǎn)的電勢(shì) 單位:伏特(V) 標(biāo)量2.電勢(shì)的相對(duì)性3.順著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來(lái)越低。三、等勢(shì)面1、等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面。2、等勢(shì)面的特點(diǎn)a:在同一等勢(shì)面的兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功。b:電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。c:電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直。四、電勢(shì)差:電勢(shì)差等于電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的差值五、電場(chǎng)力的功電場(chǎng)力做功的特點(diǎn):電場(chǎng)力做功與重力做功一樣,只與始末位置有關(guān),與路徑無(wú)關(guān).六、等勢(shì)面1、等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面。2、等勢(shì)面的特點(diǎn)a:在同一
10、等勢(shì)面的兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功。b:電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。c:電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直。思考: 1、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系? 結(jié)論:電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)沒(méi)有直接關(guān)系! 2、勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向距離的乘積在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢(shì). 推論:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿任意一個(gè)方向上,電勢(shì)降落都是均勻的,故在同一直線上間距相同的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。七、靜電平衡 1、靜電感應(yīng):導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場(chǎng)力作用而定向移動(dòng),使導(dǎo)體表面出現(xiàn)凈剩電荷的現(xiàn)象叫靜電感應(yīng) 2、靜電平衡:導(dǎo)體中(包括表面)沒(méi)有電荷的定向移動(dòng)
11、的狀態(tài),叫做靜電平衡狀態(tài) 3、處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn) (1)導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零 (2)整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,表面是一個(gè)等勢(shì)面 (3)導(dǎo)體外部電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直,表面場(chǎng)強(qiáng)不一定為零八、導(dǎo)體上電荷的分布 1、處于靜電平衡狀態(tài)的帶電導(dǎo)體,電荷分布在導(dǎo)體的外表面 2、處于靜電平衡狀態(tài)的帶電導(dǎo)體,越尖銳的位置,電荷的面密度越大九、電容器 1、電容器:任何兩個(gè)彼此絕緣、相互靠近的導(dǎo)體可組成一個(gè)電容器,貯藏電量和能量。兩個(gè)導(dǎo)體稱(chēng)為電容器的 兩極。 2、電容器的充電、放電. 十、電容1、電容:C=Q/U,式中Q指每一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值 單位:法拉(F) 常用單位有微法(F),皮法(pF) 2、平行
12、板電容器的電容:三、對(duì)應(yīng)例題及講解(打印的題目)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(打印的題目)五、課外作業(yè)(抄題)六、興趣課堂01.21 陳 高中物理選修3-1教案 磁場(chǎng)(復(fù)習(xí)課)一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)一、磁場(chǎng)磁場(chǎng)是一種客觀物質(zhì),存在于磁體和運(yùn)動(dòng)電荷(或電流)周?chē)4艌?chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度)的方向規(guī)定為磁場(chǎng)中小磁針N極的受力方向(磁感線的切線方向)。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體、運(yùn)動(dòng)電荷(或電流)有力的作用。二、磁感線磁感線是徦想的,用來(lái)對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行直觀描述的曲線,它并不是客觀存在的。磁感線是閉合曲線磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。任何兩條磁感線都不會(huì)相交,也不能相切。
13、三、安培定則是用來(lái)確定電流方向與磁場(chǎng)方向關(guān)系的法則彎曲的四指代表四、安培分子電流假說(shuō)揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì),即磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣,都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。五、幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng):無(wú)磁極,非勻強(qiáng),距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱通電螺線管的磁場(chǎng):管外磁感線分布與條形磁鐵類(lèi)似,管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。地磁場(chǎng)(與條形磁鐵磁場(chǎng)類(lèi)似)地磁場(chǎng)N極在地球南極附近,S極在地球北極附近。地磁場(chǎng)B的水平分量總是從地球南極指向北極,而豎直分量南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下在赤道平面上,距離地球表面相等的各點(diǎn),磁感強(qiáng)度相等,且方向水平向北。假如地磁場(chǎng)是由地球表面所帶電荷產(chǎn)生,則地球表面所帶電荷為負(fù)電荷
14、(根據(jù)安培定則、地磁場(chǎng)的方向與地球自轉(zhuǎn)方向判斷)。六、磁感應(yīng)強(qiáng)度:定義式(定義B時(shí),)B為矢量,方向與磁場(chǎng)方向相同,并不是在該處電流的受力方向,運(yùn)算時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則。七、磁通量定義一:=BS,S是與磁場(chǎng)方向垂直的面積,即=B,如果平面與磁場(chǎng)方向不垂直,應(yīng)把面積投影到與磁場(chǎng)垂直的方向上,求出投影面積定義二:表示穿過(guò)某一面積磁感線條數(shù)磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù),正、負(fù)號(hào)不代表方向,僅代表磁感線穿入或穿出。當(dāng)一個(gè)面有兩個(gè)方向的磁感線穿過(guò)時(shí),磁通量的計(jì)算應(yīng)算“純收入”,即=-(為正向磁感線條數(shù),為反向磁感線條數(shù)。)八、安培力大小公式sin(為B與I夾角)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),安培力最大通電導(dǎo)線平行
15、于磁場(chǎng)方向時(shí),安培力B對(duì)放入的通電導(dǎo)線來(lái)說(shuō)是外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度式中的L為導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向的有效長(zhǎng)度。例如,半徑為r的半圓形導(dǎo)線與磁場(chǎng)B垂直放置,導(dǎo)線的的等效長(zhǎng)度為2r,安培力。九、安培力的方向方向由左手定則來(lái)判斷。安培力總是垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I所決定的平面,但B、I不一定要垂直。十、物體在安培力作用下運(yùn)動(dòng)方向的判定方法電流元分析法把整段電流等效分成很多電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力的方向,最后確定運(yùn)動(dòng)方向,注意一般取對(duì)稱(chēng)的電流元分析。三、對(duì)應(yīng)例題及講解(打印的題目)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(打印的題目)五、課外作業(yè)(抄題)六、興趣課堂01.
16、22 陳 高中物理選修3-2教案 第一節(jié) 探究-感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(二)1、 上節(jié)知識(shí)回顧2、 新知識(shí)點(diǎn)感應(yīng)電流方向的判定1.右手定則:伸開(kāi)右手,使拇指跟其余的四指垂直且與手掌都在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿過(guò)手心,手掌所在平面跟磁感線和導(dǎo)線所在平面垂直,大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向, 四指所指的方向即為感應(yīng)電流方向(電源).用右手定則時(shí)應(yīng)注意:主要用于閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的方向判定,右手定則僅在導(dǎo)體切割磁感線時(shí)使用,應(yīng)用時(shí)要注意磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向、感應(yīng)電流方向三者互相垂直當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí),拇指應(yīng)指向切割磁感線的分速度方向若形成閉合回路
17、,四指指向感應(yīng)電流方向;若未形成閉合回路,四指指向高電勢(shì)“因電而動(dòng)”用左手定則“因動(dòng)而電”用右手定則應(yīng)用時(shí)要特別注意:四指指向是電源內(nèi)部電流的方向(負(fù)正)因而也是電勢(shì)升高的方向;即:四指指向正極。導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的特例,所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的一個(gè)特例用右手定則能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是對(duì)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判定用右手定則更為簡(jiǎn)便三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(課后習(xí)題)六、興趣課堂01.23 陳 高中物理選修3-2教案 第三節(jié) 楞次定律(一)一、上
18、節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)1.楞次定律(1)楞次定律(判斷感應(yīng)電流方向):感應(yīng)電流具有這樣的方向,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 (感應(yīng)電流的)磁場(chǎng)(總是)阻礙(引起感應(yīng)電流的磁通量的)變化 原因產(chǎn)生結(jié)果;結(jié)果阻礙原因。(2)對(duì)“阻礙”的理解 注意“阻礙”不是阻止,這里是阻而未止。阻礙磁通量變化指:磁通量增加時(shí),阻礙增加(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反,起抵消作用);磁通量減少時(shí),阻礙減少(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向一致,起補(bǔ)償作用),簡(jiǎn)稱(chēng)“增反減同”(3)楞次定律另一種表達(dá):感應(yīng)電流的效果總是要阻礙(或反抗)產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因. (F安方向就起到阻礙的效果作用)即由電磁感應(yīng)現(xiàn)象
19、而引起的一些受力、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、磁場(chǎng)變化等都有阻礙原磁通量變化的趨勢(shì)。阻礙原磁通量的變化或原磁場(chǎng)的變化;阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),可理解為“來(lái)拒去留”;使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì); 有時(shí)應(yīng)用這些推論解題 比用楞次定律本身更方便阻礙原電流的變化楞次定律 磁通量的變化表述:感應(yīng)電流具有這樣的方向,就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。能量守恒表述: I感的磁場(chǎng)效果總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因從磁通量變化的角度: 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。從導(dǎo)體和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng): 導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。從感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng): 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁
20、場(chǎng)的變化。(增反、減同)楞次定律的特例右手定則三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(課后習(xí)題)六、興趣課堂01.25 陳 高中物理選修3-2教案 第三節(jié) 楞次定律(二)一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)1.楞次定律的多種表述、應(yīng)用中常見(jiàn)的兩種情況:一磁場(chǎng)不變,導(dǎo)體回路相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng);二導(dǎo)體回路不動(dòng),磁場(chǎng)發(fā)生變化。磁通量的變化與相對(duì)運(yùn)動(dòng)具有等效性:相當(dāng)于導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)接近,相當(dāng)于導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)遠(yuǎn)離。楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟 基本思路可歸結(jié)為:“一原、二感、三電流”,明確閉合回路中引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)方向如何; 確定原磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路中的磁通量
21、如何變化(是增還是減)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向再利用安培定則,根據(jù)感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向來(lái)確定感應(yīng)電流方向判斷閉合電路(或電路中可動(dòng)部分導(dǎo)體)相對(duì)運(yùn)動(dòng)類(lèi)問(wèn)題的分析策略在電磁感應(yīng)問(wèn)題中,有一類(lèi)綜合性較強(qiáng)的分析判斷類(lèi)問(wèn)題,主要講的是磁場(chǎng)中的閉合電路在一定條件下產(chǎn)生了感應(yīng)電流,而此電流又處于磁場(chǎng)中,受到安培力作用,從而使閉合電路或電路中可動(dòng)部分的導(dǎo)體發(fā)生了運(yùn)動(dòng).對(duì)其運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的分析判斷可有兩種思路方法:常規(guī)法:據(jù)原磁場(chǎng)(B原方向及情況)確定感應(yīng)磁場(chǎng)(B感方向)判斷感應(yīng)電流(I感方向)導(dǎo)體受力及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì). 效果法:由楞次定律可知,感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙引起感應(yīng)電流的“原因”,深刻理解“阻礙”的
22、含義.據(jù)阻礙原則,可直接對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)作出判斷,更簡(jiǎn)捷、迅速. (如F安方向阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì))B感和I感的方向判定:楞次定律(右手) 深刻理解“阻礙”兩字的含義(I感的B是阻礙產(chǎn)生I感的原因)B原方向?;B原?變化(原方向是增還是減);I感方向?才能阻礙變化;再由I感方向確定B感方向。楞次定律的理解與應(yīng)用 理解楞次定律要注意四個(gè)層次:誰(shuí)阻礙誰(shuí)?是感應(yīng)電流的磁通量阻礙原磁通量;阻礙什么?阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身;如何阻礙?當(dāng)磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,當(dāng)磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,即”增反減同”;結(jié)果如何?阻礙不是阻止,只是延緩
23、了磁通量變化的快慢,結(jié)果是增加的還是增加,減少的還是減少.另外 “阻礙”表示了能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系,正因?yàn)榇嬖谧璧K作用,才能將其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能; 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的相對(duì)運(yùn)動(dòng).電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)態(tài)分析:就是分析導(dǎo)體的受力和運(yùn)動(dòng)情況之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。一般可歸納為:導(dǎo)體組成的閉合電路中磁通量發(fā)生變化導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流導(dǎo)體受安培力作用導(dǎo)體所受合力隨之變化導(dǎo)體的加速度變化其速度隨之變化感應(yīng)電流也隨之變化周而復(fù)始地循環(huán),最后加速度小致零(速度將達(dá)到最大)導(dǎo)體將以此最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)“阻礙”和“變化”的含義 原因產(chǎn)生結(jié)果;結(jié)果阻礙原因。感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
24、,而不是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)。因此,不能認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向和引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反。產(chǎn)生產(chǎn)生阻礙磁通量變化 感應(yīng)電流感應(yīng)電流的磁場(chǎng)三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(教材精析與精煉習(xí)題)六、興趣課堂01.26 陳 高中物理選修3-2教案 第四節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律(一)一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn) 1、法拉第電磁感應(yīng)定律(1)定律內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的這部分電路就相當(dāng)于電源,在電源的內(nèi)部電流的方向是從低電勢(shì)流向高電勢(shì)。(即:由負(fù)到正)表達(dá)式:=?(普適公式) (法拉第
25、電磁感應(yīng)定律)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取決于磁通量變化的快慢(即磁通量變化率)和線圈匝數(shù)nB/t是磁場(chǎng)變化率(2)另一種特殊情況:回路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí), 且導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向跟磁場(chǎng)方向垂直。l E=BLv (垂直平動(dòng)切割) (v為磁場(chǎng)與導(dǎo)體的相對(duì)切割速度) (B不動(dòng)而導(dǎo)體動(dòng);導(dǎo)體不動(dòng)而B(niǎo)運(yùn)動(dòng))l E= nBSsin(t+); EmnBS(線圈與B的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)切割) n是線圈匝數(shù)l EBL2/2 (直導(dǎo)體繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)切割) l *自感 (電流變化快慢) (自感)三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(教材精析與精煉習(xí)題)六、興趣課堂01.27 陳 高中
26、物理選修3-2教案 第四節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律(二)一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)1、感應(yīng)電量的計(jì)算N 感應(yīng)電量 如圖所示,磁鐵快插與慢插兩情況通過(guò)電阻R的電量一樣,但兩情況下電流做功及做功功率不一樣 電磁感應(yīng)與動(dòng)量、能量的綜合 方法: (1)從受力角度著手,運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式變化過(guò)程是:導(dǎo)體受力做切割B運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生E感I感(出現(xiàn)與外力方向相反的安培力體現(xiàn)阻礙效果)導(dǎo)線做a的變加速直線運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中v變,E感=BLv也變,F(xiàn)安=BlL亦變) 當(dāng)F安=F外時(shí),a=0,此時(shí)物體就達(dá)到最大速度導(dǎo)線受力做切割磁力線運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),繼而產(chǎn)生感應(yīng)電流,這樣就出現(xiàn)與外力方向相反的安培力作用,
27、于是導(dǎo)線做加速度越來(lái)越小的變加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v變,電動(dòng)勢(shì)BLv也變,安培力BIL亦變,當(dāng)安培力與外力大小相等時(shí),加速度為零,此時(shí)物體就達(dá)到最大速度(2)從動(dòng)量角度著手,運(yùn)用動(dòng)量定理或動(dòng)量守恒定律應(yīng)用動(dòng)量定理可以由動(dòng)量變化來(lái)求解變力的沖量,如在非勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)用動(dòng)量定理可以解決牛頓運(yùn)動(dòng)定律不易解答的問(wèn)題在相互平行的水平軌道間的雙棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),由于這兩根導(dǎo)體棒所受的安培力等大反向,合外力為零,若不受其他外力,兩導(dǎo)體棒的總動(dòng)量守恒解決此類(lèi)問(wèn)題往往要應(yīng)用動(dòng)量守恒定律(3)從能量轉(zhuǎn)化和守恒著手,運(yùn)用動(dòng)能定律或能量守恒定律基本思路:受力分析弄清哪些力做功,正功還是負(fù)功明確有哪些形式的
28、能量參與轉(zhuǎn)化,哪增哪減由動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(教材精析與精煉習(xí)題)六、興趣課堂 01.28 陳 高中物理選修3-2教案 第五節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類(lèi)情況(一)一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)自感現(xiàn)象1.自感現(xiàn)象:由于導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象2.自感電動(dòng)勢(shì):自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì):E=L ( L是自感系數(shù)):aL跟線圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)等因素有關(guān)系線圈越粗,越長(zhǎng)、匝數(shù)越密,它的自感系數(shù)越大,另外有鐵芯的線圈自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)大得多 b自感系數(shù)的單位是亨利,國(guó)際
29、符號(hào)是L,1亨=103毫亨=106 微亨3.關(guān)于自感現(xiàn)象的說(shuō)明如圖所示,當(dāng)合上開(kāi)關(guān)后又?jǐn)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,電燈L為什么會(huì)更亮,當(dāng)合上開(kāi)關(guān)后,由于線圈的電阻比燈泡的電阻小,因而過(guò)線圈的電流I2較過(guò)燈泡的電流I1大,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后,過(guò)線圈的電流將由I2變小,從而線圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢(shì),于是電流由cbad流動(dòng),此電流雖然比I2小但比I1還要大因而燈泡會(huì)更亮假若線圈的電阻比燈泡的電阻大,則I2I1,那么開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后瞬間燈泡是不會(huì)更亮的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后線圈是電源,因而C點(diǎn)電勢(shì)最高,d點(diǎn)電勢(shì)最低過(guò)線圈電流方向與開(kāi)關(guān)閉合時(shí)一樣,不過(guò)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),J點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)電勢(shì),當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后瞬 間則相反,C點(diǎn)電勢(shì)高于J點(diǎn)電勢(shì)過(guò)燈泡的電
30、流方向與開(kāi)關(guān)閉合時(shí)的電流方向相反,a、b兩點(diǎn)電勢(shì),開(kāi)關(guān)閉合時(shí)UaUb,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后瞬間UaUb4.鎮(zhèn)流器 是一個(gè)帶鐵芯的線圈,起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬間高電壓點(diǎn)燃日光燈,目光燈發(fā)光以后,線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流變化,正常發(fā)光后起著降壓限流作用,保證日光燈正常工作線圈作用:起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬間高電壓,正常發(fā)光后起著降壓限流作用。三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(教材精析與精煉習(xí)題)六、興趣課堂 01.29陳 高中物理選修3-2教案 第五節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類(lèi)情況(二)一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合又分為兩種情況:一、與運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)結(jié)合的題目
31、(電磁感應(yīng)力學(xué)問(wèn)題中,要抓好受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析),(1)動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合的動(dòng)態(tài)分析,思考方法是:導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生E感I感通電導(dǎo)線受安培力合外力變化a變化v變化E感變化周而復(fù)始地循環(huán)。循環(huán)結(jié)束時(shí),a=0,導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)抓住a=0時(shí),速度v達(dá)最大值的特點(diǎn).例:如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng),電阻為R的金屬棒ab,由靜止沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),則ab的最大速度為多少(導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌與水平面間夾角為,磁感應(yīng)強(qiáng)度B與斜面垂直)金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)過(guò)程就是上述我們談到的變化過(guò)程,當(dāng)ab達(dá)到最大速度時(shí): BlLmgsin I= E /R E =BLv由得:v=mgRsin/B2L2。(2
32、)電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合方法:從運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系著手,運(yùn)用牛頓第二定律基本思路:受力分析運(yùn)動(dòng)分析變化趨向確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程和最終的穩(wěn)定狀態(tài)由牛頓第二定律列方程求解導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)v感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感應(yīng)電流I安培力F磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電磁感應(yīng)阻礙閉合電路歐姆定律)注意安培力的特點(diǎn):純力學(xué)問(wèn)題中只有重力、彈力、摩擦力,電磁感應(yīng)中多一個(gè)安培力,安培力隨速度變化,部分彈力及相應(yīng)的摩擦力也隨之而變,導(dǎo)致物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,在分析問(wèn)題時(shí)要注意上述聯(lián)系三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(教材精析與精煉習(xí)題)六、興趣課堂01.30陳 高中物理選修3-2教案 第六節(jié) 互感和自感一
33、、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 解題關(guān)鍵:在于通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析來(lái)尋找過(guò)程中的臨界狀態(tài),如速度、加速度取最大值或最小值的條件等,F(xiàn)=BIL臨界狀態(tài)v與a方向關(guān)系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析a變化情況F=ma合外力運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所受的安培力感應(yīng)電流確定電源(E,r)基本思路方法是:用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向.求回路中電流強(qiáng)度. 分析研究導(dǎo)體受力情況(包含安培力,用左手定則確定其方向).列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解. ab沿導(dǎo)軌下滑過(guò)程中受四個(gè)力作用,即重力mg,支持力FN 、摩擦力Ff和安培力F安,如圖所示,ab由靜止開(kāi)始下滑后,將是(為增大符號(hào)),所以這是個(gè)變加速過(guò)程,
34、當(dāng)加速度減到a=0時(shí),其速度即增到最大v=vm,此時(shí)必將處于平衡狀態(tài),以后將以vm勻速下滑 (1)電磁感應(yīng)定律與能量轉(zhuǎn)化在物理學(xué)研究的問(wèn)題中,能量是一個(gè)非常重要的課題,能量守恒是自然界的一個(gè)普遍的、重要的規(guī)律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),由磁生電并不是創(chuàng)造了電能,而只是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能而已,在力學(xué)中:功是能量轉(zhuǎn)化的量度那么在機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),是什么力在做功呢?是安培力在做功。在電學(xué)中,安培力做正功(電勢(shì)差U)將電能機(jī)械能(如電動(dòng)機(jī)),安培力做負(fù)功(電動(dòng)勢(shì)E)將機(jī)械能電能,必須明確在發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),是安培力做功導(dǎo)致能量的轉(zhuǎn)化功能關(guān)系:電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是不同形式能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。因此從功和
35、能的觀點(diǎn)入手,分析清楚電磁感應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,往往是解決電磁感應(yīng)問(wèn)題的關(guān)健,也是處理此類(lèi)題目的捷徑之一。導(dǎo)體切割磁感線或閉合回路中磁通量發(fā)生變化,在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,機(jī)械能或其他形式能量便轉(zhuǎn)化為電能,具有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力作用或通過(guò)電阻發(fā)熱,又可使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電阻的內(nèi)能,因此,電磁感應(yīng)過(guò)程總是伴隨著能量轉(zhuǎn)化,用能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)研究電磁感應(yīng)問(wèn)題常是導(dǎo)體的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)(勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)),對(duì)應(yīng)的受力特點(diǎn)是合外力為零,能量轉(zhuǎn)化過(guò)程常常是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,解決電磁感應(yīng)能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題的基本方法是: 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向. 畫(huà)出等效電路,求出回路中電
36、阻消耗電功率表達(dá)式. 分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化,用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程. (2)電磁感應(yīng)與動(dòng)量、能量的綜合 方法: (1)從受力角度著手,運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式變化過(guò)程是:導(dǎo)體受力做切割B運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生E感I感(出現(xiàn)與外力方向相反的安培力體現(xiàn)阻礙效果)導(dǎo)線做a的變加速直線運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中v變,E感=BLv也變,F(xiàn)安=BlL亦變) 當(dāng)F安=F外時(shí),a=0,此時(shí)物體就達(dá)到最大速度導(dǎo)線受力做切割磁力線運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),繼而產(chǎn)生感應(yīng)電流,這樣就出現(xiàn)與外力方向相反的安培力作用,于是導(dǎo)線做加速度越來(lái)越小的變加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v變,電動(dòng)勢(shì)BLv也變,安
37、培力BIL亦變,當(dāng)安培力與外力大小相等時(shí),加速度為零,此時(shí)物體就達(dá)到最大速度(2)從動(dòng)量角度著手,運(yùn)用動(dòng)量定理或動(dòng)量守恒定律應(yīng)用動(dòng)量定理可以由動(dòng)量變化來(lái)求解變力的沖量,如在非勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)用動(dòng)量定理可以解決牛頓運(yùn)動(dòng)定律不易解答的問(wèn)題在相互平行的水平軌道間的雙棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),由于這兩根導(dǎo)體棒所受的安培力等大反向,合外力為零,若不受其他外力,兩導(dǎo)體棒的總動(dòng)量守恒解決此類(lèi)問(wèn)題往往要應(yīng)用動(dòng)量守恒定律(3)從能量轉(zhuǎn)化和守恒著手,運(yùn)用動(dòng)能定律或能量守恒定律基本思路:受力分析弄清哪些力做功,正功還是負(fù)功明確有哪些形式的能量參與轉(zhuǎn)化,哪增哪減由動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn):其它能(如:
38、機(jī)械能)電能內(nèi)能(焦耳熱)(3)電磁感應(yīng)與電路 綜合分析 要將電磁感應(yīng)、電路的知識(shí),甚至和力學(xué)知識(shí)綜合起來(lái)應(yīng)用。在電磁感應(yīng)中切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源,將它們接上電容器,便可使電容器充電;將它們接上電阻等用電器,便可對(duì)用電器供電,在回路中形成電流,因此電磁感應(yīng)問(wèn)題又往往跟電路問(wèn)題聯(lián)系起來(lái),解決這類(lèi)問(wèn)題,一方面要考慮電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律:如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等;另一方面又要考慮電路中的有關(guān)規(guī)律:如歐姆定律,串并聯(lián)電路的性質(zhì)等。三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(教材精析與
39、精煉習(xí)題)六、興趣課堂02.01 陳 高中物理選修3-2教案 第七節(jié) 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)(一)電磁感應(yīng)中的“雙桿問(wèn)題” 電磁感應(yīng)中“雙桿問(wèn)題”是學(xué)科內(nèi)部綜合的問(wèn)題,涉及到電磁感應(yīng)、安培力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律等。要求學(xué)生綜合上述知識(shí),認(rèn)識(shí)題目所給的物理情景,找出物理量之間的關(guān)系,因此是較難的一類(lèi)問(wèn)題,也是近幾年高考考察的熱點(diǎn)。下面對(duì)“雙桿”類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行分類(lèi)例析aa/bb/dd/cc/efgh1、“雙桿”向相反方向做勻速運(yùn)動(dòng):當(dāng)兩桿分別向相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí),相當(dāng)于兩個(gè)電池正向串聯(lián)。Bv0Lacdb2.“雙桿”同向運(yùn)動(dòng),但一桿加速另一桿減速
40、vv當(dāng)兩桿分別沿相同方向運(yùn)動(dòng)時(shí),相當(dāng)于兩個(gè)電池反向串聯(lián)。3. “雙桿”中兩桿都做同方向上的加速運(yùn)動(dòng)?!半p桿”中的一桿在外力作用下做加速運(yùn)動(dòng),另一桿在安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng),最終兩桿以同樣加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。如【例3】(2003年全國(guó)理綜卷)4“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)?!半p桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)時(shí),兩桿所受的安培力不等大反向,所以不能利用動(dòng)量守恒定律解題。如【例4】(2004年全國(guó)理綜卷)(二)電磁感應(yīng)中的一個(gè)重要推論安培力的沖量公式 感應(yīng)電流通過(guò)直導(dǎo)線時(shí),直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到安培力的作用,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí),安培力的大小為F=BLI。在時(shí)間t內(nèi)安培力的沖量,式中q是通過(guò)導(dǎo)體截面的
41、電量。利用該公式解答問(wèn)題十分簡(jiǎn)便。三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(教材精析與精煉習(xí)題)六、興趣課堂02.02陳 高中物理選修3-2教案 專(zhuān)題講解一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn)解決電磁感應(yīng)與電路綜合問(wèn)題的基本思路是:l (1)確定電源明確哪部分相當(dāng)于電源(產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路)就相當(dāng)于電源,l 切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路l 利用法拉第電磁感應(yīng)定律 E大小,利用楞次定律 E的正負(fù)極 (及I感方向)l 需要強(qiáng)調(diào)的是:在電源內(nèi)部電流是由負(fù)極流向正極的,在外部從正極流向外電路,并由負(fù)極流入電源l 如無(wú)感應(yīng)電流,則可以假設(shè)
42、電流如果存在時(shí)的流向l (2)分析電路結(jié)構(gòu),畫(huà)出等效電路圖l (3)利用電路規(guī)律求解主要閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)特點(diǎn)、電功、電熱的公式求解未知物理量l (4)圖象問(wèn)題 電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、 磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E或e 和 感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線,l 即Bt圖線、 一t圖線、 e一t圖線 和I一t圖線。l 對(duì)于切割產(chǎn)生應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況,還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨位移X變化的圖線,即eX圖線和IX圖線。這些圖象問(wèn)題大體上可分為兩類(lèi):由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出正確的圖象,或由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程,求解相應(yīng)的物理量,不管是何種類(lèi)型,電磁感應(yīng)中的圖象常
43、需利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解決感應(yīng)電流的方向和感應(yīng)電流的大小。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問(wèn)題的分析,要抓住磁通量的變化是否均勻,從而推知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電流)大小是否恒定.用楞次定律判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(或電流)的方向,從而確定其正負(fù),以及在坐標(biāo)中的范圍. 另外,要正確解決圖像問(wèn)題,必須能根據(jù)圖像的意義把圖像反映的規(guī)律對(duì)應(yīng)到實(shí)際過(guò)程中去,又能根據(jù)實(shí)際過(guò)程的抽象規(guī)律對(duì)應(yīng)到圖像中去,最終根據(jù)實(shí)際過(guò)程的物理規(guī)律進(jìn)行判斷. 棒平動(dòng)切割B時(shí)達(dá)到的最大速度問(wèn)題;及電路中產(chǎn)生的熱量Q;通過(guò)導(dǎo)體棒的電量問(wèn)題 (為導(dǎo)體棒在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的合外力)。求最大速度問(wèn)題,盡管達(dá)最大速度前運(yùn)動(dòng)為變速運(yùn)動(dòng),感
44、應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì))都在變化,但達(dá)最大速度之后,感應(yīng)電流及安培力均恒定,計(jì)算熱量運(yùn)用能量觀點(diǎn)處理,運(yùn)算過(guò)程得以簡(jiǎn)捷。Q=WF -Wf- (WF 為外力所做的功; Wf-為克服外界阻力做的功);感應(yīng)電量三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(教材精析與精煉習(xí)題)六、興趣課堂02.03 陳 高中物理選修3-2教案 第五章第一節(jié) 交變電流一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn) 一交流電大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流,叫做交變電流。 其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流,正弦式電流產(chǎn)生于在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈里,線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,感
45、應(yīng)電流的方向改變兩次。二正弦交流電的變化規(guī)律 線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)1當(dāng)從圖122即中性面位置開(kāi)始在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間而變的函數(shù)是正弦函數(shù): 即e=msint, iImsint (t是從該位置經(jīng)t時(shí)間線框轉(zhuǎn)過(guò)的角度;t也是線速度V與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的夾角;t是線框面與中性面的夾角)2當(dāng)從圖121位置開(kāi)始計(jì)時(shí): 則:e=mcost, iImcost3對(duì)于單匝矩形線圈來(lái)說(shuō)Em=2Blv=BS;對(duì)于n匝面積為S的線圈來(lái)說(shuō)Em=nBS,對(duì)于總電阻為R的閉合電路來(lái)說(shuō)三、幾個(gè)物理量1中性面:如圖122所示的位置為中性面,對(duì)它進(jìn)行以下說(shuō)明:(1) 此位置過(guò)線框的磁通量最多(2)
46、 此位置磁通量的變化率為零所以 e=msint=0, iImsint=0(3) 此位置是電流方向發(fā)生變化的位置,具體對(duì)應(yīng)圖123中的t2,t4時(shí)刻,因而交流電完成一次全變化中線框兩次過(guò)中性面,電流的方向改變兩次,頻率為50Hz的交流電每秒方向改變100次2交流電的最大值: mBS 當(dāng)為N匝時(shí)mNBS (1)是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,其單位一定為弧度秒,nad/s (2)最大值對(duì)應(yīng)的位置與中性面垂直,即線框面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B在同一直線上 (3)最大值對(duì)應(yīng)圖123中的t1、t2時(shí)刻,每周中出現(xiàn)兩次3瞬時(shí)值e=msint, iImsint代入時(shí)間即可求出不過(guò)寫(xiě)瞬時(shí)值時(shí),不要忘記寫(xiě)單位,如m=220V,=10
47、0,則e=220sin100tV,不可忘記寫(xiě)伏,電流同樣如此4有效值:為了度量交流電做功情況人們引入有效值,它是根據(jù)電流的熱效應(yīng)而定的就是分別用交流電,直流電通過(guò)相同阻值的電阻,在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同,則直流電的值為交流電的有效值(1)有效值跟最大值的關(guān)系m=U有效,Im=I有效 (2)伏特表與安培表讀數(shù)為有效值(3)用電器銘牌上標(biāo)明的電壓、電流值是指有效值5周期與頻率:交流電完成一次全變化的時(shí)間為周期;每秒鐘完成全變化的次數(shù)叫交流電的頻率單位1/秒為赫茲(Hz)三、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(教材精析與精煉習(xí)題)六、興趣課堂 02
48、.05陳 高中物理選修3-2教案 第二節(jié) 描述交變電流的物理量一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn) 一、最大值、平均值和有效值的應(yīng)用1、正弦交變電流的電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流都有最大值、有效值、瞬時(shí)值和平均值的區(qū)別。以電動(dòng)勢(shì)為例:最大值用Em表示,有效值用E表示,瞬時(shí)值用e表示,平均值用表示。它們的關(guān)系為E=Em/,e=Emsint。平均值不常用,必要時(shí)要用法拉第電磁感應(yīng)定律直接求:。切記。特別要注意:有效值和平均值是不同的兩個(gè)物理量,有效值是對(duì)能的平均結(jié)果,平均值是對(duì)時(shí)間的平均值。在一個(gè)周期內(nèi)的前半個(gè)周期內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為最大值的2/倍,而一個(gè)周期內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。2、我們求交流電做功時(shí)用有效值
49、,求通過(guò)某一電阻電量時(shí)一定要用電流的平均值交流電,在不同時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),平均電流不同考慮電容器的耐壓值時(shí)則要用最大值。3、交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的:讓交流和直流通過(guò)相同阻值的電阻,如果它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。 只有正弦交變電流的有效值才一定是最大值的/2倍。通常所說(shuō)的交變電流的電流、電壓;交流電表的讀數(shù);交流電器的額定電壓、額定電流;保險(xiǎn)絲的熔斷電流等都指有效值。(3) 生活中用的市電電壓為220V,其最大值為220V=311V(有時(shí)寫(xiě)為310V),頻率為50HZ,所以其電壓即時(shí)值的表達(dá)式為u=311sin314tV。三、
50、對(duì)應(yīng)例題及講解(中學(xué)教材全解例題)四、課堂小結(jié)及練習(xí)(中學(xué)教材全解例題)五、課外作業(yè)(教材精析與精煉習(xí)題)六、興趣課堂02.06陳 高中物理選修3-2教案 第三節(jié) 電感和電容對(duì)交變電流的影響一、上節(jié)知識(shí)回顧二、新知識(shí)點(diǎn) 一、1電路中只有電感的電路叫純電感電路電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小,用感抗來(lái)表示線圈的自感系數(shù)越大,交變電流的阻礙作用越高,電感對(duì)交變電流的一作用就越大 2低頻扼流圈繞在閉合的鐵芯上,匝數(shù)為幾千甚至超過(guò)一萬(wàn),自感系數(shù)為幾十亨,這種線圈對(duì)低頻交流電有很大的阻礙作用,而線圈的感抗較小,這種線圈可用來(lái)通直流,阻交流3高頻扼流圈有的繞在圓柱形的鐵芯上,有的是空心的,匝數(shù)為幾百,自感系數(shù)
51、為幾個(gè)毫亨,這種線圈對(duì)的阻礙作用較小,對(duì)高頻交流電的阻礙作用很大,可用來(lái)通低頻,阻高頻 4電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小用容抗來(lái)表示,電容器的電容越大,交變電流的頻率越高,電容器對(duì)交流的阻礙作用就越小,容抗也就越小5電容器是通交流,隔直流;通高頻,阻低頻二、 1、電感對(duì)交變電流的阻礙作用(1)將交變電流通入電感線圈,由于線圈中的電流的大小和方向都時(shí)刻變化,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,電感線圈中必產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),以阻礙電流的變化所以說(shuō),交流電路中的電感線圈對(duì)交變電流有阻礙作用 (2)感抗表示電感對(duì)交變電流阻礙作用大小的物理量叫感抗感抗的大小由線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率共同決定自感系數(shù)越大,交變電流的頻
52、率越高,感抗就越大(3)電感線圈在電路中的作用通直流、阻交流這是對(duì)兩種不同類(lèi)型的電流而言的,因?yàn)?恒定)直流電的電流不變化,不能引起自感現(xiàn)象;交流電的電流時(shí)刻改變,必有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生以阻礙電流的變化 通低頻、阻高頻.這是對(duì)不同頻率的交變電流而言的,因?yàn)榻蛔冸娏鞯念l率越高,電流變化越快,自感作用越強(qiáng),感抗也就越大(4)扼流圈:利用電感阻礙交變電流的作用制成的電感線圈分兩類(lèi):低頻扼流圈構(gòu)造:線圈繞在鐵芯上,匝數(shù)多,自感系數(shù)大,電阻較小作用:通直流、阻交流高頻扼流圈構(gòu)造:線圈繞在鐵氧體上,匝數(shù)少,自感系數(shù)小(對(duì)比:鐵芯易磁化,使自感系數(shù)大大增加;鐵氧體不易磁化,自感系數(shù)很小)作用:通低頻、阻高頻 2、電容對(duì)交變電流的影響(1)直流不能通過(guò)電容器,交變電流能夠通過(guò)電容器其實(shí),電容器的兩極板之間是相互絕緣的,不論是恒定電流還是交變電流,自由電荷都不能通過(guò)兩極板之間的絕緣體(電介質(zhì)
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