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1、精品新課標(biāo)人教版高中物理選修3-2全套教案97P導(dǎo)讀:就愛閱讀網(wǎng)友為您分享以下“精品新課標(biāo)人教版高中物理選修3-2全套教案97P”資訊,希望對您有所幫助,感謝您對的支持!高中物理選修3-2全冊教案第一節(jié)劃時代的發(fā)現(xiàn)【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能(1)知道奧斯特實(shí)驗(yàn)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,(2)了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過程,(3)知道電磁感應(yīng)和感應(yīng)電流的定義。過程與方法(1)通過閱讀使學(xué)生掌握自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的;(2)通過學(xué)習(xí)了解科學(xué)家們在探究過程中的失敗和貢獻(xiàn),從中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法和思想。(3)領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時的重要性3.情感、態(tài)度與
2、價值觀(1)通過學(xué)習(xí)閱讀培養(yǎng)學(xué)生正確的探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;(2)領(lǐng)會科學(xué)家對自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。(3)以科學(xué)家不怕失敗、勇敢面對挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志激勵自己?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景;【教學(xué)難點(diǎn)】體會人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神【教學(xué)方法】講授【教學(xué)過程】(一)奧斯特夢圓電生磁”到18世紀(jì)末,人們開始思考不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系,例如:摩擦生熱表明了機(jī)械運(yùn)動向熱運(yùn)動轉(zhuǎn)化,而蒸汽機(jī)則實(shí)現(xiàn)了熱運(yùn)動向機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)化,于是,一些獨(dú)具慧眼的哲學(xué)家如康德等提出了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的思想。由于受康德哲學(xué)與謝林等自然哲學(xué)家的哲學(xué)思想的影響
3、,堅(jiān)信自然力是可以相互轉(zhuǎn)化的,長期探索電與磁之間的聯(lián)系。1803年奧斯特指出:物理學(xué)將不再是關(guān)于運(yùn)動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種現(xiàn)象的零散的羅列,我們將把整個宇宙納在一個體系中”。在此思想的指導(dǎo)下,1820年4月奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流對磁針的作用,即電流的磁效應(yīng)。同年7月21日奧斯特又以關(guān)于磁針上電沖突作用的實(shí)驗(yàn)為題發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。這篇短短的論文使歐洲物理學(xué)界產(chǎn)生了極大震動,導(dǎo)致了大批實(shí)驗(yàn)成果的出現(xiàn),由此開辟了物理學(xué)的新領(lǐng)域一一磁學(xué)。1820年因電流磁效應(yīng)這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國皇家學(xué)會科普利獎?wù)隆?829年起任哥本哈根工學(xué)院院長。(二)法拉第心系磁生電”第1頁共98頁1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電
4、流的磁效應(yīng),受到科學(xué)界的關(guān)注,促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。1821年英國哲學(xué)年鑒的主編約請戴維撰寫一篇文章,評述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過程中,對電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了極大的熱情,并開始轉(zhuǎn)向電磁學(xué)的研究。他仔細(xì)地分析了電流的磁效應(yīng)等現(xiàn)象,認(rèn)為既然電流能產(chǎn)生磁,磁能否產(chǎn)生電呢?1822年他在日記中寫下了自己的思想:磁能轉(zhuǎn)化成電”。他在這方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。起初,他試圖用強(qiáng)磁鐵靠近閉合導(dǎo)線或用強(qiáng)電流使另一閉合導(dǎo)線中產(chǎn)生電流,做了大量的實(shí)驗(yàn),都失敗了。經(jīng)過歷時十年的失敗、再試驗(yàn),直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個這類實(shí)驗(yàn)。183
5、1年11月24日的論文中,他把產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況概括成五類:變化著的電流;變化著的磁場;運(yùn)動的恒定電流;運(yùn)動的磁場;在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體。他指出:感應(yīng)電流與原電流的變化有關(guān),而不是與原電流本身有關(guān)。他將這一現(xiàn)象與導(dǎo)體上的靜電感應(yīng)類比,把它取名為電磁感應(yīng)”,產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。為了解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,法拉第曾提出過電張力”的概念。后來在考慮了電磁感應(yīng)的各種情況后,認(rèn)為可以把感應(yīng)電流的產(chǎn)生歸因于導(dǎo)體切割磁力線”。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)二十年后,直到1851年才得出了電磁感應(yīng)定律。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)后,他終于實(shí)現(xiàn)了磁生電”的夙愿,宣告了電氣時代的到來。作為19世紀(jì)偉大實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的法拉第。他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)
6、現(xiàn),還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì);他既十分重視實(shí)驗(yàn)研究,又格外重視理論思維的作用。1832年3月12日他寫給皇家學(xué)會一封信,信封上寫有現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會檔案館里的一些新觀點(diǎn)”。那時的法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動的杰出思想,盡管還帶有一定的模糊性。為解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他提出電致緊張態(tài)”與磁力線”等新概念,同時對當(dāng)時盛行的超距作用說產(chǎn)生了強(qiáng)烈的懷疑:一個物體可以穿過真空超距地作用于另一個物體,不要任何一種東西的中間參與,就把作用和力從一個物體傳遞到另一個物體,這種說法對我來說,尤其荒謬。凡是在哲學(xué)方面有思考能力的人,決不會陷人這種謬論之中”他開始向長期盤踞在物理學(xué)陣地的超
7、距說宣戰(zhàn)。與此同時,他還向另一種形而上學(xué)觀點(diǎn)一體說進(jìn)行挑戰(zhàn)。1833年,他總結(jié)了前人與自己的大量研究成果,證實(shí)當(dāng)時所知摩擦電、伏打電、電磁感應(yīng)電、溫差電和動物電等五種不同來源的電的同一性。他力圖解釋電流的本質(zhì),導(dǎo)致他研究電流通過酸、堿、鹽溶液,結(jié)果在18331834年發(fā)現(xiàn)電解定律,開創(chuàng)了電化學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域。他所創(chuàng)造的大量術(shù)語沿用至今。電解定律除本身的意義外,也是電的分立性的重要論據(jù)。1837年他發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)對靜電過程的影響,提出了以近距鄰接”作用為基礎(chǔ)的靜電感應(yīng)理論。不久以后,他又發(fā)現(xiàn)了抗磁性。在這些研究工作的基礎(chǔ)上,他形成了電和磁作用通過中間介質(zhì)、從一個物體傳到另一個物體的思想?!庇谑?,介
8、質(zhì)成了場”的場所,場這個概念正是來源于法拉第。正如愛因斯坦所說,引入場的概念,是法拉第的最富有獨(dú)創(chuàng)性的思想,是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)。牛頓及其他學(xué)者的空間,被視作物體與電荷的容器;而法拉第的空間,是現(xiàn)象的容器,它參與了現(xiàn)象。所以說法拉第是電磁場學(xué)說的創(chuàng)始人。他的深第2頁共98頁邃的物理思想,強(qiáng)烈地吸引了年輕的麥克斯韋。麥克斯韋認(rèn)為,法拉第的電磁場理論比當(dāng)時流行的超距作用電動力學(xué)更為合理,他正是抱著用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)語言來表述法拉第理論的決心闖入電磁學(xué)領(lǐng)域的。法拉第堅(jiān)信:物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出的各種形式,都有一個共同的起源”,這一思想指導(dǎo)著法拉第探尋光與電磁之間的聯(lián)系。1822年,他曾使光沿電流方向通過電解
9、波,試圖發(fā)現(xiàn)偏振面的變化,沒有成功。這種思想是如此強(qiáng)烈,執(zhí)著的追求使他終于在1845年發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁場使偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。他的晚年,盡管健康狀況惡化,仍從事廣泛的研究。他曾分析研究電纜中電報(bào)信號遲滯的原因,研制照明燈與航標(biāo)燈。他的成就來源于勤奮,他的主要著作日記由16041則匯編而成;電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究有3362節(jié)之多。他生活簡樸,不尚華貴,以致有人到皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室作實(shí)驗(yàn)時錯把他當(dāng)作守門的老頭。1857年,皇家學(xué)會學(xué)術(shù)委員會一致決議聘請他擔(dān)任皇家學(xué)會會長。對這一榮譽(yù)職務(wù)他再三拒絕。他說:我是一個普通人。如果我接受皇家學(xué)會希望加在我身上的榮譽(yù),那么我就不能保證自己的誠實(shí)和正直,連一年也保證不了?!蓖瑯?/p>
10、的理由,他謝絕了皇家學(xué)院的院長職務(wù)。當(dāng)英王室準(zhǔn)備授予他爵士稱號時,他多次婉言謝絕說:法拉第出身平民,不想變成貴族”。他的好友J.Tyndall對此作了很好的解釋:在他的眼中看去,宮廷的華麗,和布來屯(Brighton)高原上面的雷雨比較起來,算得什么;皇家的一切器具,和落日比較起來,又算得什么?其所以說雷雨和落日,是因?yàn)檫@些現(xiàn)象在他的心里,都可以挑起一種狂喜。在他這種人的心胸中,那些世俗的榮華快樂,當(dāng)然沒有價值了”。一方面可以得到十五萬鎊的財(cái)產(chǎn),一方面是完全沒有報(bào)酬的學(xué)問,要在這兩者之間去選擇一種。他卻選定了第二種,遂窮困以終?!边@就是這位鐵匠的兒子、訂書匠學(xué)徒的鄭重選擇。1867年8月25日
11、逝世,墓碑上照他的遺愿只刻有他的名字和出生年月。后世的人們,選擇了法拉作為電容的國際單位,以紀(jì)念這位物理學(xué)大師??评D的失敗”1820年,奧斯特的磁效應(yīng)發(fā)表后,在科學(xué)界引起極大反響,科學(xué)家想既然電能生磁”,反過來磁也能生電”??梢哉f,想實(shí)現(xiàn)磁生電”是當(dāng)時許多科學(xué)家的愿望,例如,安培、科拉頓等人都曾為之努力過,但是都失敗了。在這個問題上,最遺憾的莫過于科拉頓。1825年,科拉頓做了這樣一個實(shí)驗(yàn),他將一個磁鐵插入連有靈敏電流計(jì)的螺旋線圈,來觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生。但是在實(shí)驗(yàn)時,科拉頓為了排除磁鐵移動時對靈敏電流計(jì)的影響,他通過很長的導(dǎo)線把接在螺旋線圈上的靈敏電流計(jì)放到另一間房里他想,反正產(chǎn)生的
12、電流應(yīng)該是穩(wěn)定”的(當(dāng)時科學(xué)界都認(rèn)為利用磁場產(chǎn)生的電應(yīng)該是穩(wěn)定”的),插入磁鐵后,如果有電流,跑到另一間房里觀察也來得及就這樣,科拉頓開始了實(shí)驗(yàn)。然而,無論他跑得多快,他看到的電流計(jì)指針都是指在“0刻度的位置??评D失敗了??评D的這個失敗,是一個什么樣的失敗呢?后人有各種各樣的議論。有人說這是一次成功的失敗”。因?yàn)榭评D的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)得完全正確,如果磁鐵磁第3頁共98頁性足夠強(qiáng),導(dǎo)線電阻不大,電流計(jì)十分靈敏,那么在科拉頓將磁鐵插入螺旋線圈時,電流計(jì)的指針確實(shí)是擺動了的。也就是說,電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是成功了,只不過科拉頓沒有看見,他跑得還是太慢刻連電流計(jì)指針往回?cái)[也沒看見,有人說,這是一次遺憾的失
13、敗刻因?yàn)榭评D如果有個助手在另外那間房里,或者科拉頓就把電流計(jì)放在同一間房里看得見的地方,那么成功的桂冠肯定是屬于科拉頓的。有人說,這是一次真正的失敗”。因?yàn)榭评D沒能轉(zhuǎn)變思想,沒有從穩(wěn)態(tài)”的猜想轉(zhuǎn)變到暫態(tài)”的考慮上來,所以他想不到請個助手幫一下忙、或者把電流計(jì)拿到同一間房里來。事實(shí)也正是如此,法拉第總結(jié)了別人和他自己以前失敗的教訓(xùn),他決定不再固守穩(wěn)態(tài)”的猜想,終于在1831年8月,觀察到了電磁感應(yīng)現(xiàn)象??评D只能留下永遠(yuǎn)的遺憾?!菊n堂小結(jié)】本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了電生磁以及磁生電的發(fā)現(xiàn)艱苦歷程,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們要學(xué)習(xí)科學(xué)家們艱苦奮斗、不怕失敗,堅(jiān)持不懈的努力的精神,同時從這些科學(xué)家的身上我
14、們應(yīng)學(xué)習(xí)他們探究問題的方法,只要通過自身不懈的努力,我相信你們當(dāng)中也會有人成為第二個法拉第的?!窘虒W(xué)反思】學(xué)生對于課外知識很感興趣,有些同學(xué)有一定的知識基礎(chǔ),也能提出一些有建設(shè)性的問題,激發(fā)了他們學(xué)物理的興趣。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)我了解到,學(xué)生對物理學(xué)的發(fā)展非常感興趣,所以在以后的教學(xué)中我們應(yīng)該多介紹一些這樣的知識,來豐富學(xué)生的知識面,擴(kuò)寬學(xué)生的視野。第4頁共98頁第5頁共98頁第二節(jié):探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能.理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;.知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件;.會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實(shí)驗(yàn)。.理解磁通量的變化的含義。過程與方法學(xué)會通過實(shí)驗(yàn)觀察、記錄結(jié)果、分析論證得出結(jié)
15、論的科學(xué)探究方法情感、態(tài)度與價值觀.滲透物理學(xué)方法的教育,通過實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究,理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。.通過觀察演示實(shí)驗(yàn),歸納出利用磁場產(chǎn)生電流的條件,培養(yǎng)學(xué)生的觀察概況能力?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】通過實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究,理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】閉合電路磁通量的變化?!窘虒W(xué)方法】實(shí)驗(yàn)觀察法、分析法、實(shí)驗(yàn)歸納法、講授法【教學(xué)媒體】條形磁鐵(兩個),導(dǎo)體棒,示教電流表,線圈(粗、細(xì)各一個),學(xué)生電源,開關(guān),滑動變阻器,導(dǎo)線若干?!窘虒W(xué)過程】(一)復(fù)習(xí)舊課磁通量(0)的概念:什么叫磁通量?它是如何定義的?公式是怎樣的?通常情況下如何表示?(1)定義:面積為s,垂直勻強(qiáng)磁場b放置,則b與s乘積,
16、叫做穿過這個面的磁通量,用$表示。(2)公式:$=BS(3)單位:韋伯(wb)1wb=1Tm2磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。(二)引入新課科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力?!痹诼娜祟悮v史長河中,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動了人類社會的發(fā)展,特別是我們剛剛跨過的二十世紀(jì),更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時期。經(jīng)濟(jì)建設(shè)離不開能源,人類發(fā)明也離不開能源,而最好的能源是電能,可以說人類離不開電。飲水思源,我們忘不了為發(fā)現(xiàn)和使用電能做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家法拉第。1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),法拉第由此受到啟發(fā),開始了由磁生電”的探索,經(jīng)過十年堅(jiān)持不懈的努力,于1831
17、年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,開辟了人類的電氣化時代。本節(jié)課我們就來探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件。(三)進(jìn)行新課第6頁共98頁1、實(shí)驗(yàn)觀察(1)閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線在初中學(xué)過,當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時,電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,如圖4.2-1所示。演示:導(dǎo)體左右平動,前后運(yùn)動、上下運(yùn)動。觀察電流表的指針,把觀察到的現(xiàn)象記錄在表1中。如圖所示。觀察實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象。表還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?(2)向線圈中插入磁鐵,把磁鐵從線圈中拔出演示:如圖4.2-2所示。把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入,從線圈中拔出,或靜止地放在線圈中。觀察電流表的指針,把觀察到的現(xiàn)象記錄在表2中。觀察實(shí)
18、驗(yàn),記錄現(xiàn)象。表(3)模擬法拉第的實(shí)驗(yàn)演示:如圖4.2-3所示。線圈A通過變阻器和開關(guān)連接到電源上,線圈B的兩端與電流表連接,把線圈A裝在線圈B的里面。觀察以下幾種操作中線圈B中是否有電流產(chǎn)生把第7頁共98頁觀察到的現(xiàn)象記錄在表3中。觀察實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象。2、分析論證分組討論,學(xué)生代表發(fā)言。演示實(shí)驗(yàn)1中,部分導(dǎo)體切割磁感線,閉合電路所圍面積發(fā)生變化(磁場不變化),有電流產(chǎn)生;當(dāng)導(dǎo)體棒前后、上下平動時,閉合電路所圍面積沒有發(fā)生變化,無電流產(chǎn)生。演示實(shí)驗(yàn)2中,磁體相對線圈運(yùn)動,線圈內(nèi)磁場發(fā)生變化,變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň€圈面積不變),有電流產(chǎn)生;當(dāng)磁體在線圈中靜止時,線圈內(nèi)磁場不變化,無電流產(chǎn)生。(如圖4.
19、2-4)演示實(shí)驗(yàn)3中,通、斷電瞬間,變阻器滑動片快速移動過程中,線圈A中電流變化,導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場發(fā)生變化,變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň€圈面積不變),有電流產(chǎn)生;當(dāng)線圈A中電流恒定時,線圈內(nèi)磁場不變化,無電流產(chǎn)生。(如圖4.2-5)3、歸納總結(jié)請大家思考以上幾個產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)例,能否從本質(zhì)上概括出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件?實(shí)例1中,部分導(dǎo)體切割磁感線,磁場不變,但電路面積變化,從而穿過電路的磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流;實(shí)例2中,導(dǎo)體插入、拔出線圈,線圈面積不變,但磁場變化,同樣導(dǎo)致磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流;實(shí)例3中,通斷電的瞬間,滑動變阻器的滑動片第8頁共98頁迅速滑動的瞬間,都引起線圈A中電流的變化,
20、最終導(dǎo)致線圈B中磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。從這三個實(shí)例看見,感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,應(yīng)是穿過閉合電路的磁通量變化。引起感應(yīng)電流的表面因素很多,但本質(zhì)的原因是磁通量的變化。因此,電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件可以概括為:只要穿過閉合電路的磁通量變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。4、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化電有電場能,磁有磁場能,電磁感應(yīng)與能量守恒與轉(zhuǎn)化有無關(guān)系呢?下面從能量角度分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象。分析實(shí)驗(yàn)一、消耗機(jī)械能-電能T發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)三、電能由a螺線管轉(zhuǎn)移到b螺線管-變壓器結(jié)論:電磁感應(yīng)現(xiàn)象同樣遵循能量轉(zhuǎn)化與守恒定律?!菊n堂小結(jié)】:本節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)探究,總結(jié)出了磁生電的條件:即穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化
21、,在閉合回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。其中我們對磁通量的變化應(yīng)該加深理解,磁通量的變化包括B的大小方向變化,S的大小和方向的變化,還有磁場和平面間的夾角變化都可能引起回路的磁通量的變化,從而使回路產(chǎn)生感應(yīng)電流?!景鍟O(shè)計(jì)】:第二節(jié):探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、復(fù)習(xí)磁通量1、定義:面積為S,垂直勻強(qiáng)磁場b放置,則b與s乘積,叫做穿過這個面的磁通量,用$表示。磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。2、公式:$=B-S3、單位:韋伯(wb)1wb=1m2二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1、閉合回路2、回路中的磁通量發(fā)生變化,B、S、B變化。三、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化電磁感應(yīng)現(xiàn)象同樣遵循能量轉(zhuǎn)化與守恒定律?!菊n后作業(yè)】:課
22、本P7-P8“問題與練習(xí)”12、3、4、5題。【教學(xué)反思】:讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)試驗(yàn),然后自己驗(yàn)證,學(xué)生興趣很濃,思維非?;钴S,以后要放手讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)問題,解決問題。在教學(xué)中更應(yīng)注重學(xué)生自身潛力的挖掘,讓學(xué)生自己動手,自己探究,解決問題,得出結(jié)論,加深印象。第9頁共98頁第三節(jié):楞次定律教案【教學(xué)目標(biāo)】1、知識與技能:(1)、理解楞次定律的內(nèi)容。(2)、能初步應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向。(3)理解楞次定律與能量守恒定律是相符的。(4)理解楞次定律中阻礙”二字的含義。2、過程與方法(1)、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),探索和總結(jié)出感應(yīng)電流方向的一般規(guī)律(2)、通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),感受楞次定律的實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)過程,培養(yǎng)學(xué)生
23、觀察實(shí)驗(yàn),分析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的能力。3、情感態(tài)度與價值觀(1)、使學(xué)生學(xué)會由個別事物的個性來認(rèn)識一般事物的共性的認(rèn)識事物的一種重要的科學(xué)方法。(2)、培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。(3)、讓學(xué)生參與問題的解決,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究能力和合作精神。【教學(xué)重點(diǎn)】應(yīng)用楞次定律(判感應(yīng)電流的方向)【教學(xué)難點(diǎn)】理解楞次定律(阻礙”的含義)【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)法、探究法、討論法、歸納法【教具準(zhǔn)備】靈敏電流計(jì),線圈(外面有明顯的繞線標(biāo)志),導(dǎo)線若干,條形磁鐵,線圈【教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)提問:1、要產(chǎn)生感應(yīng)電流必須具備什么樣的條件?答:穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,就會在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。2、磁通量的變化包括哪情況
24、?答:根據(jù)公式=BSsin9(是B與S之間的夾角)可知,磁通量的變化包括B的變化,S的變化,B與S之間的夾角的變化。這些變化都可以引起感應(yīng)電流的產(chǎn)生。二、引入新課1、問題1:如圖,已知通電螺線管的磁場方向,問電流方向?答:由右手螺旋定則(安培定則)可知,電流從右邊出,左邊B進(jìn),電流逆時針方向。2、問題2:如圖,在磁場中放入一線圈,若磁場B變大或變小,問有沒有感應(yīng)電流?(有,因磁通量有變化);感應(yīng)電流方向如何?3、感應(yīng)電流不是個好孩子”感應(yīng)電流的方向與磁通量間又有什么樣的關(guān)系?本節(jié)課我們就來一起探究感應(yīng)電流與磁通量的關(guān)系。第10頁共98頁三、進(jìn)行新課1、介紹研究感應(yīng)電流方向的主要器材并讓學(xué)生思考
25、:(1)、靈敏電流計(jì)的作用是什么?為什么用靈敏電流計(jì)而不用安培表?答:靈敏電流計(jì)(把靈敏電流計(jì)與干電池試觸,演示指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流入方向間的關(guān)系)電流從那側(cè)接線柱流入,指針就向那側(cè)偏轉(zhuǎn),因?yàn)殪`敏電流計(jì)的量程較小,靈敏度較高,能測出螺線管中產(chǎn)生的微弱感應(yīng)電流。(2)、為什么本實(shí)驗(yàn)研究的是螺線管中的感應(yīng)電流,而不是單匝線圈或其它導(dǎo)體中的感應(yīng)電流?答:因?yàn)榇┻^螺線管的磁通量發(fā)生變化,所以是螺線管中的感應(yīng)電流,而螺線管中的電流也就是單匝線圈中的電流。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:靈研究影響感應(yīng)電流方向的因素按照圖敏螺所示連接電路,并將磁鐵向線圈插入或從線電線圈拔出等,分析感應(yīng)電流的方向與哪些因素流管有關(guān)。計(jì)3、學(xué)生
26、探究:研究感應(yīng)電流的方向(1)、探究目標(biāo):找這兩個磁場的方向關(guān)系的規(guī)律。(2)、探究方向:從磁鐵和線圈有磁力作用入手。(3)、探究手段:分組實(shí)驗(yàn)(器材:螺線管,靈敏電流計(jì),條形磁鐵,導(dǎo)線)(4)、探究過程場的方向相反?問題1、請你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下,感應(yīng)電流的磁場方向是否總是與原磁第11頁共98頁問題2、請你仔細(xì)分析上表,用盡可能簡潔的語言概括一下,究竟如何確定感應(yīng)電流的方向?并說出你的概括中的關(guān)鍵?詞語。問題3、你能從導(dǎo)體和磁體相對運(yùn)動的角度來確定感應(yīng)電流的方向嗎?如果能,請用簡潔的語言進(jìn)行概括,并試著從能量的轉(zhuǎn)化與守恒角度去解釋你的結(jié)論?學(xué)生四人一組相互交流、分析、討論,用最簡
27、潔的語言概括出本組的結(jié)論。師巡視各組的情況,然后指定某些組公布本組的成果在全班進(jìn)行交流,師生共同討論,形成結(jié)論。教學(xué)中,學(xué)生概括多種多樣,有的也非常準(zhǔn)確到位,甚至于出乎意料,如:概括1:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.概括2:感應(yīng)電流在回路中產(chǎn)生的磁通量總是反抗(或阻礙)原磁通量的變化概括3:感應(yīng)電流的效果總是反抗(或阻礙)引起它的那個原因.(加點(diǎn)部分為學(xué)生提出的關(guān)鍵詞)教師應(yīng)充分肯定他們的結(jié)論,并對出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論、糾正,總結(jié)規(guī)律:原磁通變大,則感應(yīng)電流磁場與原磁場相反,有阻礙變大作用原磁通變小,則感應(yīng)電流磁場與原磁場相同,有阻礙變小作用結(jié)論:增反減同展示多媒體課件再次看
28、看多媒體模擬的電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的產(chǎn)生過程。投影展示楞次定律內(nèi)容及其理解:4、楞次定律一一感應(yīng)電流的方向(1)、內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(師指出上述結(jié)論是物理學(xué)家楞次概括了各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的,并對楞次的物理學(xué)貢獻(xiàn)簡單介紹)(2)、理解:、阻礙既不是阻止也不等于反向,增反減同阻礙”又稱作反抗”注意不是阻礙原磁場而阻礙原磁場的變化.、注意兩個磁場:原磁場和感應(yīng)電流磁場、學(xué)生在圖中標(biāo)出每個螺線管的感應(yīng)電流產(chǎn)生的等效N極和S極。根據(jù)標(biāo)出的磁極方向總結(jié)規(guī)律:感應(yīng)電流的磁場總是磁體阻礙相對運(yùn)動。你來我不讓你來,你走我不讓你走”強(qiáng)調(diào):楞次定律可以從兩
29、種不同的角度來理解:a、從磁通量變化的角度看:感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化。b、從導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動的角度來看,感應(yīng)電流總要阻礙相對運(yùn)動。、感應(yīng)電流的方向即感應(yīng)電動勢的方向、阻礙的過程中,即一種能向另一種轉(zhuǎn)化的過程例:上述實(shí)驗(yàn)中,若條形磁鐵是自由落體,則磁鐵下落過程中受到向上的阻力,即機(jī)械能電能內(nèi)能、應(yīng)用楞次定律步驟:、明確原磁場的方向;、明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少;、根據(jù)楞次定律(增反減同),判定感應(yīng)電流的磁場方向;、利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。第12頁共98頁、楞次定律的應(yīng)用例:兩同心金屬圓環(huán),使內(nèi)環(huán)A通以順時針方向電流,現(xiàn)使其電流增大,則在大環(huán)B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向如何
30、?若減小電流呢?解:由安培定則A環(huán)中電流產(chǎn)生的磁場方向向里穿過大環(huán)的磁通量增大由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場向外由安培定則得外環(huán)感應(yīng)電流為逆時針同理當(dāng)電流減小時,外環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針5、楞次定律的特例閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線問題1:當(dāng)閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線也會引起磁通量的變化,從而使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種情況下回路中的電流的方向如何判斷呢,可以用楞次定律判斷電流的方向嗎?答:當(dāng)然可以用楞次定律來判斷感應(yīng)電流的方向,如果導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動,則由楞次定律可知,穿過閉合回路的磁通量增加,則感應(yīng)磁場就要與原磁場方向相反,即感應(yīng)磁場方向向外,所以感應(yīng)電流的方向adcba問題2:用楞次定律
31、判斷感應(yīng)電流的過程很復(fù)雜,能否找到一種很簡單的方法來判斷閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢?答:有簡單的方法,如果我們仔細(xì)研究電流I的方向、原磁場B的方向、導(dǎo)體棒運(yùn)動的速度v的方向,就能找出一種方法右手定則:(1)、右手定則的內(nèi)容:伸開右手讓拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi),讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入,拇指指向?qū)w運(yùn)動方向,其余四指指向的就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向(2)、適用條件:切割磁感線的情況(3)、說明:、右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問題也可用楞次定律求解例:分別用右手定則和楞次定律判斷通過電流表的電流方向(課本P204(3)、右手定則較楞次定律方便,但適用
32、范圍較窄,而楞次定律應(yīng)用于所有情況、當(dāng)切割磁感線時電路不閉合,四指的指向即感應(yīng)電動勢方向(畫出等效電源的正負(fù)極)6、鞏固練習(xí)例1:為什么閉合回路完全在垂直勻強(qiáng)磁場的面內(nèi)切割磁感線時回路中無感應(yīng)電流?第13頁共98頁例2:如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌的左端連有電阻R,金屬導(dǎo)線框ABCD的兩端用金屬棒跨在導(dǎo)軌上,勻強(qiáng)磁場方向指向紙內(nèi)。當(dāng)線框ABCD沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動時,線框ABCD中有無閉合電流?;電阻R上有無電流通過?【課堂小結(jié)】1、楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2、判定感應(yīng)電流方向的步驟3、右手定則確定感應(yīng)電流的方向【板書設(shè)計(jì)】第三節(jié):楞次定
33、律一、楞次定律1、內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2、理解:、阻礙既不是阻止也不等于反向,增反減同阻礙”又稱作反抗”注意不是阻礙原磁場而阻礙原磁場的變化.、從磁通量變化的角度看:感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化。、從導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動的角度來看,感應(yīng)電流總要阻礙相對運(yùn)動。、感應(yīng)電流的方向即感應(yīng)電動勢的方向、阻礙的過程中,即一種能向另一種轉(zhuǎn)化的過程3、應(yīng)用楞次定律步驟:、明確原磁場的方向;、明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少;、根據(jù)楞次定律(增反減同),判定感應(yīng)電流的磁場方向;、利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。4、楞次定律的應(yīng)用二、楞次定律的特
34、例一一閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線(1)、右手定則的內(nèi)容:伸開右手讓拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi),讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入,拇指指向?qū)w運(yùn)動方向,其余四指指向的就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向(2)、適用條件:切割磁感線的情況(3)、說明:、右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問題也可用楞次定律求解、右手定則較楞次定律方便,但適用范圍較窄,而楞次定律應(yīng)用于所有情況、當(dāng)切割磁感線時電路不閉合,四指的指向即感應(yīng)電動勢方向(畫出等效電源的正負(fù)極)【布置作業(yè)】選修3-2課本第12頁思考與討論”12、3、4題課后作業(yè):第13頁1、2、3、4題第14頁共98頁【課后反思】1、在課堂教學(xué)中注重多種能力的培養(yǎng):本節(jié)內(nèi)容應(yīng)以實(shí)驗(yàn)為主,通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)楞次定律。通常情況,都是由教師演示,學(xué)生觀察,得出結(jié)論。但本節(jié)課以學(xué)生為主,讓學(xué)生實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論,驗(yàn)證結(jié)論等等,教師只起引導(dǎo)和組織的作用,這樣不僅能讓學(xué)生對楞次定律理解深刻,而且也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能以及分析、歸納、概括、總結(jié)等邏輯思維能力。2、用現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué):雖說實(shí)物演示最直觀明了地反映事物的某些現(xiàn)象,但通過它我們只能看到一些宏觀現(xiàn)象,對定律微觀本質(zhì)的分析(比如:磁極周圍的磁感線既看不見,又摸不著)就無能為力了,教師將現(xiàn)代化教學(xué)手段引進(jìn)課堂,用微機(jī)動畫模擬,生動形象地展示兩磁場間”阻礙”作用,不僅突出本節(jié)的重點(diǎn),還突
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