高中物理-4法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE2PAGE電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用【考綱要求】考點(diǎn)要求考點(diǎn)解讀電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ本專題有對(duì)單一知識(shí)點(diǎn)的考查，也有對(duì)其它知識(shí)的綜合考查考查的主要內(nèi)容有楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律尤其是電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)、電路、能量守恒定律、圖像相互結(jié)合的題目磁通量Ⅰ法拉第電磁感應(yīng)定律Ⅱ楞次定律Ⅱ自感、渦流Ⅰ【主干回顧】【互動(dòng)探究】一、如圖，直角三角形金屬框abc放置的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上．當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長(zhǎng)度為l.則：1、金屬框中有無感應(yīng)電流，若無請(qǐng)說明理由，若有請(qǐng)判斷感應(yīng)電流的方向。2、請(qǐng)判斷a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)Ua、Ub、Uc.的關(guān)系3、請(qǐng)確定Ubc的大小。4、若去掉ab邊，在a、b間接一理想電壓表，電壓表有示數(shù)嗎？說明理由。二、如圖為無線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為n，面積為S.若在t1到t2時(shí)間內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線圈軸線向右穿過線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2，則1、該段時(shí)間通過線圈的磁通量的變化量是多少？2、若該段時(shí)間線圈兩端a和b之間的電勢(shì)差為φa－φb，則φa－φbA．恒為eq\f(nSB2－B1,t2－t1)B．從0均勻變化到eq\f(nSB2－B1,t2－t1)C．恒為－eq\f(nSB2－B1,t2－t1)D．從0均勻變化到－eq\f(nSB2－B1,t2－t1)三、如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長(zhǎng)度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)（金屬桿滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好）。請(qǐng)確定：1、電路中的感應(yīng)電流大小及方向。2、金屬桿所受安培力的大小為。3、整個(gè)電路的發(fā)熱功率。四、小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“電磁天平”，如圖1所示，等臂天平的左臂為掛盤，右臂掛有矩形線圈，兩臂平衡．線圈的水平邊長(zhǎng)L＝0.1m，豎直邊長(zhǎng)H＝0.3m，匝數(shù)為N1.線圈的下邊處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝1.0T，方向垂直線圈平面向里．線圈中通有可在0～2.0A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I.掛盤放上待測(cè)物體后，調(diào)節(jié)線圈中電流使天平平衡，測(cè)出電流即可測(cè)得物體的質(zhì)量．(重力加速度取g＝10m/s2)1、為使電磁天平的量程達(dá)到0.5kg，線圈的匝數(shù)N1至少為多少？2、進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，另選N2＝100匝、形狀相同的線圈，總電阻R＝10Ω.不接外電流，兩臂平衡．如圖2所示，保持B0不變，在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻變大，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萪＝0.1m．當(dāng)掛盤中放質(zhì)量為0.01kg的物體時(shí)，天平平衡，求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率eq\f(ΔB,Δt).五、1、如圖所示，一無限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線固定在光滑水平面上，金屬環(huán)質(zhì)量為0.02kg，在該平面上以、與導(dǎo)線成60°角的初速度運(yùn)動(dòng)。則（1）、請(qǐng)確定金屬環(huán)最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是。（2）、金屬環(huán)中最多能產(chǎn)生多少電能。2、如圖a所示，水平面內(nèi)固定有寬L=0.2m的兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌，金屬桿ab、cd垂直導(dǎo)軌水平放置，ab阻值R=0.5Ω，cd質(zhì)量m=0.01kg．勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，不計(jì)金屬桿cd和導(dǎo)軌的電阻．若固定cd，用水平力F1=0.04N勻速向左拉動(dòng)ab時(shí)，作出的位移大小-時(shí)間圖象如圖（b）中的①所示；若固定ab，用水平力恒力F2從靜止起拉動(dòng)cd向右，作出的位移大小-時(shí)間圖象如圖（b）中的②所示．試求（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

（2）在F2拉動(dòng)cd的3s時(shí)間內(nèi)，ab上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（3）若在圖b中把縱坐標(biāo)改為v（m/s），試在v-t圖中畫出F2拉動(dòng)cd的過程中較合理的圖線③．

（4）若用水平外力按圖線①向左勻速拉動(dòng)ab的同時(shí)，用水平外力按圖線②拉動(dòng)cd，則1s內(nèi)作用在cd上的外力至少做了多少功？（不同電源串聯(lián)時(shí)，回路中總電動(dòng)勢(shì)等于各電源電動(dòng)勢(shì)之和．）【專題歸納總結(jié)】【限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練】1、（單選）如圖所示，光滑絕緣水平面上有一矩形線框處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab＝2bc，開始時(shí)cd、bc均與磁場(chǎng)邊緣平齊．第一次將線框向右以速度v1勻速拉出磁場(chǎng)，第二次將線框向外以速度v2勻速拉出磁場(chǎng)，第三次讓線框ab邊繞cd軸以線速度v3向右轉(zhuǎn)過90°，三次操作中線框中產(chǎn)生的焦耳熱相等，則v1∶v2∶v3等于()A．1∶2∶4 B．π∶2π∶4C．π∶2π∶2 D．2π∶π∶42、（單選）如圖1，水平放置的閉合回路由兩部分組成，虛線左側(cè)是電阻不能忽略的圓形導(dǎo)線，置于方向豎直的磁場(chǎng)B1中，B1隨時(shí)間t的變化如圖2所示，t＝0時(shí)，B1方向豎直向上；虛線右側(cè)是電阻可忽略的光滑平行導(dǎo)軌，處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中．t＝0時(shí)，導(dǎo)體棒ab在平行于導(dǎo)軌、水平向右的外力F作用下從靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則F隨t變化規(guī)律大致是圖中的()3、如圖所示，閉合線框以一定速度進(jìn)入有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列對(duì)線框所受安培力F的方向判斷正確的是4、如圖甲所示，兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距L=0．5m，左端接有電阻R=3\o"點(diǎn)擊查看大圖"

，豎直向下的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示．開始導(dǎo)體棒CD靜止在導(dǎo)軌上的x=0處，現(xiàn)給導(dǎo)體棒一水平向右的拉力，使導(dǎo)體棒以lm/s

2

的加速度沿x軸勻加速運(yùn)動(dòng)，已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為2kg，電阻為2\o"點(diǎn)擊查看大圖"

，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)．求：

（1）拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系式；

（2）當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到x=4．5m處時(shí)撤掉拉力，此時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電壓，此后電阻R上產(chǎn)生的熱量。5、如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為2m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值也為R的電阻，其余電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當(dāng)重物下降h時(shí)恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降。運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)一切摩擦和接觸電阻，重力加速度為g，求：（1）重物勻速下降的速度v；（2）重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR；（3）將重物下降h時(shí)的時(shí)刻記作t=0，速度記為v0，若從t=0開始磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，且金屬桿中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，試寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t變化的關(guān)系?！峨姶鸥袘?yīng)定律的綜合應(yīng)用》效果分析一、通過實(shí)驗(yàn)，趣味導(dǎo)入。通過小實(shí)驗(yàn)趣味導(dǎo)入，對(duì)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行回顧，讓學(xué)生體驗(yàn)設(shè)定目標(biāo)的重要性，導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。二、圍繞活動(dòng)，讓學(xué)生在自主、合作中交流。通過一個(gè)情景，小組討論，循序漸進(jìn)的學(xué)會(huì)法拉第電磁感應(yīng)定律中的重要公式的應(yīng)用，讓學(xué)生自己去總結(jié)探索法拉第電磁感應(yīng)定律與動(dòng)能動(dòng)量，與運(yùn)動(dòng)，與力學(xué)之間的關(guān)系，從而進(jìn)行下一步的深入研究。三、重視教學(xué)活動(dòng)的反饋。教師和學(xué)生要及時(shí)地有針對(duì)性地調(diào)節(jié)教和學(xué)的活動(dòng)，高效地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提高課堂教學(xué)效率。教師反饋時(shí)間及時(shí)、靈活多樣、貫穿教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。教師有足夠的親和力，給學(xué)生充分的表達(dá)空間，能夠觸及學(xué)生心靈，有利于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)師生共同成長(zhǎng)?！峨姶鸥袘?yīng)的綜合應(yīng)用》教材分析本章是以初中學(xué)習(xí)過的電磁現(xiàn)象和高中學(xué)過的電場(chǎng)、磁場(chǎng)知識(shí)為基礎(chǔ)，闡述了電磁感應(yīng)現(xiàn)象和電磁感應(yīng)的基本規(guī)律。它既是前面知識(shí)的綜合和提高，又為進(jìn)一步學(xué)習(xí)交流電、電磁振蕩和電磁波打下了基礎(chǔ)。與舊教材相比，新教材的體系有所不同，它先講法拉第電磁感應(yīng)定律，后講楞次定律。這是考慮到楞次定律比較抽象，理解起來較困難，這樣安排先易后難，符合學(xué)生的接受水平。電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)，不僅在科學(xué)和實(shí)踐上具有重要意義，而且，發(fā)現(xiàn)定律的指導(dǎo)思想以及發(fā)現(xiàn)過程中法拉第所表現(xiàn)出的科學(xué)態(tài)度、意志力，對(duì)后人也有重要的啟迪和教育;人類對(duì)電與磁的關(guān)系的認(rèn)識(shí)過程，又反映了科學(xué)發(fā)展過程的繼承性、科學(xué)家群體的巨大作用。這些也都應(yīng)在教學(xué)中有意識(shí)地、自然地滲透和體現(xiàn)，從而，有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育和訓(xùn)練。本章教材以法拉第電磁感應(yīng)定律為中心，進(jìn)一步揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系。它定量地給出了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小的計(jì)算方法。楞次定律用磁通量的變化給出了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的一一般判斷方法。自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特例，是為今后學(xué)習(xí)交流電、電磁振蕩打基礎(chǔ)的內(nèi)容。因此本章的重點(diǎn)是法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律。

法拉第電磁感應(yīng)定律與前面學(xué)習(xí)過的電學(xué)、力學(xué)知識(shí)聯(lián)系緊密，如何應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律是本章的難點(diǎn)。楞次定律涉及電與磁的復(fù)雜關(guān)系，要求對(duì)磁通量的變化進(jìn)行判斷，內(nèi)容抽象，操作步驟嚴(yán)格，學(xué)生要有較強(qiáng)的抽象思維的能力、邏輯推理的能力和空間想象能力。楞次定律是本章的又一個(gè)難點(diǎn)。電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用【限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練】1、（單選）如圖所示，光滑絕緣水平面上有一矩形線框處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab＝2bc，開始時(shí)cd、bc均與磁場(chǎng)邊緣平齊．第一次將線框向右以速度v1勻速拉出磁場(chǎng)，第二次將線框向外以速度v2勻速拉出磁場(chǎng)，第三次讓線框ab邊繞cd軸以線速度v3向右轉(zhuǎn)過90°，三次操作中線框中產(chǎn)生的焦耳熱相等，則v1∶v2∶v3等于()A．1∶2∶4 B．π∶2π∶4C．π∶2π∶2 D．2π∶π∶42、（單選）如圖1，水平放置的閉合回路由兩部分組成，虛線左側(cè)是電阻不能忽略的圓形導(dǎo)線，置于方向豎直的磁場(chǎng)B1中，B1隨時(shí)間t的變化如圖2所示，t＝0時(shí)，B1方向豎直向上；虛線右側(cè)是電阻可忽略的光滑平行導(dǎo)軌，處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中．t＝0時(shí)，導(dǎo)體棒ab在平行于導(dǎo)軌、水平向右的外力F作用下從靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則F隨t變化規(guī)律大致是圖中的()3、如圖所示，閉合線框以一定速度進(jìn)入有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列對(duì)線框所受安培力F的方向判斷正確的是4、如圖甲所示，兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距L=0．5m，左端接有電阻R=3\o"點(diǎn)擊查看大圖"

，豎直向下的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示．開始導(dǎo)體棒CD靜止在導(dǎo)軌上的x=0處，現(xiàn)給導(dǎo)體棒一水平向右的拉力，使導(dǎo)體棒以lm/s

2

的加速度沿x軸勻加速運(yùn)動(dòng)，已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為2kg，電阻為2\o"點(diǎn)擊查看大圖"

，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)．求：

（1）拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系式；

（2）當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到x=4．5m處時(shí)撤掉拉力，此時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電壓，此后電阻R上產(chǎn)生的熱量。5、如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為2m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值也為R的電阻，其余電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當(dāng)重物下降h時(shí)恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降。運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)一切摩擦和接觸電阻，重力加速度為g，求：（1）重物勻速下降的速度v；（2）重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR；（3）將重物下降h時(shí)的時(shí)刻記作t=0，速度記為v0，若從t=0開始磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，且金屬桿中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，試寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t變化的關(guān)系。《電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用》課后反思這節(jié)課作為高三一輪復(fù)習(xí)課，需要將電磁感應(yīng)，與運(yùn)動(dòng)學(xué)，力學(xué)能量的關(guān)系全部建立起來，才能做到公式的熟練應(yīng)用。上課前的精心準(zhǔn)備，學(xué)生在課堂中積極地表現(xiàn)，課后學(xué)生們積極主動(dòng)的探索和發(fā)現(xiàn)。在教學(xué)前、中、后三個(gè)階段，都讓我從內(nèi)心里體驗(yàn)到了作為物理老師的歸屬感和滿滿幸福感。一、成功之處1、課堂教學(xué)運(yùn)用了實(shí)例，圖片，視頻等在課件中展示給同學(xué)們，讓學(xué)生在體驗(yàn)和感受中掌握知識(shí)，有意識(shí)的避免了生硬說教的現(xiàn)狀，讓知識(shí)在融洽的學(xué)習(xí)環(huán)境中升華融合。2、通過活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)，為升華學(xué)生的知識(shí)、能力和覺悟打下基礎(chǔ)。促進(jìn)學(xué)生情感和信念的形成，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐，從而學(xué)到知識(shí)和能力。3、課堂教學(xué)中教師能充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，同時(shí)適時(shí)的鼓勵(lì)和表揚(yáng)學(xué)生，讓學(xué)生熱愛自己生活的環(huán)境感悟生活中圓周運(yùn)動(dòng)所蘊(yùn)含的知識(shí)。二、不足之處1、在課堂活動(dòng)中仍有一些學(xué)生沒有真正的參與教學(xué)活動(dòng)，以后的教學(xué)應(yīng)多關(guān)注這部分學(xué)生，教學(xué)面對(duì)所有的學(xué)生，讓全體學(xué)生一同成長(zhǎng)。2、教學(xué)應(yīng)創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)，搭建更多的平臺(tái)使每一個(gè)學(xué)生都有展示自己的機(jī)會(huì)。三、寫再教設(shè)計(jì)第一，教學(xué)設(shè)計(jì)要與學(xué)生實(shí)際情況相結(jié)合，千萬不能紙上談兵，尤其是教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，主題要明顯，數(shù)量要適中，能為教學(xué)服務(wù)。在教學(xué)時(shí)還要根據(jù)不同班級(jí)學(xué)生的特點(diǎn)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和教學(xué)策略，否則，將達(dá)不到理想的教學(xué)實(shí)效。第二，教學(xué)是一個(gè)生成的過程，很多東西不能實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)，因?yàn)槲覀兠鎸?duì)的是有思想的學(xué)生，所以教師要充分利用課堂中現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的資源，及時(shí)開發(fā)，進(jìn)行教學(xué)。這樣，更有利于情感態(tài)度價(jià)值觀、能力、知識(shí)等教學(xué)目標(biāo)的提升和內(nèi)化?！峨姶鸥袘?yīng)的綜合應(yīng)用》課標(biāo)分析

(一)電磁感應(yīng)

內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

收集資料,了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程,

體會(huì)人類探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)

度和科學(xué)精神。

具體要求

●收集資料，了解發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史及其意義。例如，了解以法拉第為代表的科學(xué)家受“電生磁”的啟發(fā)