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電磁感應(yīng)教案(通用8篇)
作為一無名無私奉獻(xiàn)的教育工作者,可能需要進(jìn)行教案編寫工作,教案是教學(xué)藍(lán)圖,可以有效提高教學(xué)效率。那么什么樣的教案才是好的呢?下面是小編收集整理的電磁感應(yīng)教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
電磁感應(yīng)教案 1
一、教學(xué)目的
1.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。
2.知道感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)。
3.培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗的能力和從實驗事實中歸納、概括物理概念與規(guī)律的能力。
二、重點難點:
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
三、教具
蹄形磁鐵,條形磁鐵,導(dǎo)線,螺線管,靈敏電流表,導(dǎo)線若干,開關(guān)一只。
四、教學(xué)過程
1、由實驗引入新課 重做奧斯特實驗,請同學(xué)們觀察后回答: 此實驗稱為什么實驗?它揭示了一個什么現(xiàn)象? (奧斯特實驗。說明電流周圍存在磁場) 進(jìn)一步啟發(fā)引入新課: 奧斯特實驗揭示了電和磁之間的聯(lián)系,說明電可以生磁,那么,我們可不可以反過來進(jìn)行逆向思索:磁能否生電呢?為了讓學(xué)生對電磁感應(yīng)現(xiàn)象有個感性認(rèn)識,接下來用手搖發(fā)電機演示了燈泡在沒有電池的情況下同樣也能發(fā)光的實驗。怎樣才能使磁生電呢?下面我們就沿著這個猜想來設(shè)計實驗,進(jìn)行探索研究。
2、進(jìn)行新課
(1)通過實驗研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象
板書:〈一、實驗?zāi)康模禾剿鞔拍芊裆,怎樣使磁生電!?/p>
設(shè)疑:每組課桌上有一蹄形磁鐵,條形磁鐵,導(dǎo)線,螺線管,靈敏電流表,導(dǎo)線若干,開關(guān)一只,用這些器材進(jìn)行實驗要獲得電流,可以怎么做?引導(dǎo)學(xué)生研究探索這一問題。
A、怎樣利用現(xiàn)有設(shè)備得到磁場?
B、如何判斷有沒有電流產(chǎn)生?
C、根據(jù)實驗現(xiàn)象,總結(jié)為什么會產(chǎn)生電流?
學(xué)生在實驗的過程中,教師深入學(xué)生指導(dǎo),從中協(xié)調(diào),啟發(fā)并參與討論,把握方向,同時掌握時間。 師生討論認(rèn)同:根據(jù)研究的對象,需要有磁體和導(dǎo)線;檢驗電路中是否有電流需要有電流表;控制電路必須有開關(guān)。 教師展示以上實驗器材,注意讓學(xué)生弄清蹄形磁鐵的N、S極和磁感線的方向,然后開始實驗。 進(jìn)一步提問:如何做實驗?其步驟又怎樣呢? 我們先做如下設(shè)想:電能生磁,反過來,我們可以把導(dǎo)體放在磁場里觀察是否產(chǎn)生電流。那么導(dǎo)體應(yīng)怎樣放在磁場中呢?是平放?豎放?斜放?導(dǎo)體在磁場中是靜止?還是運動?怎樣運動?磁場的強弱對實驗有沒有影響?下面我們依次對這幾種情況逐一進(jìn)行實驗,探索在什么條件下導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生電流。 實驗完畢,選一組學(xué)生演示實驗,提出下列問題讓學(xué)生思考: 上述實驗說明磁能生電嗎?(能) 在什么條件下才能產(chǎn)生磁生電現(xiàn)象?(當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中左右或斜著運動時) 為什么導(dǎo)體在磁場中左右、斜著運動時能產(chǎn)生感應(yīng)電流呢? (分析:左右、斜著運動時切割磁感線。上下運動或靜止時不切割磁感線,所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流。) 通過此實驗可以得出什么結(jié)論? 學(xué)生歸納、概括后,教師板書: 〈實驗表明:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流! 教師指出:這就是我們本節(jié)課要研究的主要內(nèi)容—電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 講述:電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。他經(jīng)過十年堅持不懈的`努力,才發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。這種熱愛科學(xué)。堅持探索真理的可貴精神,值得我們學(xué)習(xí)。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系,導(dǎo)致了發(fā)電機的發(fā)明,開辟了電的時代,所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義。
(2)研究感應(yīng)電流的方向 提問:我們知道,電流是有方向的,那么感應(yīng)電流的方向是怎樣的呢?它的方向與哪些因素有關(guān)呢?(改變導(dǎo)線運動方向、磁場方向) 請同學(xué)們通過實驗來驗證。 提問:同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象? (磁場方向、導(dǎo)體運動方向變化時,指針偏轉(zhuǎn)的方向也發(fā)生變化,即電流的方向也隨著變化)。 通過這一現(xiàn)象我們可以得出什么樣的結(jié)論呢? 學(xué)生歸納、概括后,教師總結(jié)
板書:〈二、導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運動方向和磁感線方向有關(guān)!
(3)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化 教師提出下列問題,引導(dǎo)學(xué)生討論回答: 它消耗了什么能?(機械能) 得到了什么能?(電能) 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中實現(xiàn)了什么能與什么能之間的轉(zhuǎn)化?(機械能與電能的轉(zhuǎn)化)
板書:〈三、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,機械能轉(zhuǎn)化為電能〉
3、思考:條形磁鐵,導(dǎo)線,螺線管,靈敏電流表怎么產(chǎn)生感應(yīng)電流? 線圈接電流計組成閉合電路。將條形磁鐵插入線圈,或自線圈抽出,或者說,條線磁鐵和線圈有沿軸線的相對運動時,線圈里有電流。
4、布置作業(yè)
習(xí)題冊
電磁感應(yīng)教案 2
一、教學(xué)任務(wù)分析
電磁感應(yīng)現(xiàn)象是在初中學(xué)過的電磁現(xiàn)象和高中學(xué)過的電場、磁場的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)電與磁的關(guān)系,也為后面學(xué)習(xí)電磁波打下基礎(chǔ)。
以實驗創(chuàng)設(shè)情景,通過對問題的討論,引入學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象,通過學(xué)生實驗探究,找出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。用現(xiàn)代技術(shù)手段“DIS實驗”來測定微弱的地磁場磁通量變化產(chǎn)生的感應(yīng)電流,使學(xué)生感受現(xiàn)代技術(shù)的重要作用。
通過“歷史回眸”,介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家的獻(xiàn)身精神,懂得學(xué)習(xí)、繼承、創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)展的動力。
在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件時,使學(xué)生感受猜想、假設(shè)、實驗、比較、歸納等科學(xué)方法,經(jīng)歷提出問題→猜想假設(shè)→設(shè)計方案→實驗驗證的科學(xué)探究過程;在學(xué)習(xí)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程時,體驗科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
。1)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。
。2)理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
。3)學(xué)會用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實際問題。
2.過程與方法
通過有關(guān)電磁感應(yīng)的探究實驗,感受猜想、假設(shè)、實驗、比較、歸納等科學(xué)方法在得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件中的重要作用。
3.情感、態(tài)度價值觀
。1)通過觀察和動手操作實驗,體驗樂于科學(xué)探究的情感。
(2)通過介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。
三、教學(xué)重點與難點
重點和難點:感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。
四、教學(xué)資源
1、器材
。1)演示實驗:
、匐娫、導(dǎo)線、小磁針、投影儀。
、10米左右長的電線、導(dǎo)線、小磁針、投影儀。
。2)學(xué)生實驗:
①條形磁鐵、靈敏電流計、線圈。
、陟`敏電流計、原線圈、副線圈、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。
、跠IS實驗:微電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器、環(huán)形實驗線圈。
2、課件:電磁感應(yīng)現(xiàn)象flash課件。
五、教學(xué)設(shè)計思路
本設(shè)計內(nèi)容包括三個方面:一是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;二是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件;三是應(yīng)用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實際問題。
本設(shè)計的基本思路是:以實驗創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生的好奇心。通過對問題的討論,引入學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流的概念。通過學(xué)生探究實驗,得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。通過“歷史回眸”、“大家談”,介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。
本設(shè)計要突出的重點和要突破難點是:感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。方法是:以實驗和分析為基礎(chǔ),根據(jù)學(xué)生在初中和前階段學(xué)習(xí)時已經(jīng)掌握的知識,應(yīng)用實驗和動畫演示對實驗進(jìn)行分析,理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,從而突出重點,并突破難點。
本設(shè)計強調(diào)問題討論、交流討論、實驗研究、教師指導(dǎo)等多種教學(xué)策略的應(yīng)用,重視概念、規(guī)律的形成過程以及伴隨這一過程的科學(xué)方法的教育。通過學(xué)生主動參與,培養(yǎng)其分析推理、比較判斷、歸納概括的能力,使之感受猜想、假設(shè)、實驗、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(xí)的興趣。
完成本設(shè)計的內(nèi)容約需1課時。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說明
情景 演示實驗1 奧斯特實驗。
演示實驗2 搖繩發(fā)電
問題:為什么導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生?
活動I 自主活動 學(xué)生實驗1
設(shè)問:如何使閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流?
活動II 學(xué)生實驗2 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
活動III 歷史回眸 法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程。
課件演示 電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
活動Ⅳ DIS學(xué)生實驗 微弱磁通量變化時的感應(yīng)電流。
大家談
3、教學(xué)主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計可分為三個主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。
第一環(huán)節(jié),通過實驗觀察與討論,得出電磁感應(yīng)現(xiàn)象與感應(yīng)電流。
第二環(huán)節(jié),通過學(xué)生探究實驗,得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件;通過 “歷史回眸”、“大家談”,了解法拉第的研究過程,領(lǐng)略科學(xué)家的探究精神。
第三環(huán)節(jié),通過DIS實驗,了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在實際生活中的應(yīng)用。
七、教案示例
。ㄒ唬┣榫耙耄
1、觀察演示實驗,提出問題
1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電直導(dǎo)線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系。
演示實驗1 奧斯特實驗。
那么,磁能生電嗎?
演示實驗2 搖繩發(fā)電
把一根長10米左右的電線與一導(dǎo)線的.兩端連接起來,形成一閉合回路,兩個學(xué)生迅速搖動電線,另一學(xué)生將導(dǎo)線放到小磁針上方,觀察小磁針是否偏轉(zhuǎn)。
問題1:為什么導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生?
2、導(dǎo)入新課
我們可以用這節(jié)課學(xué)習(xí)的知識來回答上面的問題。
(二)電磁感應(yīng)現(xiàn)象
自奧斯特發(fā)現(xiàn)電能生磁之后,歷史上許多科學(xué)家都在研究“磁生電”這個課題。
介紹瑞士物理學(xué)家科拉頓的研究。
自主活動:如何使閉合線圈中產(chǎn)生電流?
學(xué)生實驗1:把條形磁鐵放在線圈中,將靈敏電流計、線圈連成閉合回路,觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)。
1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象,叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
2、感應(yīng)電流
由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流,叫感應(yīng)電流。
介紹英國物理學(xué)家、化學(xué)家法拉第的研究。
問題2:法拉第發(fā)現(xiàn)的使磁場產(chǎn)生電流的條件究竟是什么?
(三)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
學(xué)生實驗2:探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
根據(jù)所給的器材:靈敏電流計、原線圈、副線圈、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線等,設(shè)計實驗方案,使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
小組交流方案,師生共同討論產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。
感應(yīng)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(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
介紹“歷史回眸”欄目中法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程。
。ㄋ模⿷(yīng)用
討論、解釋:
1、書上的示例
2、搖繩發(fā)電的原理。
DIS學(xué)生實驗:微弱磁通量變化時的感應(yīng)電流。
大家談
。ㄎ澹┛偨Y(jié)(略)
。┳鳂I(yè)布置(略)
電磁感應(yīng)教案 3
教學(xué)目標(biāo)
1、知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象,知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
2、會運用楞次定律和左手定則判斷感應(yīng)電流的方向。
3、會計算感應(yīng)電動勢的大小(切割法、磁通量變化法)。
4、通過電磁感應(yīng)綜合題目的分析與解答,深化學(xué)生對電磁感應(yīng)規(guī)律的理解與應(yīng)用,使學(xué)生在建立力、電、磁三部分知識聯(lián)系的同時,再次復(fù)習(xí)力與運動、動量與能量、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、難點分析
1、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁感應(yīng)一章的重點。另外,電磁感應(yīng)的規(guī)律也是自感、交流電、變壓器等知識的基礎(chǔ),因而在電磁學(xué)中占據(jù)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(yīng)定律都屬II級要求,每年的高考試題中都會出現(xiàn)相應(yīng)考題,題型也多種多樣,在歷年高考中,以選擇、填空、實驗、計算各種題型都出現(xiàn)過,屬高考必考內(nèi)容。同時,由電磁感應(yīng)與力學(xué)、電學(xué)知識相結(jié)合的題目更是高考中的熱點內(nèi)容,題目內(nèi)容變化多端,需要學(xué)生有扎實的知識基礎(chǔ),又有一定的解題技巧,因此在復(fù)習(xí)中要重視這方面的訓(xùn)練。
3、電磁感應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律在復(fù)習(xí)中并不難,但是能熟練應(yīng)用則需要適量的訓(xùn)練。關(guān)于楞次定律的推廣含義、法拉第電磁感應(yīng)定律在應(yīng)用中何時用其計算平均值、何時要考慮瞬時值等問題都需通過訓(xùn)練來達(dá)到深刻理解、熟練掌握的要求,因此要根據(jù)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(dá)到提高能力的目的。
4、電磁感應(yīng)的綜合問題中,往往運用牛頓第二定律、動量守恒定律、功能關(guān)系、閉合電路計算等物理規(guī)律及基本方法,而這些規(guī)律及方法又都是中學(xué)物理學(xué)中的重點知識,因此進(jìn)行與此相關(guān)的訓(xùn)練,有助于學(xué)生對這些知識的回顧和應(yīng)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)生有更強的處理問題的能力,也就成為學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點。
5、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律也是能量守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn),因此,在研究電磁感應(yīng)問題時,從能量的觀點去認(rèn)識問題,往往更能深入問題的本質(zhì),處理方法也更簡捷,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(yīng)成為復(fù)習(xí)的重點。
教學(xué)過程設(shè)計
1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是:穿過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,只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件,就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流;反之,只要產(chǎn)生了感應(yīng)電流,那么電路一定是閉合的,穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化。
當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時,電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。這個表述是充分條件,不是必要的。在導(dǎo)體做切割磁感線運動時用它判定比較方便。
2、感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件。
感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件是:穿過電路的磁通量發(fā)生變化。
這里不要求閉合。無論電路閉合與否,只要磁通量變化了,就一定有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生。這好比一個電源:不論外電路是否閉合,電動勢總是存在的。但只有當(dāng)外電路閉合時,電路中才會有電流。
3、關(guān)于磁通量變化
(1)在勻強磁場中,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=B Ssin
②B、不變,S改變,這時=S Bsin
、跙、S不變,改變,這時=BS(sin2-sin1)
當(dāng)B、S、中有兩個或三個一起變化時,就要分別計算1、2,再求1了。
電磁感應(yīng)教案 4
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識與技能:
(1)、知道感應(yīng)電動勢,及決定感應(yīng)電動勢大小的因素。
(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(qū)別Φ、ΔΦ 。
(3)、理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。
(4)、知道E=BLvsinθ如何推得。
(5)、會用 解決問題。
2、過程與方法
(1)、通過學(xué)生實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和探究能力。
(2)、通過推導(dǎo)閉合電路,部分導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢公式E=BLv,掌握運用理論知識探究問題的方法。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)、從不同物理現(xiàn)象中抽象出個性與共性問題,培養(yǎng)學(xué)生對不同事物進(jìn)行分析,找出共性與個性的辯證唯物主義思想。
(2)、通過比較感應(yīng)電流、感應(yīng)電動勢的特點,引導(dǎo)學(xué)生忽略次要矛盾、把握主要矛盾。
【教學(xué)重點】
法拉第電磁感應(yīng)定律。
【教學(xué)難點】
感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生條件的區(qū)別。
【教學(xué)方法】
實驗法、歸納法、類比法
【教具準(zhǔn)備】
多媒體課件、多媒體電腦、投影儀、檢流計、螺線管、磁鐵。
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)提問:
1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?
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、恒定電流中學(xué)過,電路中存在持續(xù)電流的條件是什么?
答:電路閉合,且這個電路中一定有電源。
3、在發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的情況下,用什么方法可以判定感應(yīng)電流的方向?
答:由楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。
二、引入新課
1、問題1:既然會判定感應(yīng)電流的方向,那么,怎樣確定感應(yīng)電流的強弱呢?
答:既然有感應(yīng)電流,那么就一定存在感應(yīng)電動勢。只要能確定感應(yīng)電動勢的大小,根據(jù)閉合電路歐姆定律就可以確定感應(yīng)電流大小了。
2、問題2:如圖所示,在螺線管中插入一個條形磁鐵,問
、、在條形磁鐵向下插入螺線管的過程中,該電路中是否都有電流?為什么?
答:有,因為磁通量有變化
、凇⒂懈袘(yīng)電流,是誰充當(dāng)電源?
答:由恒定電流中學(xué)習(xí)可知,對比可知左圖中的虛線框內(nèi)線圈部分相當(dāng)于電源。
、、上圖中若電路是斷開的,有無感應(yīng)電流電流?有無感應(yīng)電動勢?
答:電路斷開,肯定無電流,但仍有電動勢。
3、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件是什么?
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(yīng)電動勢的條件和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,你有什么發(fā)現(xiàn)?
答:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,不論電路是否閉合,只要穿過回路的磁通量發(fā)生變化,電路中就有感應(yīng)電動勢,但產(chǎn)生感應(yīng)電流還需要電路閉合,因此研究感應(yīng)電動勢比感應(yīng)電流更有意義。(情感目標(biāo))
本節(jié)課我們就來一起探究感應(yīng)電動勢
三、進(jìn)行新課
(一)、探究影響感應(yīng)電動勢大小的因素
(1)探究目的:感應(yīng)電動勢大小跟什么因素有關(guān)?(學(xué)生猜測)
(2)探究要求:
①、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線管,記錄表針的最大擺幅。
、凇⒀杆俸途徛苿訉(dǎo)體棒,記錄表針的最大擺幅。
、邸⒀杆俸途徛苿踊瑒幼冏杵骰,迅速和緩慢的插入拔出螺線管,分別記錄表針的最大擺幅;
(3)、探究問題:
問題1、在實驗中,電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么?
問題2:電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動勢的大小有什么關(guān)系?
問題3:在實驗中,快速和慢速效果有什么相同和不同?
(4)、探究過程
安排學(xué)生實驗。(能力培養(yǎng))
教師引導(dǎo)學(xué)生分析實驗,(課件展示)回答以上問題
學(xué)生甲:穿過電路的`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(dāng)電路中的總電阻一定時,E感越大,I越大,指針偏轉(zhuǎn)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,感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都有關(guān),即與磁通量的變化率有關(guān)。
把 定義為磁通量的變化率。
上面的實驗,我們可用磁通量的變化率來解釋:
學(xué)生甲:實驗中,將條形磁鐵快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)時, 大,I感大,E感大。
實驗結(jié)論:電動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勢越大。磁通量的變化率越大,電動勢越大。
(二)、法拉第電磁感應(yīng)定律
從上面的實驗我們可以發(fā)現(xiàn), 越大,E感越大,即感應(yīng)電動勢的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實驗表明:電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過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(yīng)定律。
(師生共同活動,推導(dǎo)法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式)(課件展示)
E=k
在國際單位制中,電動勢單位是伏(V),磁通量單位是韋伯(Wb),時間單位是秒(s),可以證明式中比例系數(shù)k=1,(同學(xué)們可以課下自己證明),則上式可寫成
E=
設(shè)閉合電路是一個N匝線圈,且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同,這時相當(dāng)于n個單匝線圈串聯(lián)而成,因此感應(yīng)電動勢變?yōu)?/p>
E=n
1.內(nèi)容:電動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:
⑴磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt
、聘袘(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比
、歉袘(yīng)電動勢的方向由楞次定律來判斷
、雀袘(yīng)電動勢的不同表達(dá)式由磁通量的的因素決定:
當(dāng)ΔΦ=ΔBScosθ則ε=ΔB/ΔtScosθ
當(dāng)ΔΦ=BΔScosθ則ε=BΔS/Δtcosθ
當(dāng)ΔΦ=BSΔ(cosθ)則ε=BSΔ(cosθ)/Δt
注意: 為B.S之間的夾角。
4、特例——導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢
用課件展示電路,閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,ab的長度為L,以速度v勻速切割磁感線,求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢?(課件展示)
解析:設(shè)在Δt時間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來的位置運動到a1b1,這時線框面積的變化量為
ΔS=LvΔt
穿過閉合電路磁通量的變化量為
ΔΦ=BΔS=BLvΔt
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,得
E= =BLv
這是導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢計算更簡捷公式,需要理解
(1)B,L,V兩兩垂直
(2)導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效切割長度
(3)導(dǎo)線運動方向和磁感線平行時,E=0
(4)速度V為平均值(瞬時值),E就為平均值(瞬時值)
問題:當(dāng)導(dǎo)體的運動方向跟磁感線方向有一個夾角θ,感應(yīng)電動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(dǎo)體處于勻強磁場中,導(dǎo)體棒以v斜向切割磁感線,求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。
解析:可以把速度v分解為兩個分量:垂直于磁感線的分量v1=vsinθ和平行于磁感線的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感線,不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。前者切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
E=BLv1=BLvsinθ
強調(diào):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
與功率的兩個公式比較得出E=ΔΦ/Δt:求平均電動勢
E=BLV : v為瞬時值時求瞬時電動勢,v為平均值時求平均電動勢
課堂練習(xí):
例題1:下列說法正確的是( D )
A、線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大
B、線圈中的磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大
C、線圈處在磁場越強的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大
D、線圈中磁通量變化得越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大
例題2:一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置,在0. 5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。
解:由電磁感應(yīng)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(shù)值可得E=1.6V
例題3、在磁感強度為0.1T的勻強磁場中有一個與之垂直的金屬框ABCD,框電阻不計,上面接一個長0.1m的可滑動的金屬絲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勻速下落時的速度。(4m/s)
問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4:若此時再加摩擦μ=0.2,求v ?
答案:(1.6m/s)
【課堂小結(jié)】
1、讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
2、認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。
3、讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架。
【布置作業(yè)】選修3-2課本第16頁“思考與討論”
課后作業(yè):第17頁1、2、3、5題
【課后反思】
讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架,把書本知識轉(zhuǎn)化為自己的知識,讓學(xué)生有收獲成功感。
本節(jié)課,重點是理解法拉第電磁感應(yīng)定律,不要過多的進(jìn)行訓(xùn)練,不能急于求成,應(yīng)該循序漸進(jìn).
電磁感應(yīng)教案 5
教學(xué)目標(biāo):
一、知識與技能。
1、理解感應(yīng)電動勢的含義,能區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率。知道感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流的區(qū)別與聯(lián)系。
2、理解電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式。
3、會用電磁感應(yīng)定律解決有關(guān)問題。
二、過程與方法。
1、通過演示實驗,定性分析感應(yīng)電動勢的大小與磁通量變化快慢之間的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生對實驗條件的控制能力和對實驗的觀察能力;
2、通過法拉第電磁感應(yīng)定律的建立,進(jìn)一步定量揭示電與磁的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生類比推理能力和通過觀察、實驗尋找物理規(guī)律的能力;
3、使學(xué)生明確電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路結(jié)構(gòu)通過公式E=nΔ/Δt的理解,并學(xué)會初步的'應(yīng)用,提高推理能力和綜合分析能力。
三、情感、態(tài)度與價值觀。
通過介紹法拉第電磁感應(yīng)定律的建立過程培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科學(xué)態(tài)度,學(xué)會科學(xué)研究方法。
教學(xué)重點:
1、感應(yīng)電動勢的定義。
2、電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式。
3、用電磁感應(yīng)定律解決有關(guān)問題。
教學(xué)難點:
1、通過法拉第電磁感應(yīng)定律的建立。
2、通過公式E=nΔ/Δt的理解。
教具:
投影儀,電子筆,學(xué)生電源1臺,滑動變阻器1個,線圈15套,條形磁鐵14條,U形磁鐵1塊,靈敏電流計15臺,開關(guān)1個,導(dǎo)線40條。
教學(xué)方法:
探究法。
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)。
1、電源:能將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置
2、電動勢:電源將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小。
3、閉合電路歐姆定律:內(nèi)外電阻之和不變時,E越大,I也越大。
4、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:
實驗一:導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動。
實驗二:條形磁鐵插入或拔出線圈。
實驗三:移動滑動變阻器滑片。
感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件:
、匍]合回路。
②磁通量發(fā)生變化。
二、感應(yīng)電動勢。
1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢。
2、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象也伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。
3、當(dāng)磁通量變化而電路沒有閉合,感應(yīng)電流就沒有,但仍有感應(yīng)電動勢。
三、電磁感應(yīng)定律。
1、區(qū)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(dǎo)體AB和電流計連接起來組成閉合回路,當(dāng)導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動。
、賹(dǎo)體AB緩慢地切割磁感線。
、趯(dǎo)體AB快速地切割磁感線。
現(xiàn)象:緩慢切割時產(chǎn)生的感應(yīng)電流很小,快速切割時產(chǎn)生的感應(yīng)電流較大
分析:總電阻一定時,如果I越大,則E越大。
猜想與假設(shè):影響感應(yīng)電動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(shù)?
。2)①強磁鐵和弱磁鐵插入后不動。
②將磁鐵以較快和較慢速度“同程度”插入線圈。
、蹖⒋盆F以較快和較慢速度“同程度”拔出線圈。
現(xiàn)象:磁鐵不動時沒有電流;磁鐵快速插入(或拔出)時電流大; 磁鐵較慢插入(或拔出)時電流小。
分析得出結(jié)論:
①磁通量不變化時沒有感應(yīng)電動勢。
②磁通量變化量Δ相同,所用時間Δt越少,即磁通量變化得越快,感應(yīng)電動勢越大。
推斷:感應(yīng)電動勢與磁通和磁通量變化量無直接關(guān)系。
。3)①緩慢改變變阻器的電阻。
②較快改變變阻器的電阻。
現(xiàn)象:
①緩慢改變變阻器的電阻時電流計指針偏轉(zhuǎn)較小。
、谳^快改變變阻器的電阻時電流計指針偏轉(zhuǎn)較大。
分析得出結(jié)論:滑動得越快,感應(yīng)電流越大,電動勢越大。
分析得出結(jié)論:導(dǎo)線切割的快、磁鐵插入的快、滑動變阻器滑片滑得快的實質(zhì)是磁通量量變化得快。感應(yīng)電動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(yīng)定律。
精確的實驗表明:
電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過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(yīng)定律。即:E=kΔ/Δt
說明:
①、上式中各物理量都用國際制單位時,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(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。
、、感應(yīng)電動勢E的大小決定于穿過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的大小沒有必然的關(guān)系,與電路的電阻R無關(guān);但感應(yīng)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n匝線圈,穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同,由于n匝線圈可以看作是由n匝線圈串聯(lián)而成,因此整個線圈中的感應(yīng)電動勢是單匝的n倍,即E=nΔ/Δt。
四、練習(xí)。
1、關(guān)于電磁感應(yīng),下述說法中正確的是(C)
A、穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大。
B、穿過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動勢一定為零。
C、穿過線圈的磁通量的變化越大,感應(yīng)電動勢越大。
D、穿過線圈的磁通量的變化越快,感應(yīng)電動勢越大。
2、有一個1000匝的線圈,在0.4S內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb均勻增加到0.09Wb,求線圈中的感應(yīng)電動勢。
解:由 E,n 得:t
E=1000×(0.09wb—0.01wb)/0.4s =200V
答:線圈中的感應(yīng)電動勢為200V。
五、作業(yè):
P14 3 5 6。
電磁感應(yīng)教案 6
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
復(fù)習(xí)初中“閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線”實驗,預(yù)習(xí)課本P5實驗觀察部分;初步把握實驗原理、目的要求、材料用具和方法步驟。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.初中“閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線”實驗
(1)初中這個實驗中導(dǎo)體棒是如何切割磁感線的?
。2)這個實驗,閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是?
2.預(yù)習(xí)課本P5實驗觀察部分
。1)電路中用了哪些器材?
(2)它們是怎么連接在一起的?
。3)圖4.2-2中的大線圈和圖4.2-3中B線圈的接線柱可以調(diào)換順序嗎?
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知識和技能
(1)知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
。2)能根據(jù)實驗事實歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
(3)會運用產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件判斷具體實例中有無感應(yīng)電流。
。4)能說出電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化特點。
2.過程和方法
。1)體會科學(xué)探索的過程特征,領(lǐng)悟科學(xué)思維方法。
(2)通過實驗探究,歸納概括出利用磁場產(chǎn)生電流的條件,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作、探究、概括能力。
3.情感、態(tài)度和價值觀
(1)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的求知欲望,培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
(2)介紹法拉第不怕困難,頑強奮戰(zhàn)十年,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,感受法拉第勇于探索科學(xué)真理的科學(xué)精神。
。3)通過對物理學(xué)中簡潔美的介紹賞析,培養(yǎng)學(xué)生欣賞物理學(xué)中美的情懷。
二、學(xué)習(xí)過程
提出問題
1.在初中,我們就初步學(xué)習(xí)和認(rèn)識了電磁感應(yīng)。
請問:什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象?
2.你知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中有哪些應(yīng)用?
探究一:閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線
演示:導(dǎo)體左右平動,前后運動、上下運動。觀察電流表的指針,把觀察到的現(xiàn)象記錄在表1中。如圖4.2-5所示。
導(dǎo)體棒的運動表針的擺動方向?qū)w棒的運動表針的擺動方向
向右平動 向后平動
向左平動 向上平動
向前平動 向下平動
結(jié)論:只有左右平動時,導(dǎo)體棒切割磁感線,有電流產(chǎn)生,前后平動、上下平動,導(dǎo)體棒都不切割磁感線,沒有電流產(chǎn)生。
探究二:還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
表2
磁鐵的運動表針的擺動方向磁鐵的運動表針的'擺動方向
N極插入線圈 S極插入線圈
N極停在線圈中 S極停在線圈中
N極從線圈中抽出 S極從線圈中抽出
結(jié)論:只有磁鐵相對線圈運動時,有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時,沒有電流產(chǎn)生。
表3
操作現(xiàn)象
開關(guān)閉合瞬間
開關(guān)斷開瞬間
開關(guān)閉合時,滑動變阻器不動
開關(guān)閉合時,迅速移動變阻器的滑片
結(jié)論:
三、反思總結(jié)
分析論證得出結(jié)論
四、當(dāng)堂檢測:
1、如圖4-2-6,豎直放置的長直導(dǎo)線ef中通有恒定電流,有一矩形線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),在下列情況中線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ( )
A、導(dǎo)線中電流強度變大 B、線框向右平動
C、線框向下平動 D、線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動
E、線框以直導(dǎo)線ef為軸轉(zhuǎn)動
2、下列關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的說法中,正確的是 ( )
A、只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B、只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線的運動,導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流
C、閉合電路的一部分導(dǎo)體,若不做切割磁感線運動,則閉合電路中就一定沒有感應(yīng)電流
D、當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,閉合電路中就一定有感應(yīng)電流
3、如圖4-2-7所示,一個矩形線圈與通有相同大小的電流的平行直導(dǎo)線在同一平面,且處于兩直導(dǎo)線的中央,則線框中有感應(yīng)電流的是( )
A、兩電流同向且不斷增大 B、兩電流同向且不斷減小
C、兩電流反向且不斷增大 D、兩電流反向且不斷減小
4、如圖4-2-8所示,導(dǎo)線ab和cd互相平行,則在下列情況中導(dǎo)線cd中無電流的是( )
A、電鍵S閉合或斷開的瞬間
B、電鍵S是閉合的,但滑動觸頭向左滑
C、電鍵S是閉合的,但滑動觸頭向右滑
D、電鍵S始終閉合,滑動觸頭不動
5、如圖4-2-9所示,范圍很大的勻強磁場平行于OXY平面,線圈處在OXY平面中,要使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,其運動方式可以是( )
A、沿OX軸勻速平動 B、沿OY軸加速平動
C、繞OX軸勻速轉(zhuǎn)動 D、繞OY軸加速轉(zhuǎn)動
6、目前觀察到的一切磁體都存在N、S兩個極,而科學(xué)家卻一直在尋找是否存在只有一個磁極的磁單極子。若確定存在磁單極子,設(shè)法讓磁單極子A通過一超導(dǎo)材料制成的線圈如圖4-2-10所示,則下列對于線圈中的感應(yīng)電流的判斷,正確的是( )
A、只有A進(jìn)入線圈的過程有電流 B、只有A離開線圈的過程中有電流
C、A離開線圈后,電流保持不變 D、A離開線圈后,電流消失
答案:1.ABD 2.D 3.BC 4.D 5.C 6.C
光的顏色、色散
電磁感應(yīng)教案 7
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(yīng)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(yīng)電流能否產(chǎn)生
情感態(tài)度與價值觀
1、培養(yǎng)學(xué)生動手觀察實驗的能力,分析問題,解決問題的能力
2、培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)精神、堅持不懈地探究新理論的精神,使學(xué)生認(rèn)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(rèn)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(xué)重點
如何判斷磁通量有無變化
教學(xué)難點及難點突破
通過能量守恒、能量轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系理解磁能量的概念
教學(xué)方法
邊實驗邊講解
教學(xué)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(dǎo)線
教學(xué)過程
教師活動預(yù)設(shè)學(xué)生活動預(yù)計課堂情況隨筆
引入:在漫長的人類歷史長河中,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)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(jì),更是科學(xué)技術(shù)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(shè)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(xiàn)的科學(xué)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(yīng)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(xué)習(xí)電磁感應(yīng)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(yīng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dǎo):觀察電磁感應(yīng)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(dǎo)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(dǎo)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(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)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(yīng)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(yù)習(xí)
復(fù)習(xí)初中的中切割磁感線知識,搜集法拉第的生平資料
同學(xué)回答:磁感應(yīng)強度
實驗1:
導(dǎo)體不動;
導(dǎo)體向上、向下運動;
導(dǎo)體向左或向右運動。
引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗并進(jìn)行概括。
歸納:閉合電路的一部分導(dǎo)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(dǎo)體做切割磁感線運動"的含義:切割磁感線的運動,就是導(dǎo)體運動速度的方向和磁感線方向不平行。
問:導(dǎo)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(yīng)電流。
引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗并進(jìn)行概括:無論是導(dǎo)體運動,還是磁場運動,只要導(dǎo)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(yù)設(shè)學(xué)生活動預(yù)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(dǎo)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(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化
師生一起分析:電磁感應(yīng)的本質(zhì)是其他形式的能量和電能的轉(zhuǎn)化過程。
(三)課堂小結(jié)
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。這里關(guān)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(yīng)電流。當(dāng)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(xí)一(1)、(2)做在作業(yè)上。
3.課下完成其他題目。
綜上所述,總結(jié)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(yīng),產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流.
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
(1)電路必須閉合;
(2)磁通量發(fā)生變化。
引導(dǎo)學(xué)生分析磁通量發(fā)生變化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:當(dāng)
、俅鸥袘(yīng)強度B發(fā)生變化;
②線圈的面積S發(fā)生變化;
、鄞鸥袘(yīng)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(dǎo)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(jié)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(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
作業(yè)情況反饋
學(xué)生對整個線圈在勻強中運動時是否有感應(yīng)電流的判斷題目出錯率比較高,說明學(xué)生對感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件____磁通量變化,還不十分理解。
教育教學(xué)反思及后記
磁通量部分原想讓同學(xué)通過自學(xué)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(xué)生課堂自學(xué)習(xí)慣不好,所以對整個課堂的教學(xué)影響較大,有幾個關(guān)鍵點還沒完全講透,就到了下課時間了。
電磁感應(yīng)教案 8
教學(xué)目標(biāo)
1.知道電路各組成部分的基本作用。
2.知道什么是電路的通路、開路,知道短路及其危害。
3.能畫出常見的電路元件的符號和簡單的電路圖。
4.會畫簡單電路的電路圖和根據(jù)簡單的電路圖連接電路是本節(jié)的重點和難點,也是全章的重點之一,培養(yǎng)學(xué)生抽象概括能力和實際操作能力。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容有:電路各組成部分的基本作用、電路的三種工作狀態(tài)、電路元件的符號、簡單的電路圖。其中會畫簡單電路的電路圖和根據(jù)簡單的電路圖連接電路是本節(jié)的重點和難點,也是全章的'重點之一,培養(yǎng)學(xué)生抽象概括能力和實際操作能力。
教法建議
新課的引入可以由實驗去研究電路的問題,讓學(xué)生建立起簡單電路和復(fù)雜電路的感性認(rèn)識,從而引出無論電路的復(fù)雜程度如何,電路至少要由用電器、導(dǎo)線、開關(guān)和電源組成。對于用電器和導(dǎo)線,學(xué)生比較熟悉,不必作過多的講述。而對于開關(guān)和電源,教師要結(jié)合實物作詳細(xì)的介紹:主要介紹干電池、蓄電池、發(fā)電機三種電源;介紹拉線、撥動、閘刀、按鈕四種開關(guān)。介紹過程不涉及它們的構(gòu)造和工作原理,只需使學(xué)生了解電源是電路中的供電裝置,開關(guān)是電路接通或斷開的控制裝置即可。結(jié)合課本圖4-16的實驗向?qū)W生介紹電路的通路、開路、短路三種狀態(tài)。
教材先介紹了門鈴電路,并提出了用符號來表示實際電路的意義:簡單、方便、一目了然。接著介紹了門鈴電路圖并介紹了電路元件符號。這里僅僅是一般的介紹,并不要求學(xué)生立即掌握,教師應(yīng)把握這個分寸。介紹門鈴電路圖時,不能只對圖講述,應(yīng)配合演示一個最簡單的電鈴電路實驗,讓學(xué)生的感性認(rèn)識更豐富,對電路圖的作用理解更深刻。
教學(xué)設(shè)計方案
1.復(fù)習(xí)提問:
(1) 維持電路中有持續(xù)電流存在的條件是什么?
(2) 電源在電路中的作用是什么?
2.引入新課
實驗:在磁性黑板上連接如前面的圖4-6所示電路,合上開關(guān),小燈泡發(fā)光。先后取走電路中任一元件,觀察小燈泡是否還能繼續(xù)發(fā)光。將小燈泡換成電鈴,重復(fù)上面的實驗。通過觀察實驗,讓同學(xué)思考一個最簡單的電路都至少由哪幾部分構(gòu)成的?
3.進(jìn)行新課
(1)電路的組成
、儆呻娫、用電器、開關(guān)和導(dǎo)線等元件組成的電流路徑叫電路。一個正確的電路,無論多么復(fù)雜,也無論多么簡單,都是由這幾部分組成的,缺少其中的任一部分,電路都不會處于正常工作的狀態(tài)。
②各部分元件在電路中的作用
電源--維持電路中有持續(xù)電流,為電路提供電能,是電路中的供電裝置。
導(dǎo)線--連接各電路元件的導(dǎo)體,是電流的通道。
用電器--利用電流來工作的設(shè)備,在用電器工作時,將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能。
開關(guān)--控制電路通、斷的裝置。
、垭娐返耐、開路和短路
繼續(xù)剛才實驗的演示,重做圖4-6的實驗,閉合開關(guān),小燈泡發(fā)光。這種處處連通的電路叫通路。斷開開關(guān),或?qū)㈦娐分械哪骋徊糠謹(jǐn)嚅_,小燈泡都不會發(fā)光,說明電路中沒有電流。這種因某一處斷開而使電路中沒有電流的電路叫開路。
將小燈泡取下,用導(dǎo)線直接把電源的正、負(fù)極連接起來,過一會兒手摸導(dǎo)線會感覺到導(dǎo)線發(fā)熱。這種電路中沒有用電器,直接用導(dǎo)線將電源正負(fù)極相連的電路叫短路。短路是非常危險的,可能把電源燒壞,是不允許的。
觀察:觀察手電筒電路。看看這個電路是由幾部分組成的?(可讓學(xué)生自帶手電筒)。
思考:手電筒電路的開關(guān)與我們演示實驗中所用的開關(guān)是否相同?你在家里和日常生活中還見過哪些與此不同的開關(guān)?它們在電路中的作用是否相同?
(2)電路中各元件的符號
在設(shè)計、安裝、修理各種實際電路的時候,常常需要畫出表示電路連接情況的圖。為了簡便,通常不畫實物圖,而用國家統(tǒng)一規(guī)定的符號來代表電路中的各種元件。出示示教板或畫有各電路元件符號的投影片,并作說明。
(3)電路圖:用規(guī)定的符號表示電路連接情況的圖叫電路圖。
、偈痉叮寒嫵鰣D4-6的電路圖。
②讓同學(xué)畫出用電鈴做實驗時的電路圖。讓同學(xué)說明電路中的電流方向。
、圩儞Q一下圖4-6實驗中元件的位置,再讓同學(xué)們練習(xí)畫出電路圖。注意糾正錯誤的畫法。
④根據(jù)同學(xué)們畫電路圖的情況,進(jìn)行小結(jié),提出畫電路圖應(yīng)注意的問題。元件位置安排要適當(dāng),分布要均勻,元件不要畫在拐角處。整個電路圖最好呈長方形,有棱有角,導(dǎo)線橫平豎直。
4.小結(jié)(略)
探究活動
一個實際電路中的用電器往往不只一個,有時有許多個。例如實驗1中的小燈泡和電鈴要同時在一個電路里工作,用同一個開關(guān)來控制。這個電路應(yīng)怎樣連接?你有幾種方法?請試著畫出電路圖。
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