物理选修3-2人教版全册精品教案(70页).pptx

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6、在无限长直线电流的磁场中,有一闭合的金属线框 abcd,线框平面与直导线 ef 在同一 平面内(如图),当线框做下列哪种运动时,线框中能产生感应电流
学海无涯 A、水平向左运动 B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动D、绕 bc 边转动
学海无涯
4.3 法拉第电磁感应定律
教学目标
(一)知识与技能 1. 知道什么叫感应电动势。
学海无涯
第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现
教学目标
(一)知识与技能 1. 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2. 知道电磁感应、感应电流的定义。 (二)过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重 要性。 (三)情感、态度与价值观 1. 领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2. 以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
学海无涯 2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流 6、例题分析 例 1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例 2、如图,要使电流计G 发生偏转可采用的方法是 A 、K 闭合或断开的瞬间 B、K 闭合,P 上下滑动 C、在 A 中插入铁芯 D、在 B 中插入铁芯
场中,沿逆时针方向绕 o 点在纸面内匀速转动,若角速度为,则杆两
端 a、b 和 o 间的电势差U a o=
以及 Ubo=
3、如图,开始时距形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场外,另一半在匀强磁场内, 若要使线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是 A 以 ab 为轴转动 B 以 oo/为轴转动 C 以 ad 为轴转动(转过的角度小于 600) D 以 bc 为轴转动(转过的角度小于 600)
4、如图,距形线圈abcd 绕 oo/轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是 A 线圈从图示位置转过 90的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小 B 线圈从图示位置转过 90的过程中,穿过线圈的磁通量不断增大 C 线圈从图示位置转过 180的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化 D 线圈从图示位置转过 360的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化
教学重点、难点
教学重点 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历 程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学方法
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学手段
计算机、投影仪、录像片
以速度 v 向右匀速运动,如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,
电阻率都相同,那么 MN 运动过程中,闭合回路的
A 感应电动势保持不变
B 感应电动流保持不变
C 感应电动势逐渐增大
D 感应电动流逐渐增大
三、练习与作业 1、如右图,平行放置的金属导轨 M、N 之间的距离为 L;一金属杆长为 2L,一端以转轴 o/固定在导轨N 上,并与M 无摩擦接触,杆从垂直于导轨的位置,在导轨平面内以角速度 顺时针匀速转动至另一端 o/脱离导轨 M。若两导挥间是一磁感应强度为 B ,方向垂直于 纸面向里的匀强磁场,不计一切电阻,则在上述整个转动过程中
功的“秘诀”是什么? 5 从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?谈谈 自己 的体会。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己 的见解。
三、科学的足迹 1、科学家的启迪 2、伟大的科学家法拉第 四、实例探究
教材 P4 教材
【例 1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(C) A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦 【例 2】发现电流磁效应现象的科学家是 奥斯特 ,发现通电导线在磁场中受力规 律的科学家是_安培_,发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_,发现电荷间相互作用力规 律的的科学家是_库仑_。
线框的斜边产生的感应电动势为
,导线框中的感应电流强度


学海无涯 3、如左图,一边长为 a,电阻为 R 的正方形导线框,以恒定的速度 v 向右进入以 MN 为边界的匀强磁场,磁场方向垂直于线框平面,磁感应 强度为 B,MN 与线框的边成 45角,则在线框进入磁场过程中产生的 感应电流的最大值等于
4、如图,长为 L 的金属杆在垂直纸面向里的磁感应强度为 B 的匀强磁
教学过程
一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应 引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题,引导学生思考
并回答: 1 是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎 样的 历史背景?
2 奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的? 3 奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释? 4 电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。 学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解 。 二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象 教师活动:引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题,引导
A、金属杆两端的电压不断增大 B、o/端的电势总是高于o 端的电势 C、两导轨间的最大电压是 2BL2
D、两导轨间的平均电压是 271/2BL2/2
2、如右图,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,一直角边长度为 a,电阻为 R 的等腰直角三
角形导线框以速度 v 垂直于斜边方向在纸面内运动,磁场与纸面垂直,则导
教学重点、难点
教学重点:法拉第电磁感应定律。 教学难点:平均电动势与瞬时电动势区别。
教学方、投影仪、投影片。
教学过程
一、基本知识 1、感应电动势 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 产生感应电流的条件:线路闭合,闭合回路中磁通量发生变化。 感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势 产生条件:回路中的磁通量发生变化但回路不一定闭合 与什么因素有关:穿过线圈的磁通量的变化快慢(/t)有关(由前提节的实验分析可得 ) 注意:磁通量的大小;磁通量的变化;磁通量的变化快慢(/t)的区分 2、法拉第电磁感应定律 内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。 公式:单匝线圈:E=/t 多匝线圈:E=n/t 适用范围:普遍适用 3、导线切割磁感线时产生的感应电动势
场的夹角,导线长度为L)
例 2、如右图,电容器的电容为 C,两板的间距为 d,两板间静止一个质量为 m,电量为+q 的微 粒,电容器C 与一个半径为R 的圆形金属环相连, 金属环内部充满 垂直纸面向里的匀强磁场.试求: B/t 等于多少?
例 3、如右图, 无限长金属三角形导轨COD 上放一根无限长金属导体棒 MN,拉动 MN 使它
4、归纳总结: 在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的
面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生 了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。
结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。 5、课堂总结:1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变
教学重点、难点
教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。 教学难点:感应电流的产生条件。
教学方法
实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法
教学手段
条形磁铁(两个),导体棒,示教电流表,线圈(粗、细各一个),学生电源,开关,滑动 变阻器,导线若干,
教学过程
一、基本知识
(一)知识准备
①磁通量 定义:公式:=BS 单位: 符号: 推导:B=/S,磁感应强度又叫磁通密度,用 Wb/ m2 表示B 的单位; 计算:当 B 与 S 垂直时,或当B 与 S 不垂直时,的计算 ②初中知识回顾:当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
7、练习与作业 1、关于电磁感应,下列说法中正确的是 A 导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流 B 导体做切割磁感线的运动,导体内一定会产生感应电流 C 闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动,电路中一定会产生感应电流 D 穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流
2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场 中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流 A 线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B 线圈沿自身所在的平面做加速直线运动 C 线圈绕任意一条直径做匀速转动 D 线圈绕任意一条直径做变速转动
3、分析论证: 实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化; 实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;
②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;
实验三:①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积 不变,但磁场由弱变强; ②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的 面积也不改变,但磁场由强变弱; ③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈 中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随 之而变化,而大线圈的面积不发生变化, 但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
学海无涯
学生思考并回答: 1 奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点? 2 法拉第的研究是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的? 3 法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?
4 法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的 具体 的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成
教学目标
(一)知识与技能 1. 知道产生感应电流的条件。 2. 会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。 (二)过程与方法 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法 (三)情感、态度与价值观 渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。举例说明 电磁感应在生活和生产中的应用。
【例 3】下列现象中属于电磁感应现象的是(B)
A.磁场对电流产生力的作用
B.变化的磁场使闭合电路中产生电流
C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场
五、学生的思考:
1、我们可以通过哪些实验与现象来说明(证实)磁现象与电现象有联系 2、如何让磁生成电?
学海无涯
4.2、探究电磁感应的产生条件
学海无涯 计算公式:E=BL vsin。—导线的运动方向与磁感线的夹角。 推导方法: 条件:导线的运动方向与导线本身垂直 适用范围:匀强磁场,导线切割磁感线 单位:1V=1T1m1m/s=1Wb/s 4、反电动势 电动机转动时,线圈中也会产生感应电动势,感应电动势总要削弱电源电动势的作用,我 们就把感应电动势称为反电动势;其作用是阻碍线圈的转动。教材 P12。 电动机在使用时的注意点: 二、例题分析 例 1、如图,导体平行磁感线运动,试求产生的感应电动势的大小(速度与磁
2. 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、E=△Φ/△t
。 3. 理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4. 知道 E=BLvsinθ如何推得。 5. 会用 E=n△Φ/△t 和 E=BLvsinθ解决问题。
(二)过程与方法 通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式 E=BLv,掌握运用理论知识探究问题的方法。 (三)情感、态度与价值观 1.从不同物理现象中抽象出个性与共性问题,培养学生对不同事物进行分析,找出共性 与 个性的辩证唯物主义思想。 2. 了解法拉第探索科学的方法,学习他的执著的科学探究精神。
电磁感应现象:由磁产生电的现象
(二)新课讲解
1、实验一:闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材 P6 图 4.2-1
探究导线运动快慢与电流表示数大小的关
系.
学海无涯
实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材 P6 图 4.2-2 探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系
2、模仿法拉第的实验:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出, 或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置), 教材 P7 图 4.2-3 探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的 关系
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