2019-2020年高中物理 第四章第4節(jié)《法拉第電磁感應(yīng)定律》教案 新人教版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 第四章第4節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律教案 新人教版選修3-2一、教材分析就本節(jié)內(nèi)容而言,“法拉第電磁感應(yīng)定律”是電磁學(xué)的核心內(nèi)容,從知識的發(fā)展來看,它既能與電場、磁場和恒定電流有緊密的聯(lián)系,又是學(xué)習(xí)交流電、電磁振蕩和電磁波的重要基礎(chǔ);從能力的發(fā)展來看,它既能在與力、熱知識的綜合應(yīng)用中培養(yǎng)綜合分析能力,又能全面體現(xiàn)能量守恒的觀點(diǎn)。因此,它既是教學(xué)的重點(diǎn),又是教學(xué)的難點(diǎn)。二、教學(xué)目標(biāo)1知識目標(biāo):(1)知道什么叫感應(yīng)電動勢。(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、。2能力目標(biāo):(1)理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式,知道E=BLvsin如何推得。(2)會用和E=BLvsin解決問題。3情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):(1)從不同物理現(xiàn)象中抽象出個(gè)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(gè)性的辯證唯物主義思想。(2)了解法拉第探索科學(xué)的方法,學(xué)習(xí)他的執(zhí)著的科學(xué)探究精神。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律的建立和理解難點(diǎn):(1).磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區(qū)別。(2).理解E=n/t是普遍意義的公式,計(jì)算結(jié)果是感應(yīng)電動勢相對于t時(shí)間內(nèi)的平均值,而E=BLv是特殊情況下的計(jì)算公式,計(jì)算結(jié)果一般是感應(yīng)電動勢相對于速度v的瞬時(shí)值。 四、學(xué)情分析此部分知識較抽象,而現(xiàn)在學(xué)生的抽象思維能力還比較弱。所以在這節(jié)課的教學(xué)中,應(yīng)該注重體現(xiàn)新課程改革的要求,注意新舊知識的聯(lián)系,同時(shí)緊扣教材,通過實(shí)驗(yàn)、類比、等效的手段和方法,來化難為簡、循序漸進(jìn),力求通過引導(dǎo)、啟發(fā),使同學(xué)們能利用已掌握的舊知識,來理解所要學(xué)習(xí)的新規(guī)律,力求通過明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象啟發(fā)同學(xué)們真正的主動起來,從而活躍大腦,激發(fā)興趣,變被動記憶為主動認(rèn)知。五、教學(xué)方法1實(shí)驗(yàn)、類比、等效、分析交流、歸納總結(jié)2學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。3新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)合作探究、精講點(diǎn)撥反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)六、課前準(zhǔn)備1學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:結(jié)合學(xué)案內(nèi)容預(yù)習(xí)課本本節(jié)內(nèi)容。2教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。3教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置:分好合作學(xué)習(xí)小組,安排布置好所需實(shí)驗(yàn)裝置。七、課時(shí)安排:3課時(shí)八、教學(xué)過程(一) 預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對性。(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么? 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,磁通量發(fā)生變化的方式有哪些情況? 恒定電流中學(xué)過,電路中存在持續(xù)電流的條件是什么? 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,既然閉合電路中有感應(yīng)電流,這個(gè)電路中就一定有電動勢。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢。下面我們就來探討感應(yīng)電動勢的大小決定因素。設(shè)計(jì)意圖:步步導(dǎo)入,吸引學(xué)生的注意力,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。 (三)合作探究、精講點(diǎn)撥。1、感應(yīng)電動勢 在圖a與圖b中,若電路是斷開的,有無電流?有無電動勢?電路斷開,肯定無電流,但有電動勢。電動勢大,電流一定大嗎?電流的大小由電動勢和電阻共同決定。圖b中,哪部分相當(dāng)于a中的電源?螺線管相當(dāng)于電源。圖b中,哪部分相當(dāng)于a中電源內(nèi)阻?線圈自身的電阻。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,不論電路是否閉合,只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就有感應(yīng)電動勢.有感應(yīng)電動勢是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。2、電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動勢跟什么因素有關(guān)?現(xiàn)在演示前節(jié)課中三個(gè)成功實(shí)驗(yàn),用課件展示出這三個(gè)電路圖,同時(shí)提出三個(gè)問題供學(xué)生思考: 丙問題1:在實(shí)驗(yàn)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:第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)中,將條形磁鐵從同一高度插入線圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同?穿過電路的變化產(chǎn)生E感產(chǎn)生I感.由全電路歐姆定律知I=,當(dāng)電路中的總電阻一定時(shí),E感越大,I越大,指針偏轉(zhuǎn)越大。磁通量變化相同,但磁通量變化的快慢不同。教師:磁通量變化的快慢用磁通量的變化率來描述,即單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量,用公式表示為。從上面的三個(gè)實(shí)驗(yàn),同學(xué)們可歸納出什么結(jié)論呢?實(shí)驗(yàn)甲中,將條形磁鐵快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)時(shí),大,I感大,E感大。實(shí)驗(yàn)乙中,導(dǎo)體棒運(yùn)動越快,越大,I感越大,E感越大。實(shí)驗(yàn)丙中,開關(guān)斷開或閉合,比開關(guān)閉合時(shí)移動滑動變阻器的滑片時(shí)大,I感大,E感大。從上面的三個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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)設(shè)t1時(shí)刻穿過回路的磁通量為1,t2時(shí)刻穿過回路的磁通量為2,在時(shí)間t=t2t1內(nèi)磁通量的變化量為=21,磁通量的變化率為,感應(yīng)電動勢為E,則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(shí)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(gè)n匝線圈,且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同,這時(shí)相當(dāng)于n個(gè)單匝線圈串聯(lián)而成,因此感應(yīng)電動勢變?yōu)镋=n3、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢導(dǎo)體切割磁感線時(shí),感應(yīng)電動勢如何計(jì)算呢?用CAI課件展示如圖所示電路,閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)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? 解析:設(shè)在t時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來的位置運(yùn)動到a1b1,這時(shí)線框面積的變化量為S=Lvt穿過閉合電路磁通量的變化量為=BS=BLvt據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,得E=BLv問題:當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動方向跟磁感線方向有一個(gè)夾角,感應(yīng)電動勢可用上面的公式計(jì)算嗎?如圖所示電路,閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)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(gè)分量:垂直于磁感線的分量v1=vsin和平行于磁感線的分量v2=vcos。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=BLvsin強(qiáng)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),指v與B的夾角。4、反電動勢引導(dǎo)學(xué)生討論教材圖4.3-3中,電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個(gè)電動勢是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流,還是削弱了電源的電流?是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動?學(xué)生討論后發(fā)表見解。教師總結(jié)點(diǎn)評。電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢削弱了電源的電流,這個(gè)電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動。這樣,線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機(jī)提供電能,電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。討論:如果電動機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動,會發(fā)生什么情況?這時(shí)應(yīng)采取什么措施?學(xué)生討論,發(fā)表見解。電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動,這時(shí)就沒有了反電動勢,線圈電阻一般都很小,線圈中電流會很大,電動機(jī)可能會燒毀。這時(shí),應(yīng)立即切斷電源,進(jìn)行檢查。(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。(課堂實(shí)錄)(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了法拉第電磁感應(yīng)定律,那么,如何應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解決實(shí)際問題呢?這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分,并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。九、板書設(shè)計(jì)(一)、感應(yīng)電動勢(二)、電磁感應(yīng)定律 1法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容 2公式:E=n (三)、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢E=BLv1=BLvsin(四)、反電動勢十、教學(xué)反思十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見下頁)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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