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电磁感应与动量结合新考纲讲课教案

电磁感应与动量结合新考纲讲课教案
电磁感应与动量结合新考纲讲课教案

1.在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B,其方向垂直纸面向外。一个边长也为a的等边三角形框架EFG 正好与上述磁场区域的边界重合,尔后以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动。于是框架EFG产生感应电动势,经T/6时间内:()

A.平均感应电动势的大小等于;

B.平均感应电动势的大小等于T B

a2

3

C.顺时针方向转动时感应电流的方向为E→G→F→E;

D.逆时针方向转动时感应电流的方向为E→F→G→E

2.如图所示,为一折线,它所形成的两个角∠和∠均为45°.折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.一边长为的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度做匀速直线运动,在=0时刻恰好位于图中所示位置.以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下图中能够正确表示电流—时间()关系的是(时间以为单位)( )

A. B.

C. D.3.如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后

又返回到底端。若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,且轨道与金属杆的电阻均忽略不计,则()

A.金属棒再次回到最低点时速度小于v0

B.上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做的功等于2

2

1

mv

C.上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于mgh

mv-

2

2

1

D.金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同

4.如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整

个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨

放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用

下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路

的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则此过程( )

A.杆的速度最大值为

B.流过电阻R的电量为

C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

5.如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为370,宽度为0.5m,电阻忽

略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置,质量

为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω,两端于导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因

数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T。将

导体棒MN由静止释放,运动一端时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运

动速度及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10m/s2,sin370=0.6)()

A.2.5m/s 1W B.5m/s 1W C.7.5m/s 9W D.15m/s 9W

b

r

F

a B

370

N

×

M

小灯

θ

h

a

b

R

B

v0

6.如图甲所示,MN 、PQ 为间距L=0 .5m 足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角0

=37θ,NQ 间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B 0=1T 。将一根质量为m=0.05kg 的金属棒ab 紧靠NQ 放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd 处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C ,且金属棒的加速度a 与速度v 的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ 平行。取g=10m/s 2

。 求:(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ; (2)cd 离NQ 的距离s ;

(3)若将金属棒滑行至cd 处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B 应怎样随时间t 变化(写出B 与t 的关系式)。

7.某课外兴趣小组为研究感应器设计了如图所示的装置,光滑导轨MN 、PQ 倾斜固定,与足够长水平固定的光滑导轨MR 、PS 在M 、P 两点光滑连接,水平导轨处在竖直方向的匀强磁场中,在水平导轨两侧安装有“感应控制器”,其结构中包括感应器1、感应器2和锁定控制器,现将导体棒a 垂直导轨放置在水平导轨上,并置于锁定控制器处,导体棒b 垂直放置在倾斜导轨某处,由静止释放,当导体棒b 到达MP 处时,被感应器1感应,并发送锁定信号到锁定控制器,瞬间锁定导体棒a ,使其不得水平移动,当导体棒b 运动到CD 处时,被感应器2感应,并发送解锁信号到锁定控制器,瞬间解锁导体棒a ,之后两导体棒在磁场中运动。如图所示,两导体棒的质量为m a =m b =1kg,磁场的感应强度为B=1T ,MP CD 间的距离为L 0=1m,导轨宽L=1m,两导体棒的电阻为

Ω

==5.0b a R R ,导轨电阻不计,CD 与AB 间距离足够大,导体棒b 释放的位置到水平导轨的高

度h=0.8m ,(g=10m/s 2)求(计算结果保留两位有效数字)

(1)导体棒b 到达感应器2处时的速度大小。 (2)由于感应控制器的安装使系统多损失的机械能。

37θ=感应器1 感应器2 锁定控制器

N

Q b M C R P D A a B

《法拉第电磁感应定律》教学设计

《法拉第电磁感应定律》教学设计 陕西省西安市田家炳中学简波 一、设计思想 法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。从知识发展来看,它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系,又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。它既是本章的教学重点,也是教学难点。 在学习本节内容之前,学生已经掌握了恒定电流、电磁感应现象和磁通量的相关知识,并且也知道了变化量和变化率的概念。学生已经具备了很强的实验操作能力,而且本节课的实验也是上节课所演示过的,只不过研究的侧重点不同。因此,有条件的学校可将本节课的演示实验改为学生分组实验。另外,学生对物理学的研究方法已有较为深刻的认识,在自主学习、合作探究等方面的能力有了较高的水平。 本节课的重点法拉第电磁感应定律的建立过程,设计中采用了让学生自己设计方案,自己动手做实验,思考讨论,教师引导找出规律的方法,使学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。对于公式,让学生自己根据法拉第电磁感应定律,动手推导,使学生深刻理解。 本节课的难点是对、、物理意义的理解,在难点的突破上,采用 了类比的方法。把、、、E和υ、Δυ、、a类比起来,使学生更 容易理解、、和E之间的联系。 二、教学目标 (一)知识和能力目标 1.知道感应电动势的概念,会区分Φ、ΔΦ、的物理意义。 2.理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式,并能应用解答有关问题。 3.知道公式的推导过程及适用条件,并能应用解答有关问题。

4.通过学生对实验的操作、观察、分析,找出规律,培养学生的动手操作能力,观察、分析、总结规律的能力。 (二)过程与方法目标 1.教师通过类比法引入感应电动势,通过演示实验,指导学生观察分析,总结规律。 2.学生积极思考认真比较,理解感应电动势的存在,通过观察实验现象的分析讨论,总结影响感应电动势大小的因素。 (三)情感、态度、价值观目标 1.通过学生之间的讨论、交流与协作探究,培养学生之间的团队合作精神。 2.让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,增进学生学习物理的情感。 三、教学重点 法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式E=、的理解。 四、教学难点 对Φ、ΔΦ、物理意义的理解。 五、教学准备 准备实验仪器:电流计、蹄形磁铁、螺线管、铁芯、学生电源、变阻器、开关、导线若干。(若为分组实验,应准备若干组器材) 六、教学过程 (一)引入新课 教师和学生一起回顾第一节中的三个实验。在这三个实验中,闭合电路中都产生了感应电流,则电路中必须要有电源,电源提供了电动势,从而产生电流。在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢?本节课我们就来共同研究这个问题。 (二)讲授新课 *感应电动势

电磁感应现象教学反思

篇一:电磁感应教学反思 《电磁感应》教学反思 —— 一名年轻教师的课后感想 临沧 市一中物理教研组李芳 时光 飞逝,转眼间,我步入教学岗位已经接近三年了,在我从一个学生变成一名教师的巨大角色转 换中,在学校领导和老教师的帮助和指导下,我努力做好每一件事情,注重自己教学业务水平 的提高、注重反思教学中的缺漏、注意做好对学生和引导和与学生之间的沟通,但毕竟经验 不足、能力有限、应变能力还很欠缺,教学中还是经常快乐并失落着。 对于 一名教师来说,每上完一节课,都会有很多感受,有源于 传授 知识的喜悦、有对重点突出和难点突破的成就感、当然也有对课中遗漏每个细节的遗憾、有对 部队学生有厌学情绪的不解、有对没有处理好教学中出现的一些突发事件的沮丧、有对课堂效 率不高的忧虑 本节 课我试图改变这种弊端,在教学过程的总体设计上以学生为探索者,教师做引路人。按照教师 为主导,学生为主体,多媒体演示作手段,问题为线索的构想,采用引导探索式教法来进行教 学。试图教学过程的各个环节不断地为学生创设问题情境,设置悬念,适时点拨。例如在引 入新课时启发学生用逆向思维去提出问题,激发他们探求新知识的兴趣。当探索多次失败时, 启迪学生要持之以恒;当探索成功时,则简明扼要地概括研究问题的思路。把学生从纯知识的 学习导向知识、能力、思想的全面发展。 首 先,开始时没有培养好学生的学习兴趣,让学生由“老师要我学”变为“我要学”这个问题上 我做的还很不够。有学生上课注意力不集中,甚至打瞌睡。 其 次,课堂中还是没做到敢于“放”,善于“引” 。这堂课在学生探究方法上和时间可能不够 的问题上会比较突出,三个探究实验能否收到良好的教学效果,与教师的科学引导密切相关。 如果“放而不引”,流于形式,不仅教学时间不够,学生也可能“玩无所获”,如探究“电磁 感应现象”实验、“感应电流的大小与哪些因素有关”的实验,实验次数较多,操作中易出现 如电路故障、方法不合理等这样那样的问题,没有教师的合理引导,学生不可能在有限时间内 完成学习任务。 最 后,我对初中物理教材和高中物理教材的研究还不够透彻。 篇二:电磁感应教学反思 高二物理《电磁感应现象》教学反思

高中物理_感应电动势与电磁感应定律教学设计学情分析教材分析课后反思

《感应电动势与电磁感应定律》教学设计 授课人:授课时间:2015年3 月 课题感应电动势与电磁感应定律课型新课第1课时 教学目标 (三维)1.通过实验演示经历探究感应电动势的存在来理解电磁感应现象里感应电动势,并能判断其方向。 2.通过对 t? ?Φ ?Φ Φ、 、的区别来体会这三个物理量的本质含义。 3.在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律,并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用,培养学生在物理实验中仔细观察和认真思考的能力。 4.经历由 t? ?Φ = ε推导θ εsin BLv =的过程,让学生再次体会感应电动势的产生 条件,从而加深学生对感应电动势物理本质的理解 教学重点与难点重点:法拉第电磁感应定律的建立和理解 难点: 1、如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系2. t n E ? ?Φ =和E=BLv sinθ的区别和联系 教学方法 分组实验探究法小组合作探究法归纳总结法,讲授法教学器材 演示用:大型示教电流计;线圈;导线 学生用:灵敏电流计;线圈;条形磁铁;导线。 教学构想 法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。前面几节是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的,这节课以感应电流的产生条件为新课导入,在此进一步深入到感应电动势来理解电磁感应现象,所以,在引课时一个演示实验让学生认识到有电流就得有电动势,从而引入感应电动势的概念。然后采用让学生自己设计方案,自己动手做实验,思考讨论,教师引导找出规律的方法,使学生能够深刻理解法拉第 电磁感应定律的建立过程。对于公式,让学生自己根据法拉第电磁感应定律,动手推导,使学生深刻理解。 教学流程1.感应电动势:创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念2.法拉第电磁感应定律:创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用

电磁感应定律的应用教案

电磁感应定律应用 【学习目标】 1.了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。 2.了解感生电动势和动生电动势产生的原因。 3.能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。 【要点梳理】 知识点一、感生电动势和动生电动势 由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同,一般分为两种:一种是磁场不变,导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势,这种电动势称作动生电动势,另外一种是导体不动,由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动势。 1.感应电场 19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出,变化的磁场会在周围空间激发一种电场,我们把这种电场叫做感应电场。 静止的电荷激发的电场叫静电场,静电场的电场线是由正电荷发出,到负电荷终止,电场线不闭合,而感应电场是一种涡旋电场,电场线是封闭的,如图所示,如果空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动,而产生感应电流,或者说导体中产生感应电动势。 要点诠释:感应电场是产生感应电流或感应电动势的原因,感应电场的方向也可以由楞次定律来判断。感应电流的方向与感应电场的方向相同。 2.感生电动势 (1)产生:磁场变化时会在空间激发电场,闭合导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动,产生感应电流,即产生了感应电动势。 (2)定义:由感生电场产生的感应电动势成为感生电动势。 (3)感生电场方向判断:右手螺旋定则。 3、感生电动势的产生 由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势,感生电动势在电路中的作用就是充当电源,其电路是内电路,当它和外电路连接后就会对外电路供电。 变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场,导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流,或者说产生感应电动势。其中感应电场就相当于电源内部所谓的非静电力,对电荷产生作用。例如磁场变化时产生的感应电动势为cos B E nS t ?θ?= . 知识点二、洛伦兹力与动生电动势 导体切割磁感线时会产生感应电动势,该电动势产生的机理是什么呢?导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关?他是如何将其他形式的能转化为电能的? 1、动生电动势

电磁感应现象教学设计

电磁感应现象教学设计 电磁感应现象教学设计 篇一:电磁感应现象教学设计 一、教材分析 课本从4个层面介绍了电磁感应——定性了解定磁感应现象、掌握感应电动势方向的判定规则和定量计算感应电动势的大小、了解电磁感应的两类情况、了解电磁感应规律在自感涡流电磁阻尼电磁驱动中的应用。 教材对感应电流产生条件、感应电流方向的判定、感应电动势的大小等的处理,全部是从唯象的角度,而且全部是拿磁通量来说事;但实际上,电磁感应存在两种本质完全不同的情况,而且谈论磁通量必须有一个回路,可是一根导体棒切割磁感线却没有回路。这种处理,实际上给学生造成了许多理解和应用上的困难。 不过,教材利用第五节做了一个补充,那么,一轮复习,笔者认为就应该纠回正常思路,先分两种情况说明,然后总结出感应电流产生条件、感应电流方向的判定规则和感应电动势的大小计算的磁通量表述。 另外,一轮复习,第一讲承担着全章知识内容的引领作用,因此本讲可以将本章所涉及的大部分关键模型拿出来与学生见面。 二、学情分析 学生已经自主复习了教材,并自主完成了第一讲资料前后的填空、

辨析和例题、练习,对本章、本讲所涉及的内容和题型都有了较为熟悉的了解。 但是,从练习的完成质量来看,学生对电磁感应的实质、磁通量的变化、楞次定律的综合应用都存在明显困难,这需要老师引导梳理和透彻理解本讲内容、并分类讲解楞次定律的应用思路和技巧。三、教学目标 1、知识与技能:熟练掌握磁通量及其变化的计算方法,理解感应电流的产生条件,深刻理解楞次定律并能够熟练、灵活应用。 2、过程与方法:通过教师的引导,一起重新整理知识脉络,从而加深对本章本节知识内容的理解;同时,通过对练习题的归类分析,从而加深对楞次定律的理解。 3、情感、态度与价值观:培养学生深入学习本章的兴趣和信心。 四、教学重难点 1、磁通量及其变化; 2、感应电流的产生条件; 3、楞次定律、右手定则的理解和应用。五、教学媒体 PPT多媒体课件,《与名师对话》一轮复习资料六、教学时间 七、教学反思 1、本讲第一部分内容——知识串讲部分,结合PPT课件讲快一些,因为特殊原因我的课件未能用成,导致知识串讲部分没有讲完。 2、有教师反映,感生电动势的讲解超纲——高考不考,一轮复习就不应该涉及。 3、楞次定律是电磁感应一章的难点,从后续几讲练习完成情况

高中物理电磁感应综合问题讲课教案

电磁感应综合问题 电磁感应综合问题,涉及力学知识(如牛顿运动定律、功、动能定理、动量和能量守恒定律等)、电学知识(如电磁感应定律、楞次定律、直流电路知识、磁场知识等)等多个知识点,其具体应用可分为以下两个方面: (1)受力情况、运动情况的动态分析。思考方向是:导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化 →……,周而复始,循环结束时,加速度等于零,导体达到稳定运动状态。要画好受力图, 抓住 a =0时,速度v 达最大值的特点。 (2)功能分析,电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化。例如:如图所示中的金属棒ab 沿导轨由静止下滑时,重力势能减小,一部分用来克服安培力做功转化为感应电流的电能,最终在R 上转转化为焦耳热,另一部分转化为金属棒的动能.若导轨足够长,棒最终达到稳定状态为匀速运动时,重力势能用来克服安培力做功转化为感应电流的电能,因此,从功和能的观点人手,分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系,往往是解决电磁感应问题的重要途径. 【例1】 如图1所示,矩形裸导线框长边的长度为2l ,短边的长度为l ,在两个短边上均接有电阻R ,其余部分电阻不计,导线框一长边与x 轴重合,左边的坐标x=0,线框内有一垂直于线框平面的磁场,磁场的感应强度满足关系)sin( l x B B 20π=。一光滑导体棒AB 与短边平行且与长边接触良好,电 阻也是R ,开始时导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒AB 在沿x 方向的力F 作用下做速度为v 的匀速运动,求: (1)导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中力F 随时间t 变化的规律; (2)导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中回路产生的热量。 答案:(1))() ( sin v l t R l vt v l B F 203222220≤≤= π (2)R v l B Q 32320= 【例2】 如图2所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,它们之间的距离为l =0.2m ,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在x ≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T 。一质量为m=01kg 的金属杆垂直放置在导轨上,并以v 0=2m/s 的初速度进入磁场,

高中物理典型问题分析:两道与动量结合的电磁感应问题!

高中物理典型问题分析:两道与动量结合的电磁感应问题! 与传统高考试题不同,浙江新高考选考试卷中,将电磁感应与动量结合是一种常见题型。 ?例题: 1、如图,光滑平行异形导轨ABCD 与abcd,导轨的水平部分BCD处于竖直向上的匀强磁场中,BC段导轨宽度为CD段轨道宽度的2倍,轨道足够长。金属棒P的长度刚与BC段轨道的宽度相同,金属棒Q 的长度刚好与CD段轨道宽度相同,金属棒P的电阻金属棒Q的电阻的2倍。将质量都为m 的金属棒P 和Q分别置于轨道上的AB 和CD段,将P棒距水平轨道高为h 的地方由静止释放,使其自由下滑,求: (1)P棒刚进人磁场时的速度v0 (2)P棒和Q棒的最終速度。 (3)整个过程中P棒上产生的焦耳热。 2、科研人员设计了一种磁性板材,可以在其周围产生勾强磁场,现为测试 其性能,做了如下实验。将足够长的磁性板固定 在小车A 上,产生的匀强磁场磁感应强度大小为 B,方向竖直向上,如图甲所示,磁性板上表面 光滑,与小车的总质量为M,小车静止于光滑水 平面上;小车右侧有一质量为m的绝缘光滑滑块 C,滑块上表面与磁性板处于同一水平高度上; 滑块C上有一质量也为m、匝数为n、边长为L、 总电阻为R 的正方形线框D.俯视图如图乙所示。现让线框D、滑块C一起以v0 向左匀速运动,与A 发生碰撞(不计一切摩擦)。 (1)锁定小车A,C与A 碰撞后立即停止运动,当D进人磁场瞬间,求线圈产生感应电流的大小和方向(从上往下看) (2)锁定小车A,C与A 碰撞后立即停止运动,当D刚好完全进人磁场恰好

静止,求线圈产生的焦耳热。 (3)释放小车A ,C与A 碰撞后黏在一起,当D还未完全进入磁场时已与小车保持相对静止,求线圈产生的焦耳热。 ?参考答案: 第1题:

法拉第电磁感应定律教案

§ 4.3 法拉第电磁感应定律 编写 薛介忠 【教学目标】 知识与技能 ● 知道什么叫感应电动势 ● 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、t ??Φ ● 理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式 ● 知道E =BLv sin θ如何推得 ● 会用t n E ??Φ=和E =BLv sin θ解决问题 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 情感态度与价值观 ● 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 ● 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 【重点难点】 重点:法拉第电磁感应定律 难点:平均电动势与瞬时电动势区别 【教学内容】 [导入新课] 在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么? 在电磁感应现象中,磁通量发生变化的方式有哪些情况? 恒定电流中学过,电路中产生电流的条件是什么? 在电磁感应现象中,既然闭合电路中有感应电流,这个电路中就一定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。 [新课教学] 一.感应电动势 1.在图a 与图b 中,若电路是断开的,有无电流?有无电动势? 电路断开,肯定无电流,但有电动势。 2.电流大,电动势一定大吗? 电流的大小由电动势和电阻共同决定,电阻一定的情况下,电流越大,表明电动势越大。 3.图b 中,哪部分相当于a 中的电源?螺线管相当于电源。 4.图b 中,哪部分相当于a 中电源内阻?螺线管自身的电阻。 在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。

法拉第电磁感应定律教学设计

§4.4法拉第电磁感应定律 ——感应电动势的大小 昌吉市第四中学 常志平 【教学依据】 人教版高中物理选修3-2第四章第四节 【教学流程】 1.感应电动势:创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念 2.法拉第电磁感应定律:创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用 【教材分析】 本节是选修3-2模块的一个二级主题“电磁感应”的一节内容(另外两个二级主题分别是交变电流和传感器)。本模块的大部分内容都要求通过实验、探究与活动来展现。应让学生尽可能多的经历一些探究的过程,领悟物理学研究的思想和方法。结合这一要求,虽然本节教材没有安排实验,然而我认为在本节教学设计中根据教材前后内容的承接关系及学生的认知能力和特点,还是以实验定性探究来突破重难点和落实三维目标。 由于高中阶段电磁感应定律的定量实验很难完成,因而【新课程标准】没有要求通过定量实验来研究,但应通过定性的实验让学生观察磁通量的变化快慢是影响感应电动势的主要因素,从而直接给出法拉第电磁感应定律和公式。要求学生能应用电磁感应定律解释一些生活和技术中的现象,要会应用电磁感应定律计算有关问题。 就本节内容而言,“法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容,从知识的发展来看,它既能与电场、磁场和恒定电流有紧密的联系,又是学习交流电、电磁振荡和电磁波的重要基础;从能力的发展来看,它既能在与力、热知识的综合应用中培养综合分析能力,又能全面体现能量守恒的观点。因此,它既是教学的重点,又是教学的难点。根据课程标准和学生的接受能力,教学中应着重揭示法拉第电磁感应定律及其公式E=n t ??Φ的建立过程、物理意义及应用,(而公式E =BLv 只作为法拉第电磁感应定律在特定条件下推导出的表达式.这样做可以让学生在这节课的学习中分清主次,减轻学生认知上的负担,又不降低应用上的要求)可选讲。 【学情分析】 此部分知识较抽象,而现在学生的抽象思维能力还比较弱。所以在这节课的教学中,应该注重体现新课程改革的要求,注意新旧知识的联系,同时紧扣教材,通过实验、类比、等效的手段和方法,来化难为简、循序渐进,力求通过引导、启发,使同学们能利用已掌握的旧知识,来理解所要学习的新规律,力求通过明显的实验现象启发同学们主动起来,从而活跃大脑,激发兴趣,变被动记忆为主动认知。 【三维目标】 1.知识与技能: ①知道感应电动势的含义,能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率; ②理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式,会用法拉第电磁感应定律解答有关问题. 2.过程与方法: ①通过演示实验,定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力;

高二物理电磁感应教案

高二物理电磁感应教案 (一)教学目的 1.知道电磁感应现象及其产生的条件。 2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。 3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。 (二)教具 蹄形磁铁4~6块,漆包线,演示用电流计,导线若干,开关一只。 (三)教学过程 1.由实验引入新课 重做奥斯特实验,请同学们观察后回答: 此实验称为什么实验?它揭示了一个什么现象? (奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场) 进一步启发引入新课: 奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不可以反过来进行逆向思索:磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验,进行探索研究。 2.进行新课 (1)通过实验研究电磁感应现象 板书:〈一、实验目的:探索磁能否生电,怎样使磁生电。〉

提问:根据实验目的,本实验应选择哪些实验器材?为什么? 师生讨论认同:根据研究的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。 教师展示以上实验器材,注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向,然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。 进一步提问:如何做实验?其步骤又怎样呢? 我们先做如下设想:电能生磁,反过来,我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对实验有没有影响?下面我们依次对这几种情况逐一进行实验,探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。 用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。 教师按实验步骤进行演示,学生仔细观察,每完成一个实验步骤后,请学生将观察结果填写在上面表格里。 实验完毕,提出下列问题让学生思考: 上述实验说明磁能生电吗?(能) 在什么条件下才能产生磁生电现象?(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时) 为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢? (师生讨论分析:左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线,所以不产生感应电流。) 通过此实验可以得出什么结论? 学生归纳、概括后,教师板书:

浙江选考版高考物理一轮复习增分突破五电磁感应与动量观点综合问题.docx

增分突破五电磁感应与动量观点综合问题 增分策略 1.应用动量定理解题的基本思路 (1)确定研究对象,在中学阶段用动量定理讨论的问题,其研究对象一般仅限于单个物体或能看成一个物 体的系统。 (2)对物体进行受力分析,可以先求每个力的冲量,再求各力冲量的矢量和——合力的冲量;或先求合力,再求其冲量。 (3)抓住过程的初、末状态,选好正方向,确定各动量和冲量的正负号。 (4)根据动量定理列方程,如有必要还需要其他补充方程。最后代入数据求解。 2.应用动量定理的注意事项 (1)一般来说,用牛顿第二定律能解决的问题,用动量定理也能解决,如果题目不涉及加速度和位移,用动量定理求解更简单。动量定理不仅适用于恒力,也适用于变力。为变力时,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。 (2)动量定理的表达式是矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中 的F是物体或系统所受的合力。 3.电磁感应与动量的结合主要有两个考点 (1)对与单杆模型,则是与动量定理结合。例如在光滑水平轨道上运动的单杆(不受其他力作用),由于在 磁场中运动的单杆为变速运动,则运动过程所受的安培力为变力,依据动量定理F安Δt=ΔP,而又由于F 安Δt=BILΔt=BLq,q=NΔΦR总=NBLxR总,ΔP=mv2-mv1,由以上四式将流经杆的某一横截面积的电荷量q、杆位移x及速度变化结合一起。 (2)对于双杆模型,除受到的安培力之外,受到的其他外力之和为零时,与动量守恒结合考查较多。 典例1如图所示,一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属轨道的底端向上滑 行,轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻相连,磁场方向垂直轨道平面向上,轨道与金属杆ab 的电阻不计并接触良好。金属杆向上滑行到某一高度h后又返回到底端( ) A.整个过程中合外力的冲量大小为2mv0 B.上滑过程中电阻R上产生的焦耳热等于下滑过程中电阻R上产生的焦耳热

《电磁感应现象》教学设计

《电磁感应现象》教学设计 一、教材分析 电磁感应现象实在学生学习了电学的初步知识和电流能够产生磁场的基础上编排的,是初中电与磁的重点,同时也是电磁学的基础,通过本节课的学习,不仅能加深对电能生磁的理解,同时让学生对电磁学有一个较全面的认识,为下面和以后有关电磁学的学习奠定了基础。此外,电磁感应知识与人们日常生活、生产技术有着密切的联系,因此,学习这部分知识有重要的现实意义。 二、学情分析 初中学生正处于发育、成长阶段,他们对事物存在好奇心,具有强烈的操作兴趣。而且通过前面的学习,已经初步掌握了科学探究的方法,分析问题、应用知识解决问题的能力也有所加强。 三、设计理念 本节课以新课程理念为指导,实施探究式教学,注重培养学生动手、动脑的良好习惯,让学生通过自主探究获得新知识,渗透科学探索的精神。 本节课利用日常生活中的“电”由何而来,引入新课,以激发学生的学习欲望,体现了从生活走向物理。在探究“磁生电”的过程中,采取了“逆向思维”、“科学探究”等方法,使学生始终处于积极的思索之中,把“教学过程”转变为“探究过程”,培养了学生良好的思维习惯和初步的科学实践能力。而在学习发电机的过程中,则以学生自主学习为主,结合图片和模型,解决有关问题,同时通过“三峡工程”和“磁记录”等内容,把所学知识应用与生产实际中,以培养学生的自学能力以及终生的探索乐趣。 四、设计思路 1、三维目标 (1)知识与技能 ①理解电磁感应现象。 ②了解感应电流的方向与导体运动的方向及磁场的方向有关。

③知道发电机的工作原理,知道发电机在工作时能量如何转化。 ④知道我们的生活用电是交流电。 (2)过程与方法 ①通过经历探究“磁生电”的过程,培养学生进行逆向思维和发散思维的能力。 ②通过制作发电机的过程培养学生的动手实践能力,鼓励学生积极开展小 发明、小制作活动。 (3)情感、态度与价值观: ①通过向学生介绍法拉第的生平,培养学生锲而不舍、坚忍不拔的思想品质。 ②通过介绍发电机的发明,是学生了解科技发展是人类社会进步的巨大推动力。 2、教学重点和难点 (1)教学重点:磁如何产生电。 (2)教学难点:电磁感应实验的设计方案和制作小发电机。 3、教学方法 观察实验法、科学猜想、实验探索法、讨论归纳法、多媒体演示、合作探究。 4、学法指导 现代的素质教育有一个更新的观念,就是培养学生的创新精神和实践能力,这其中最主要的因素就是懂得自己去发现问题而不是等别人来提问题,这也是我们以前教学过程中不太注意的,所以,现在我们要注意这些问题的发现。 对现时期的教学来讲,我们不仅要教学生知识,培养学生能力,传播学习的思想方法,重要的是通过这些手段,培养他们的学习能力,为他们今后继续教育或终身教育打下良好的基础。所以教学法部分有:(1)使学生学会发现问题,然后是分析、解决问题的能力。学生只有有了疑问,才有学习的动力,而问题的解决,恰好就是建立新的知识结构的过程,从而培养学生

苏州市蓝缨学校高二物理《电磁感应定律应用》教案

【基本概念与基本规律】 5.比较感生电动势与动生电动势 感生电动势 动生电动势 含 义 由于磁场发生变化而在回路 中产生的感应电动势 表示长为l 的导体(无论闭合与否)做切割磁感线运动时产生的感应电动势 大 小 t n E ??Φ= BLv E = 非静电力 感应电场力 洛仑兹力 方 向 只能用楞次定律判别 可以用右手定则,也可用楞次定律判别 6.注意区别:磁通量Φ、磁通量的变化?Φ、磁通量的变化率t ??Φ。 ⑴Φ是状态量,是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数,当磁场与回路平面垂直时,BS =Φ。 ⑵?Φ是过程量,是表示回路从某一时刻变化到另一时刻磁通量的增量,即12Φ-Φ=?Φ。 ⑶ t ??Φ表示磁通量的变化快慢,即单位时间内磁通量的变化,称磁通量的变化率。 ⑷上述三个物理量的大小没有直接关系,这一点与运动学中v 、v ?, t v ??三者相似。 【例1】(2006天津)在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图 1所示,当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 图 图

如图 2变化时,图 3中正确表示线圈中感应电动势 E 变化的是( ) 【例2】如图所示,一边长为L 的正方形金属框,质量为m ,电阻为R ,用细线把它悬挂在一个有界的磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间均匀变化且满足B =kt 规律.已知细线所能承受的最大拉力T =2mg ,求从t =0时刻起,经多长时间细线会被拉断. 二、导体切割磁感线产生感应电动势计算 1.导体切割磁感线产生感应电动势的大小:θsin Blv E = ⑴上式适用导体平动,l 垂直v 、B 。 ⑵公式中L 是导体切割磁感线的有效长度。θ是v 与B 的方向夹角,若θ=90°(v ⊥B )时,则E=BLv ;若θ=0°(v ∥B )时,则E=0。 2.切割运动的若干图景: ① 部分导体在匀强磁场中的相对平动切割 ②部分导体在匀强磁场中的匀速转动切割 图

第二十二讲-电磁感应与动量结合

第二十二讲电磁感应与动量结合 电磁感应与动量的结合主要有两个考点: 对与单杆模型,则是与动量定理结合。例如在光滑水平轨道上运动的单杆(不受其他力作用),由于在磁场中运动的单杆为变速运动,则运动过程所受的安培力为变力,依据动量定理 F t P ?=?安,而又由于F t BIL t BLq ?=?= 安 ,= BLx q N N R R ?Φ = 总总 , 21 P mv mv ?=-,由以上四 式将流经杆电量q、杆位移x及速度变化结合一起。 对于双杆模型,在受到安培力之外,受到的其他外力和为零,则是与动量守恒结合考察较多一、安培力冲量的应用 例1:★★如图所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内,现有一个边长为a(a﹤L)的正方形闭合线圈以初速度v0垂直磁场边界滑过磁场后,速度为v(v﹤v0),那么线圈(B ) A.完全进入磁场中时的速度大于(v0+v)/2 B.完全进入磁场中时的速度等于(v0+v)/2 C.完全进入磁场中时的速度小于(v0+v)/2 D.以上情况均有可能 分析:进入和离开磁场的过程分别写动量定理(安培力的冲量与电荷量有关,电荷量与磁通量的变化量有关,进出磁场的安培力冲量相等) 点评:重点考察了安培力冲量与电荷量关系。 例2:★★★如图所示,在水平面上有两条导电导轨MN、PQ,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向里,磁感应强度的大小为B,两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离摆开放在导轨上,且与导轨垂直。它们的电阻均为R,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,金属杆的摩擦不计。杆1以初速度v0滑向杆2,为使两杆不相碰,则杆2固定与不固定两种情况下,最初摆放两杆时的最少距离之比为( C )

法拉第电磁感应定律教案新人教版选修Word版

高二物理选修3-2《法拉第电磁感应定律》教案 目的要求 复习法拉第电磁感应定律及其应用。 知识要点 1.法拉第电磁感应定律 (1)电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即t k E ??Φ=,在国际单位制中可以证明其中的k =1,所以有t E ??Φ=。对于n 匝线圈有t n E ??Φ=。(平均值) 将均匀电阻丝做成的边长为l 的正方形线圈abcd 从匀强磁场中向右匀速拉出过程,仅ab 边上有感应电动势E =Blv ,ab 边相当于电源,另3边相当于外电路。ab 边两端的电压为3Blv /4,另3边每边两端的电压均为Blv /4。 将均匀电阻丝做成的边长为l 的正方形线圈abcd 放在匀强磁场 中,当磁感应强度均匀减小时,回路中有感应电动势产生,大小为E =l 2(ΔB /Δt ),这种情况下,每条边两端的电压U =E /4-I r = 0均为零。 (2)感应电流的电场线是封闭曲线,静电场的电场线是不封闭的,这一点和静电场不同。 (3)在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下,由法拉第电磁感应定律可推导出感应电动势大小的表达式是:E=BLv sin α(α是B 与v 之间的夹角)。(瞬时值) 2.转动产生的感应电动势 ⑴转动轴与磁感线平行。如图,磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外,长L 的金属棒oa 以o 为轴在该平面内以角速度ω逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。在应用感应电动势的公式时,必须注意其中的速度v 应该指导线上各点的平均速度,在本题中 应该是金属棒中点的速度,因此有22 12L B L BL E ωω=?=。 ⑵线圈的转动轴与磁感线垂直。如图,矩形线圈的长、宽分 别为L 1、L 2,所围面积为S ,向右的匀强磁场的磁感应强度为B ,线圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动。线圈的ab 、cd 两边切割磁 感线,产生的感应电动势相加可得E=BS ω。如果线圈由n 匝导线 绕制而成,则E=nBS ω。从图示位置开始计时,则感应电动势的瞬时值为e=nBS ωcos ωt 。该结论与线圈的形状和转动轴的具体 位置无关(但是轴必须与B 垂直)。 实际上,这就是交流发电机发出的交流电的瞬时电动势公式。 3.电磁感应中的能量守恒 只要有感应电流产生,电磁感应现象中总伴随着能量的转化。电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合。这种综合是很重要的。要牢固树立起能量守恒的思想。 例题分析 例1:如图所示,长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ,处于磁感 L 1 v c B l a b d l v a b d ω o a v b c L 1 L 2 ω

高中物理人教版(电磁感应)教案与典型例题解析

高中物理人教版(电磁感应)教案与典型例题解析 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。 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 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 1

《4.4法拉第电磁感应定律教案》

4.4法拉第电磁感应定律 【教学目标】 (1)知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。 (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、 t ??Φ。 (3)理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 (4)知道E =BLv sin θ如何推得。 【教学重点】法拉第电磁感应定律。 【教学难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。 【教学方法】自主学习 合作探究 巩固延伸 【教学过程】 一、复习提问:1、在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么? 2、恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么? 3、在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向? 二、引入新课 1、问题1:既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢? 2、问题2:如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁,问 ①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么? ②、有感应电流,是谁充当电源? ③、上图中若电路是断开的,有无感应电流电流?有无感应电动势? 3、产生感应电动势的条件是什么?4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现? 三、进行新课 (一)、探究影响感应电动势大小的因素 (1)猜测:感应电动势大小跟什么因素有关?(2)探究问题: 问题1、在实验中,电流表指针偏转原因是什么? 问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系? 问题3:在实验中,快速和慢速效果有什么相同和不同? 实验结论电动势的大小与磁通量的变化快慢有关,磁通量的变化越快电动势越大,磁通量的变化越慢电动势越小。 (二)、法拉第电磁感应定律 a b G E r

《电磁感应》教学设计

《电磁感应》教学设计 (一)引入新课:我们的物理“很美”,它具有“和谐的美”、“规律的美”——如浩瀚的宇宙及我们的太阳系在各就各位的运行着;它还具有“对称美”——如有“正电”就有“负电”、磁体有“南极”就有“北极”、平面镜中的像与物完全对称、还听说有“物质”就有“反物质”??当然物理也具有“奇异的美”,如听说有“磁单极子”,还有什么“宇称不守恒”……随着以后年级的递增,你会逐渐发现物理的各种美。通过奥斯特实验,我们知道:“电”能产生出“磁” ,(老师不妨在30秒内重现这个实验),那么同学猜想,反过来,“磁”能否生产出“电”来呢?(顺便板书逆向箭头并带问号) 几乎所有学生猜:“磁”也能生“电”。(那只是乱猜,无正当 理由,只是思维定势喊的) (二)引导学生确定需要哪些器材(这里,老师起很大主导作用):当然要有磁体,还得有导线(否则,电流在哪流?),我给准备的是2m长的。还得有检验是否生出电流来的电流表(否则,你生出电来 了都还不知道呢)。 (三)这时,老师宣布:“开始试验,我看咱班那位同学把法拉 第憋了10年才发现的电流找出来”:同学们跃跃欲试,摩拳擦掌, 都想第一个发现,情绪激动,但无从下手,不知怎么摆弄好,憋得难

受,我则煞有介事的巡视着??我知道他们几乎发现不了。但我就想让他们憋很长一段时间并且还没书看,急的难受。巡视时,我发现各种各样的做法:1、导线敞开着,放在蹄型磁体上不动(很多学生);2、导线敞开着,在蹄型磁体上随便乱动(很多学生);3、导线敞开着,放在蹄型磁体中间不动(很多学生);4、导线敞开着,放在蹄型磁体中间晃动(部分学生);?? 这时候,我只问学生一句话:“开着的导线里会有电流吗?”只见大部分学生开始把导线闭合。但还是没有同学生产出电流来,我再说:“不急,人家法拉第用了好几年,我们才一节课,不过二班有个同学发现了”(其实没有)。就这样,学生们在好胜心的驱动下,积极的想着办法??我巡视着,开始发现有些学生把导线缠绕到蹄型磁体上。约15——20分钟以后(绝不是浪费),我走上讲台演示,我用的演示器材就是普通导线,我用夸张的慢动作缠绕10圈,快速切割,学生不约而同的:“啊,电流!”,我再用夸张的慢动作缠绕20圈,30圈,学生高呼:“大电流!”;再换正规实验器材——线圈,再做实验,然后,在线圈里接入一个灯泡,也发光。到此,学生一直感叹,后悔,我就差那么一点点!此时,我讲法拉第及科拉顿的故事。发给学生们线圈也感受感受。师生共同总结:产生电流的条件及电流方向与什么有关。

高中物理-法拉第电磁感应定律教案

高中物理-法拉第电磁感应定律教案 教学目标:知识与技能1、知道什么是感应电动势。2、了解什么是磁通量以及磁通量的变化量和磁通量的变化率。3、在实验基础上,了解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式,学会用该定律分析与解决一些简单的问题。4、培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物理规律的能力。 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t n E ??Φ=,掌握运用理论知识探究问题的方法 情感态度与价值观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;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 教学重点:法拉第电磁感应定律 教学难点:磁通量的理解 教具:磁铁、螺线管、电流表、学生电源、电键、滑动变阻器、小螺线管A 、大螺线管B 教学过程: 一、感应电动势 说明:既然在闭合电路中产生了感应电流,这个电路中就一定有电动势。我们把电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。在闭合电路里,产生感应电动势的那部分导体相当十电源。在同一个电路中,感应电动势越大,感应电流越大。那么,感应电动势的大小跟什么因素有关呢?请看实验 演示实验:实验装置:图3 .1-2 和图3.1-3 实验过程:在图3.1 -2中,使导体捧以不同的速度切割磁感线,砚察电流表指针偏转的幅度。 实验结论:在导线切割磁感线的过程中,切割速度越大,感应电动势越大 实验过程:在图3.1-3 中,使磁铁以不同的速度插入线圈和从线圈中抽出,观察电流表指针偏转的幅度。 实验结论:在磁铁插入和从线圈中拔出的过程中,插入和拔出的速度越大,感应电动势越大 说明:导体捧以较大的速度切割磁感线,和磁体以较大的速度插入线圈和从线圈中抽出,都使线圈中的磁通量发生变化,且磁通量变化的速度比较大 说明:许多实验都表明,感应电动势的大小跟磁通变化的快慢有关。我们用磁通

高中物理11电磁感应现象的发现教案教科版

1.1 电磁感应现象的发现 [要点导学] 1、不同自然现象之间是有相互联系的,而这种联系可以通过我们的观察与思考来发现。例如摩擦生热则表明了机械运动与热运动是互相联系的,奥斯特之所以能够发现电流产生磁场,就是因为他相信不同自然现象之间是互相联系和互相转化的。 2、机遇总是青睐那些有准备的头脑,奥斯特的发现是必然中的偶然。发现中子的历史过程(在选修3-5中学习)也说明了这一点。小居里夫妇首先发现这种不带电的未知射线,他们误认为这是能量很高的射线,一项划时代的伟大发现就与小居里夫妇擦肩而过了。当查德威克遇到这种未知射线时,查德威克很快就想到这种不带电的射线可能是高速运动的中子流,因为查德威克的老师卢瑟神福早已预言中子的存在,所以查德威克的头脑是一个有准备的头脑,查德威克就首先发现了中子,并因此获得诺贝尔物理学奖。所以学会用联系的眼光看待世界,比记住奥斯特实验重要得多。 3、法拉第就是用联系的眼光看待世界的人,他坚信既然电流能够产生磁场,那么利用磁场应该可以产生电流。信念是一种力量,但信念不能代替事实。探索“磁生电”的道路非常艰苦,法拉第为此寻找了10年之久,我们要学习的就是这种百折不挠的探索精神。 4、法拉第为什么走了10年弯路,这个问题值得我们研究。原来自然界的联系不是简单的联系,自然界的对称不是简单的对称,“磁生电”不象“电生磁”那样简单,“磁生电”必须在变化、运动的过程中才能出现。法拉第的弯路应该使我们对自然界的联系和对称的认识更加深刻、更加全面。 [范例精析] 例1奥斯特的实验证实了电流的周围存在磁场,法拉第经过10年的努力终于发现了利用磁场产生电流的途径,法拉第认识到必须在变化、运动的过程中才能利用磁场产生电流。法拉第当时归纳出五种情形,请说出这五种情形各是什么。 解析法拉第把能引起感应电流的实验现象归纳为五类:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。它们都与变化和运动有关。 拓展法国物理学家安培也曾将恒定电流或磁铁放在导体线圈的附近,希望在线圈中看到被“感应”出来的电流,可是这种努力均无收获。因为“磁生电”是在变化或运动中产生的物理现象。 例2 自然界的确存在对称美,质点间的万有引力F=Gm1m2/r2和电荷间的库仑力F=kq1q2/r2就是一个对称美的例子。电荷间的相互作用是通过电场传递的,质点间的相互作用则是通过引力场传递的。点电荷q的在相距为r处的电场强度是E=kq/r2,那么质点m在相距为r 处的引力场强度是多少呢?如果两质点间距离变小,引力一定做正功,两质点的引力势能一定减少。如果两电荷间距离变小,库仑力一定做正功吗?两电荷的电势能一定减少吗?请简述理由。

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