2020最新教科版高三物理选修3-2全册教学课件

价值观
1、让学生发展对 科学的好奇心与 求知欲，能体验 探索自然规律的 艰辛与喜悦。 2、在实验探究过 程中，培养学生 的团队合作精神。
3.教学重难 点
教学重点：
①根据探究性 实验总结得出 楞次定律 ②楞次定律的 应用
教学难点：
对楞次定律的理解
二.教法、学法分析
心理特征：好奇心强
1.说教法
多媒体引发动机
2.学法指导
实验探究法
探究式教学法
归纳法
比较总结法 反馈定位法
三．教学程序
1.“魔术”演示实验引入 2.提出问题，大胆猜想 3.自主探究，合作交流 4.课共堂小同结分析，总结规律 5.深入理解，规律应用 6.课堂小结，个人反思
板书设计
第四节 楞次定律
楞次定律：感应电流具有这样的方向，感应电流的 磁场总是阻碍产生感应电流的磁通量的变化。
楞次定律说课
说课流程
教材分析 教法、学法分析 教学过程 板书设计
教学反思
一.教材分析
1.教材的地位内容与作用
楞次定律这一节课选自教科版选修3-2第 一章第四节。内容讲述的是感应电流方向的规 律。教材是在初中磁场知识和对电磁感应简单 认识的基础上，利用高中已学过的知识，较为 深入的研究磁转化为电的规律，研究电场、磁 场的统一性。这些内容，在高中物理教材中占 有重要地位。
2.教学三维目标
知识与 技能
1、理解楞次定律 的内容。 2.掌握利用楞次定 律判断感应电流的 方向的方法步骤。 3、通过实验探究 培养学生分析归纳 能力。
过程与 方法
1、通过楞次定律 的探究过程体会科 学探究的要素。 2、通过楞次定律 的学习过程，认识 物理实验在物理学 发展过程中的作用
情感态度 与

实验操作 导体棒静止 导体棒平行 磁感线运动 导体棒切割 磁感线运动
实验现象(有无电流)
分析论证
_无__
_闭__合___ 电 路 的 _一__部__分__
导体在磁场中做
_无__
_切__割__磁__感__线__ 运 动 时 ，
电路中有感应电流产 _有__
生
2.探究通过闭合回路的磁场变化时是否产生感应电流(实验图如 图所示)
C [设闭合线框在位置 1 时的磁通量为 Φ1，在位置 2 时的磁通 量为 Φ2，直线电流产生的磁场在位置 1 处比在位置 2 处要强，故 Φ1>Φ2.
将闭合线框从位置 1 平移到位置 2，磁感线是从闭合线框的同一 面穿过的，所以 ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置 1 绕 cd 边翻转到位置 2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以 ΔΦ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来穿过的方向为正方向，则后来从 另一面穿过的方向为负方向)．故正确选项为 C.]
自主预习 探新知
一、电磁感应的发现 1．丹麦物理学家 奥斯特 发现载流导体能使小磁针转动，这种 作用称为电流的磁效应，揭示了电 现象与磁现象之间存在密切联系． 2．英国物理学家 法拉第 发现了电磁感应现象，即“磁生电” 现象，他把这种现象命名为 电磁感应 ．产生的电流叫作 感应电流 ．
二、感应电流产生的条件 1．探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流(实验图如图所 示)
合作探究 攻重难
磁通量的理解与计算
1.匀强磁场中磁通量的计算 (1)B 与 S 垂直时，Φ＝BS. (2)B 与 S 不垂直时，Φ＝B⊥S，B⊥为 B 垂直于线圈平面的分量．如 图甲所示，Φ＝B⊥S＝(Bsin θ)·S.也可以 Φ＝BS⊥，S⊥为线圈在垂直于 磁场方向上的投影面积，如图乙所示，Φ＝BS⊥＝BScos θ.

计．金属棒与导轨间的动摩擦因数为 μ ，若用恒力 F 沿水平
向右拉导体棒运动，求金属棒的最大速度．
图1－5－5
【解析】
金属棒向右运动切割磁感线，产生感应电动
势，由右手定则知，棒中有从a→b方向的电流；再由左手定 则，安培力向左，导体棒受到的合力减小，向右做加速度逐 渐减小的加速运动；当安培力与摩擦力的合力增大到大小等
连接一个阻值为 R 的电阻．一根垂直于导轨放置的金属棒
ab ，质量为 m ，从静止开始沿导轨下滑．求 ab 棒的最大速 度．(已知ab和导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电 阻不计)
图1－5－4 【审题指导】 解决本题应把握以下三个关键点：
(1)导体棒做什么运动取决于受力情况和初状态． (2)导体棒先做加速运动后达到匀速运动状态． (3)导体棒达到恒定速度时受力平衡．
步骤 9 ：先由学生自己总结
本节的主要知识 ，教师点 评，安排学生课下完成 【课时作业】
演示结束
课
标
解
读
重
点
难
点
1.知道电磁感应现象遵守能
量守恒定律． 2．掌握电磁感应现象中产 生的电能与克服安培力做功 的关系．
1.电磁感应与能量的综 合．(重点)
2．电磁感应与力学知识
的综合．(重点) 3．电磁感应中能量的转 化关系．(难点)
状态时的平衡方程，往往是解答该类问题的突破口．
(2012· 广元高二检测 ) 如图 1 － 5－ 4 所示， AB 、 CD 是两 根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间距离为 L，导轨平 面与水平面的夹角为 θ.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平 面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为 B . 在导轨的 A 、 C 端
反映线框中感应电流变化规律的是(

明用电的频率大，因此人眼感觉不到变化.
峰值和有效值 1.基本知识 (1)峰值 ①概念：交变电流的电压和电流在一个周期内所能达到 最大值 的，分别称为电压和电流的峰值，用符号和表示． 受的电压高于交流电压的． Um Im ②应用：电容器、二极管在使用时要注意让它们所能承
峰值
(2)有效值
电阻 ①概念：如果交流电与某一直流电通过同一，在相同的 热量 直流 时间内所产生的相等，那么这个电的电流和电压值就分别称 为相应交流电的电流和电压的有效值． ②应用 额定 ( 电流 ) 均是指有效 a ．交流用电器铭牌上所标的电压 值． 有效 b．交流电压表(电流表)测出的数值是值． c．无特别说明时提到的交变电流的数值(通常值)也是指 有效 值．
(3)从图示位置转过 90° 的过程中， E ΔΦ E ＝N ，又因为 I ＝ ， Δt R＋ r NΔΦ NBΔS 所以 q＝ I Δt＝ ＝ ＝0.16 C. R＋ r R＋ r
【答案】
(1)50V
35.4V (3)0.16C
(2)31.86V 3.54A
2．在匀强磁场中，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转 轴匀速转动，如图2 －2－ 4甲所示，产生的交变电动势的图 像如图乙所示，则( )
(3)二者关系：对正弦交变电流，有效值I、U与峰值Im、 Im I Um之间的关系为 ＝ ， U 2 Um ＝ . 2
2．思考判断 (1)有效值可理解为交变电流产生的平均效果，故与平均 值相似．(×) Im Um (2)关系式I＝ 和U＝ 适用于任意的交变电流．(×) 2 2 (3)交流电的有效值是指相同时间内，产生相同热量的直 流电的值．(×)
系，会求解特殊形式电流的有效值． ●教学地位 本节知识是高考命题的重点，单独考查一般以选择题形 式出现，与其他电学知识相结合，往往以计算题的形式出

实验3:将实验2中的直导线与电池两极相连, 螺线管 与电流计连接 。 实验4:把两根导线互相缠绕着, 先把其中的一根的两 头接到电池上通电, 把另一根的两头接到电流计上。
“静变”思维的束缚
未显示作用
毫无反应
不行
从普通的磁铁中 获得电的希望，时 时激励着我从实验 上探求电流的感应 效应。
法拉第 日记
自然哲学家谢林：宇宙间具有普遍的自 然力的统一。
一、奥斯特实验的启迪
电与磁是有联系的！ 艰辛探索（1807-1820） ： 静电——没感觉 改变中的突破：1820 发现小磁针偏转 安培的华丽转身：安培定则、电动力学
法拉第：“它突然打开了科学 中一个黑暗领域的大门，使其 充满光明。”
二、电磁感应现象的发现
课前自主学案
一、奥斯特实验的启迪
奥斯特 1820年，________发现了电流的磁效应．根据
对称性，很多物理学家做了不少“磁生电”的 实验都以失败告终.1821年，法拉第全身投入 “磁生电”的研究中．
二、电磁感应现象的发现
法拉第 1 ． 1831 年，英国物理学家 ________ 发现了电磁
感应现象，并将“磁生电”的现象分为五类： (1)
三、电磁感规律的发现及其对社会发展意义
关于法拉第，过去说得多的：穷苦、顽强、不为名利。
现在：除此之外还有，甚至更重要的是… …
（1）正确的指导思想（自然现象的相互联系） （2）抹去科学学家头上的光环，正确认识失败。 科学是人做的，科学是为人的。 ――科学中的人文精神。
说明：请同学们阅读教材P3，了解电磁感规律的发现 及其对社会发展意义。
磁场 变化中的 _____ ； (2) 变化中的 _______ ； (3) 运动 电流

3.在应用示波器观察Y输入系统的作用时，有下列操作 程序，请在横线上填写观察到的现象．
(1)把“扫描范围”旋钮置于“外X”挡，“DC、AC”开 关置于“DC”位置，调节水平、竖直位移旋钮使光点位于荧 光屏中心，将衰减旋钮置于“1 000”挡，“Y增益”旋钮顺 时针转到二分之一处；
(2)用1～2节干电池(1.5 V)作直流电源，将电源和变阻器 组成如图2－3－9所示的直流回路，并取出一部分电压加到 “Y输入”与“地”接线柱上；
(3) 观 察 机 内 正 弦 交 流 电 压 波 形 ， 把 示 波 器 的
“__扫__描__范__围__”旋钮调到第一挡，“__衰__减__调__节__”旋钮调到
最右端的“
”处，再调节扫描_微__调___旋钮，直到屏幕
出现稳定的波形为止．
2．思考判断 (1)交流电的波形图可用示波器来观察．(√) (2)示波器关机时，直接断开电源开关即可．(×) (3)X增益旋钮是用来调整图像在水平方向的幅度的．(√) 3．探究交流 若用示波器观察到了稳定的图线，为了使图线更加清晰 而不会使线条变粗，应调节哪些旋钮？ 【提示】 调节：聚焦和辅助聚焦调节两个旋钮.
【解析】 竖直方向的偏移实验中，水平方向没有偏 转，所以扫描范围旋钮应置于“外X”挡，选项B正确；由于 做的是竖直方向的偏移实验，不是竖直方向的波形实验，所 以“DC”“AC”开关置于“DC”位置，选项D正确．
【答案】 BD
2．在应用示波器观察正弦规律变化的电压图线时，将 “扫描范围”旋钮置于第一挡(10～100 Hz)，把“衰减”旋 钮置于合适的挡，再调节“扫描微调”旋钮，屏上便出现完 整的正弦曲线，如图2－3－8所示．则下列关于同步极性选 择的说法中正确的是( )
图2－3－8

答案：BD
解析：根据题图可知该交变电流电压的最大值为100 V，周
期为4×10－2 s，所以频率为25 Hz，A错，B对；而ω＝2πf＝50π
rad/s，所以u＝100sin50πt
V，C错；又P＝
U2 R
＝
10202 100
W＝50
W，D对。
02 题型分类指导
No.1 描述交变电流的物理量 例1 [2012·广东高考]某小型发电机产生的交变电动势为e＝ 50sin100πt(V)。对此电动势，下列表述正确的有( ) A．最大值是50 2 V B．频率是100 Hz C．有效值是25 2 V D．周期是0.02 s
解析：由题图可得其T＝0.8 s，f＝T1＝1.25 Hz，故A对，D 错；又由题图读得Im＝4 A，故B对；因为电流为非正弦式交流 电，故有效值I≠ Im2＝2 2 A，C错。
答案：AB
No.2 交变电流有效值的计算 例 2 如图表示一交变电流随时间变化的图象，此交变电流 的有效值是( )
A．5 2 C.722 A
②交变电流的平均值是交变电流图象中图线与时间轴所围 的面积跟时间的比值。
(2)计算的方法不同：
①交变电流的有效值要根据电流的热效应进行求解。
②交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间的长短
均有关，其数值需根据法拉第电磁感应定律E＝n
ΔΦ Δt
计算。例
如，对于正弦交变电流，在0～
T 4
时间内
E
＝
2 π
B．2.5 A D．3.5 A
[分析] 解答本题的思路如下：
[解析] 根据交变电流有效值的定义，让题图中的交变电流 和某一恒定电流分别通过同一个电阻，如果在相同时间内电阻产 生的热量相同，则此恒定电流的数值就等于此交变电流的有效 值。设此交变电流的有效值为 I，则任意一个周期内，有 I2RT＝ I21RT2＋I22RT2，代入数据得 I2＝(2 2)2×12＋(322)2×12，解得 I＝2.5 A，选项 B 正确。

5符号“DC”表示直流，“AC”表示交流。
[变式训练1－1] 某示波器工作时，屏上显示出如图所示 的波形，且亮度较弱。
(1)要将波形调到中央，应调节示波器的________旋钮和 ________旋钮；若要增大显示波形的亮度，应调节________旋 钮。
(2)此时衰减调节旋钮位于“ ”挡，若要使此波形横向展 宽，并显示出3个完整的波形，同时要求波形幅度适当大些，需 要进行的操作是( )
A．调节X增益调节旋钮和竖直位移旋钮 B．调节X增益调节旋钮和扫描微调旋钮 C．调节扫描微调旋钮和Y增益调节旋钮 D．调节水平位移旋钮和Y增益调节旋钮
解析：因为是由一个波形变为两个波形，所以用扫描微调 旋钮；Y增益调节旋钮可调节波形的幅度。
答案：C
03 课堂效果自测
04 课后巩固训练
谢谢观看！
(1)当屏幕上出现如图所示的波形时，应调节________旋 钮。如果正弦波的正负半周均超出了荧光屏的范围，应调节 ________旋钮或________旋钮，或这两个旋钮配合使用，以使 正弦波的整个波形出现在荧光屏内。
(2)如需要荧光屏上正好出现一个完整的正弦波形，应将 ________旋钮置于________位置，然后调节________旋钮。
3扫描范围旋钮用来改变扫描电压的频率范围；扫描微调 旋钮使扫描电压的频率在选定的范围内连续变化。
[变式训练2－1] 用示波器观察某交流信号时，在荧光屏上 显示出一个完整的波形，如图所示。经下列四组操作之一，使 该信号显示出两个完整的波形，且波形幅度增大。此组操作是 ________(填选项前的字母)。( )
如图为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗 且模糊不清的波形。
(1)若要增大显示波的亮度，应调节________旋钮。 (2)若要使屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节________ 旋钮。 (3)若要将波形曲线调至屏中央，应调节________与 ________旋钮。

（2）电流按正弦规律变化 （3）电路上的电压按正弦规律变化
电流
i I m sin t
u U m sin t
i I m sin通过 tR时：
u iR，U m I m R.
2、交变电流的变化规律 (1)感应电动势: e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时) e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时) (2)感应电流: i=(nBsω/R)sinωt=Imsinωt(从中性面开始计 时 ) i=(nBsω/R)cosωt=Imcosωt (从从B∥S开始计时) (3)外电路电阻两端的电压: u=Umsinωt(从中性面开始计时)
6. 一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在 磁场中转动的角速度是100πrad/s。 （1）写出感应电动势的瞬时值表达式。 （2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路的总电阻为100Ω，试写 出通过负载的电流强度的瞬时表达式、在t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？
(甲 )
没有边切割磁感应线
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
(乙 )
a（b）、d（c）边垂直 切割磁感应线，
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向b到a
(丙 )
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向a到b
• 设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂 直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所 示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O． 回答问题：
1．在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于 交变电流的是 A B D ，属于正弦交变电流的 是 。 A

变式训练1 如图29－6所示，各图中有感应电流产生的是( )
图29－6
解析 选项A中，线圈没闭合，无感应电流；选项C中， 导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感 线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电流；选项B中，磁 通量增大，有感应电流；选项D中，回路中的磁通量恒定， 无感应电流．故选项B正确．
新课标·高考式复习
全方位指导
物理选修3-2
目录
▪ 第四章 电磁感应
▪ 课时29 划时代的发现 探究电磁感 ▪ 应的产生条件 ▪ 课时30 楞 次 定 律 ▪ 课时31 法拉第电磁感应定律 ▪ 课时32 电磁感应定律的应用 ▪ 课时33 互感和自感 涡流 电磁阻
尼和电磁驱动 ▪ 课时34 《电磁感应》小结
解析 (1)由磁通量的定义可得： Φ1＝B·S＝5×10－3 Wb． (2)Φ2＝B·S·cos 120°＝－2.5×10－3 Wb ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝7.5×10－3 Wb． 答案 (1)5×10－3 Wb (2)－2.5×10－3 Wb 7.5×10－3 Wb 点评 磁通量的变化量一般用变化的绝对值表示即可．
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
小Hale Waihona Puke |B－B′|，穿过平面的磁通量为|B－B′|·S＝|BS－B′S|＝|Φ －Φ′|．磁通量的意义可以用磁感线的条数形象地说明，因此 穿过平面的磁通量|Φ－Φ′|，可以理解为与相反方向穿过平面 的磁感线相抵消之后剩余的磁感线条数．
(2)单位：韦伯(Wb),1 Wb＝1 T·m2． 四、磁通量的变化 由 公 式 Φ ＝ BSsinθ 知 ， 穿 过 线 圈 的 磁 通 量 由 三 方 面 决 定，即磁感应强度的大小、线圈面积以及磁场方向与线圈平 面的夹角．三者中只要有一个因素发生变化都将引起Φ的变 化；但是如果两个甚至三个因素同时变化，Φ则有可能不 变．(想一想，这是为什么？) 五、结论 产生感应电流的条件：一是存在闭合电路，二是穿过闭 合电路的磁通量发生变化．