新课标高中物理选修3-2导学案(学生)

4.3楞次定律【教学目标】1、知识与技能：（1）理解楞次定律的内容。

（2）能熟练应用楞次定律判定感应电流方向。

（3）掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。

（4）理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。

2、过程与方法（1）通过观察演示实验，探索和总结出感应电流方向的一般规律（2）通过实验教学，感受楞次定律的实验推导过程，培养学生观察实验，分析、归纳、总结物理规律的能力。

3、情感态度与价值观（1）使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。

（2）让学生参与问题的解决，培养学生科学的探究能力和合作精神。

【教学重点】楞次定律的理解及实际应用【教学难点】理解楞次定律（“阻碍”的含义）【教学方法】实验法、探究法、讨论法、归纳法【教具准备】灵敏电流计，干电池，线圈(外面有明显的绕线标志)，导线若干，条形磁铁，线圈【教学过程】一、复习提问：1、要产生感应电流必须具备什么样的条件？答：穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生感应电流。

2、磁通量的变化包括哪情况？答：根据公式Φ=BS sinθ(θ是B与S之间的夹角)可知，磁通量Φ的变化包括B的变化，S的变化，B与S之间的夹角的变化。

这些变化都可以引起感应电流的产生。

二、引入新课B 1、问题1：如图，已知通电螺线管的磁场方向，问电流方向？答：由右手螺旋定则（安培定则）可知，电流从右边出，左边进，电流为逆时针方向。

2、问题2：如图，在磁场中放入一线圈，若磁场B 变大或变小，问①有没有感应电流？（有，因磁通量有变化）；②感应电流方向如何？（B 变大——逆时针，B 变小——顺时针）3、感应电流不是个好“孩子”。

感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系？本节课我们就来一起探究感应电流与磁通量的关系。

三、进行新课1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考：（1）、灵敏电流计的作用是什么？为什么用灵敏电流计而不用安培表？答：灵敏电流计——（把灵敏电流计与干电池试触，演示指针偏转方向与电流流入方向间的关系）电流从那侧接线柱流入，指针就向那侧偏转，因为灵敏电流计的量程较小，灵敏度较高，能测出螺线管中产生的微弱感应电流。

第二章交变电流第三节示波器的使用【学习目标】1.自主学习认识示波器的面板2.合作探究观察荧光屏上的亮斑并进行调节，.观察扫描并进行调节，.观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节，.观察按正弦规律变化的电压的图线3．激情投入，培养学生之间的合作意识和动手能力【重难点】 1.认识示波器的面板2、示波器的使用方法【课程内容标准】（1）收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神（2）通过实验，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。

【课前预习案】【使用说明】1、同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；通过梳理掌握：认识示波器的面板和各个旋钮、开关的名称、作用、操作方法（一）教材助读【预习内容】认识示波器面板上的旋钮如图2-3-1 J2459型示波器1.电源开关2.电源指示灯。

3.辉度调节旋钮用来调节图像4.聚焦调节旋钮使打到荧光屏上的电子束汇聚成一个，为了保护荧光屏，亮斑亮度，可调节，使它变暗。

5.辅助聚焦旋钮与4配合，功能同4旋钮6.竖直位移旋钮用来调节图像的位置7.水平位移旋钮用来调节图像的位置8.Y增益调节旋钮调节图像在方向的幅度9.X增益调节旋钮调节图像在方向的幅度10.衰减调节旋钮它有四个挡位，“1”表示，“10”、“100”、“1000”表示衰减为、、、。

右边的符号表示机内提供信号，把旋钮调到此处，可看到波形。

11.扫描范围旋钮用来调节扫描电压的，共四个挡位,最低的是10～1100Hz，即可以在10～100Hz范围内调节，向右每拨一挡，频率范围增大倍。

最右是外X挡，即使用外部输入的。

12.扫描微调旋钮在选定扫描范围内调节。

13.外部信号输入端包括“”、“”、“”三个接线柱，“地”是公共端。

如果使用机内扫描，则不用“”。

14.交直流选择开关“DC”代表、“AC”代表。

15.同步极性选择开关可使荧光屏上的电压波形从或开始。

【问题反馈】：请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。

第一节划时代的发现第二节探究感应电流的产生条件素养目标定位※知道电磁感应现象的发展过程※理解探究感应电流产生条件的实验过程※※掌握感应电流的产生条件,素养思维脉络知识点1划时代的发现1．“电生磁”的发现1820年，丹麦物理学家__奥斯特__发现了电流的磁效应。

2．“磁生电”的发现1831年，英国物理学家__法拉第__发现了电磁感应现象。

3．法拉第的概括法拉第把引起感应电流的原因概括为五类，它们都与__变化和运动__相联系⎣⎢⎢⎡(1)变化的__电流__；(2)变化的__磁场__；(3)__运动__的恒定电流；(4)__运动__的磁铁；(5)在磁场中运动的__导体__。

4．电磁感应法拉第把他发现的磁生电的现象叫电磁感应，产生的电流叫__感应电流__。

5．发现电磁感应现象的意义(1)使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了__电磁学__作为一门统一学科的诞生。

(2)使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代。

知识点2探究感应电流的产生条件1．导体棒在磁场中运动是否产生电流如图所示，将可移动导体AB放置在磁场中，并和电流表组成闭合回路。

实验过程及现象如下：实验操作实验现象(有无电流)分析论证导体棒静止无闭合电路包围的面积__变化__时，电路中有电流产生；包围的面积__不变__时，电路中无电流产生导体棒平行磁感线运动__无__导体棒切割磁感线运动__有__2．磁铁在螺线管中运动是否产生电流如图所示，将螺线管与电流表组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管。

实验现象如下：实验操作实验现象(有无电流)分析论证N极插入线圈有线圈中的磁场__变化__时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场__不变__时，线圈中无感应电流N极停在线圈中__无__N极从线圈中抽出有S极插入线圈__有__S极停在线圈中__无__S极从线圈中抽出有3．模拟法拉第的实验如图所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。

1.1电荷及其守恒定律一、课标解读在普通高中物理课程标准中，本节内容《电荷及其守恒定律》属于选修3-1，第一章第一节，课标要求学生能通过实验，了解静电现象。

能用原子结构模型和电荷守恒的观念分析静电现象。

观察静电现象，理解使物体带电的多种方式，并能分析静电感应现象。

课标中主要提及两点：一是以实验为基础，二是以观察和理解为重点，这对教师的教学提出了明确的要求。

二、教材分析电荷及其守恒定律是学生高中学习电磁学的第一个基础内容。

学习电磁学，需要学生很强的想象能力。

本节主要介绍电荷的基本概念、物体带电的原因、起电方式、电荷守恒定律、电荷量、元电荷及等基础内容，是学习《静电场》这一章的前提，对后面学习把握静电场的概念具有重要的作用。

教材从物质微观结构的角度认识物体带电的本质，使物体带电的方法。

向学生渗透对待问题要透过现象看本质的思想。

摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触，电荷守恒定律对学生而言不难接受，在此从原子结构的基础上做本质上分析，使学生体会对物理螺旋式学习的过程。

本节的关键是从实验演示和从物质微观角度分析各种起电方式的成因，有了对物体带电本质的理解，电荷守恒定律学生就比较容易理解，进同时还进一步加强了学生对守恒思想的理解。

三、学情分析1.学生的物理观念素养本课时安排在高一下学期的后半阶段，学生已经学习完毕高中物理力学部分，初步具备了高中生应具有的成熟的理性思考能力，对物理的认识也能从具象化的表面上升到对本质的探索。

本节内容则是物理电学部分的起点，部分课堂演示实验会联系生活和一些学生的亲身体验，如摩擦起电，起电后吸引轻小物体等现象，但静电现象更多时候展示的是只有在实验室内才能展示的东西，尤其是起电本质和电荷守恒定律，这就需要通过实验结合理论、加强对学生思维的引导，加深理解抽象化的电荷概念、守恒概念、物质微观本质等。

这些涉及物理核心素养中的“物理观念”，让学生逐步建立起物理科学观念，如：物质观念、运动观念、相互作用观念、守恒思想等。

第七节自感现象及其应用【思维激活】1.在接通或断开电动机电路时，在开关处会产生火花放电，你知道为什么吗？提示：电动机电路是含有线圈的电路，在通电瞬间或断电瞬间，线圈中就会有电流的巨大变化，从无到有或从有到无，在也会产生电磁感应现象，产生感应电动势，由于变化较快，感应电动势会比较大，加在开关的动片与静片之间，就会形成火花放电。

这是自感现象。

]2.在日常生活中，若发现或怀疑家用煤气泄漏，选用了打电话报警的方式求助，你认为这种方法正确吗？提示：不正确，打电话时会产生火花引起火灾，酿成更大的事故。

【自主整理】1.互感现象：绕在同一铁芯的两个线圈，当其中一个线圈上的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象就叫互感。

2.自感现象：当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也会在它本身激发出感应电动势。

这种由于导体本身的电流发生变化而使自身产生电磁感应的现象叫做自感。

3.自感电动势：由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。

4自感系数：自感系数L简称自感或电感，它跟线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关，线圈的横截面积越大、线圈绕制得越密、匝数越多，它的自感系数就越大，另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大.单位：________，符号是H.常用的还有_____（mH）和_____（μH），换算关系是：1 H=____mH=____μH.。

5.磁场的能量：线圈中有电流，就有磁场，________就储存在磁场中。

【高手笔记】1.自感现象是否符合楞次定律？剖析：自感现象是一种特殊的电磁感应现象，其规律符合楞次定律，即感应电动势阻碍磁通量的变化。

只不过由于自感现象中磁通量的变化是由于电路中电流的变化引起的。

所以，自感电动势直接表现为阻碍原电源的变化。

这里要着重强调阻碍的含义：“阻碍”不是“相反”：原电流增加时“反抗”；原电流减小时“反抗”；原电流减小时“补偿”。

一、交变电流【学习重点】重点是交变电流产生分析及变化规律的推导；【学习难点】难点是交变电流的变化规律及应用【学习过程】问题一交变电流（1）________随时间做_________变化的电流叫做交变电流，简称交流；（2）________不随时间变化的电流称为直流；（3）________和_______都不随时间变化的电流叫做_________电流；练习：如图所示的的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是_______，属于正弦式交变电流的是______。

问题二交变电流的产生如图5－1－1所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程：1．过程分析2．结论：（1）在线圈转动时，磁通量最大时，磁通量的变化率__________；磁通量为0时，磁通量变化率_______；感应电动势的大小由_____________________决定，与___________无关。

（2）中性面：_______________________________，如图有________、_________位置；磁通量的变化率____________感应电动势e ＝________，_______感应电流感应电流方向________，线圈转动一周，感应电流方向改变______次(3线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为 ，磁通量的变化率 ，感应电动势、感应电流均 ，电流方向 . 问题三 交变电流的变化规律● 推导：从中性面计时，t 时刻线圈中的感应电动势e 的推导： 1、 线圈转过的角度为 θ =__________2、 ab 边的线速度跟磁感线方向的夹角为______________3、 ab 边的线速度大小_______________4、 ab 边产生的感应电动势e ab =_____________________________5、 线圈产生的电动势e =_____________________________6、 N 匝线圈产生的电动势e =_____________________________ ● 结论：（1） 交流电的电动势按正弦规律变化；（2） 当θ =90°，即线圈处于__________位置时，电动势最大，即电动势的峰值E m =_____________ （3） 交变电流的电动势随时间变化规律为 （4） 当负载为电灯等纯电阻用电器时：①电流按正弦规律为______________________________ ②电压按正弦规律变化____________________________特点【范例精析】 例1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间： A.线圈平面与磁感线平行；B.通过线圈的磁通量最大；C.线圈中的感应电动势最大；D.线圈中感应电动势的方向突变。

第四节法拉第电磁感应定律【思维激活】1.极地卫星是绕地球两极运转科学考察卫星。

假设地磁极与地理南北极重合。

假设从卫星上释放一条电缆线，下端系一重物，重物在卫星正下方。

试问，该电缆线会不会切割地磁场线而产生感应电动势？提示：会产生感应电动势。

极地卫星轨道平面不变，但地球自转仍会让电缆线切割磁感线，因此会产生感应电动势。

2.法拉第制造了人类历史上第一台发电机，圆盘发电机。

如圆所示是圆盘发电机示意图，铜盘安装在水平铜轴上，它边缘正好在两磁极之间，两个铜片C、D分别与转动轴与圆盘边缘接触良好。

使圆盘转动起来，电阻R中就有电流流过。

问题：穿过铜盘磁通量并没有发生变化，怎么会有感应电流呢？圆盘转动快慢对小灯泡亮度有什么影响？提示：从盘心C到边缘可看成由无数根辐向分布铜条组成，每一根铜条都与R构成闭合电路，铜盘转动过程中，总会有处在磁场中铜条在做切割磁感线运动，因此闭合电路中就有感应电流通过。

转动越快小灯泡就越亮，转动越慢小灯泡就越暗，甚至不亮。

感应电动势与磁通量有什么关系？【自主整理】1.感应电动势：在电磁感应现象中产生电动势叫做感应电动势。

产生感应电动势那局部导体相当于电源。

在产生感应电流电路中，即使电路不闭合，没有感应电流，感应电动势依然存在。

2.磁通量变化率：磁通量变化率表示磁通量变化快慢，用t Φ∆∆表示，其中ΔΦ表示磁通量变化量，Δt 表示变化ΔΦ所用时间。

3.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势大小，跟穿过这一电路磁通量变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律，数学表达式为E =tΦ∆∆；假设闭合电路是一个n 匝线圈，每匝线圈中磁通量变化率都一样，那么整个线圈中感应电动势是单匝n 倍，数学表达式为E =n tΦ∆∆。

在国际单位制中，磁通量单位是韦伯〔Wb 〕，感应电动势单位是伏特〔υ〕。

4.导体切割磁感线时电动势：导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时，假设磁场、导体与运动速度两两垂直，产生感应电动势大小等于磁场强度、切割磁感线导体长度、导体切割磁感线速度三者乘积。

电能的输送【核心素养】通过《电能的输送》的学习过程，培养学生主动探究、发现问题、解决问题；教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯。

【教学目标】1.知道为什么要远距离输电、“便于远距离输送”是电能的优点之一，掌握高压输电的过程。

2.掌握降低输电损耗的两个途径。

3.了解电网供电的优点和意义。

【教学重点难点】1.输电线上电压损失与功率损失产生的原因及如何减少两种损耗。

2.高压输电电路图画法及电路图中三个回路的电压、电流、功率的关系。

【教学方法】讲授法、演示实验法、分组讨论法、PPT 展示。

【教学过程】一．复习第四节重要知识点（采用提问全班学生的形式来复习，同时在PPT 上展示复习的知识点）1.变压器的工作原理：利用电磁感应把原线圈的电能传输给副线圈，副线圈把电能传递给负载。

2.理想变压器的基本规律：电压关系： 电流关系： 功率关系： 3.变压器的结构示意图和电路中的画法。

2121n n U U =1221n n I I =21P P =二．为什么要远距离输电？通过PPT展示核心城市“北京”、“上海”、“广州”、“香港”四幅美丽的夜景图。

（一）师生互动环节教师：如此美丽的夜景，如果没有电，还能看到这些美景吗？学生回答：不能教师：电从哪里来？学生回答：发电厂教师：怎么样把电能送过来？学生回答：用两根导线连接发电厂和用户即可把电能输送过来教师：我们国家著名的发电厂有哪些？”（二）教师通过PPT讲授用PPT展示“秦山核电站”、“内蒙古准格尔热电厂”、“三峡水电站”、“达板城风力发电站”，用PPT把发电厂和核心城市的位置标在国家地图上，学生会发现两个位置相距甚远，故需要远距离输电。

三．输送电能有哪些基本要求？（采用边提问学生边解释、总结的方式来完成）可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。

保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。

经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。

四．降低输电损耗的两个途径。

第四章电磁感应§划时代的发现探究电磁感应的产生条件[学习目标]1.了解电磁感应现象的发现过程2.了解奥斯特、法拉第等科学家的科学思维方法3.理解磁通量的概念，会用公式BS=φ计算穿过某一面积的磁通量和该公式中每一个物理量的物理意义4.知道穿过某一面积的磁通量大小也可以用穿过这一面积的磁感线多少来表示，且与磁感线怎样穿过（垂直该面或倾斜该面穿过）无关，如果有一条磁感线穿过某一面积但又穿过来一条，则穿过这一面积的磁通量为零。

5.知道磁通量的变化φ∆等于末磁通量2φ与初磁通量1φ的差，即12φφφ-=∆6.理解产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

穿过闭合电路的磁通量发生变化，有两个要点，一是闭合电路，二是磁通量变化；与穿过闭合电路的磁通量有无，多少无关，只要磁通量变化，闭合电路中就有感应电流，不变就没有。

如图1所示，闭合线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴转动，当线圈平面与磁场垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大，但此时磁通量不变，线圈中无感应电流（可用示波器观察）。

[自主学习]1、定义：的现象称为电磁感应现象。

在电磁感应现象中所产生的电流称为。

2、到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，一些科学家相信电与磁之间存在着某种联系，经过艰苦细致地分析、试验，发现了电生磁，即电流的磁效应；发现了磁生电，即电磁感应现象。

3、在电磁感应现象中产生的电动势称为，产生感应电动势的那段导体相当于 ；4、产生感应电流的条件是： 。

5、判断感应电流的方向利用 或 ，但前者应用于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，后者可应用于一切情况。

[典型例题]例1 如图2所示，两个同心圆形线圈a 、b 在同一水平面内，圆半径b a R R 〉，一条形磁铁穿过圆心垂直于圆面，穿过两个线圈的磁通量分别为a φ和b φ，则：b a A φφ〉)(，b a B φφ=)(，b a C φφ〈)(，（D ）无法判断分析：在磁铁的内部磁感线从S 极指向N 极，在磁铁的外部磁感线从N 极指向S 极；故从下向上穿过的磁感线条数一样多，但面积越大从上向下穿过来的磁感线条数越多，则磁感线的条数差越少，磁通量越少，C 正确例2 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图3所示，抛物线的方程是2x y =，下部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是a y =的直线（图中的虚线所示）。