高中物理第4章揭开电磁关系的奥秘第3节电能的生产与利用第4节电和磁的完美统一课件鲁科版选修1_1
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第四节 法拉第电磁感应定律
1.教学目标
1.理解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式。
2.知道公式E=Blv的推导过程。
3.会用E=nΔΦΔt和E=Blv解决问题。
分析
前面几节的内容是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的。本节是从感应电流进一步深入到感应电动势来理解的,即研究“决定感应电动势大小的因素”。教科书在这个问题的处理上并没有通过实验探究,而是以陈述事实的方式,引入法拉第电磁感应定律,即教科书用“在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上,人们认识到……感应电动势……成正比”的表述给出了电磁感应定律。教科书之所以这样处理,是力图通过这一物理规律的教学,充分体现人类认识事物的一种真实图景。也就是说,物理学中多数定律的得出,并不一定是直接归纳的结果,而是在分析了很多间接的实验事实后被“悟”出来的,并且定律的正确往往也是由它的推论的正确性来证实的。
3.教学重点难点
本节教学的重点和难点都是对法拉第电磁感应定律的理解与应用。
导入新课:
教学任务1:温故知新,通过问题和图片导入新课。
师生活动:
问题导入:
【问题1】 每日一题见课件。
学生作答,其他学生补充。
【问题2】 对比两图,观察有何异同?
引入新课:在电磁感应现象中,产生感应电流的那部分导体就相当于电源,其所在电路就是内电路,电源的电动势就是感应电动势。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。因此研究感应电动势比研究感应电流更有意义。那么感应电动势的大小跟哪些因素有关?这节课要研究感应电动势的大小跟哪些因素有关的问题。 推进新课
教学任务2:探究感应电动势的大小跟哪些因素有关。
问题导入:【问题1】 上节课我们用实验探究的方法找到了感应电流方向的规律,这节课我们是否可以再用同样的器材来探究感应电动势的大小跟哪些因素有关?
《中学物理》第3册 电磁学 第4章 电磁感应
知识重点
在“第4章 电磁感应”主要是研究感生电流、感生电动势的大小、方向、自感现象、自感电动势等物理基础知识。
电场、磁场只是局限于静态场。而楞次定律则是涉及到了变化的磁场、变化的感应电流磁场之间的相互关系,属于是动态场。
由“静”到“动”,这是1个飞跃过程。所以说,楞次定律是学习物理学的又1个难点问题。
一、感生电流
⒈产生
闭合导体放在变化磁通量(Ф原)的磁场(B新)中,产生感应电动势(ε)。而感应电动势(ε)则驱使导体中的自由电子移动,而形成了感生电流( I )(感应电流)。
⒉作用
在闭合回路的原有磁场(B原)中,产生了新的磁场(B新),来阻碍原有磁场(B原)的磁通量(Ф原)发生变化。
分析:
①当闭合回路中的1部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,闭合回路中的磁通量一定会发生变化。
②在这1部分导体两端,就会产生了感应电动势。于是,在闭合回路中,就会产生了感应电流。
⒊描述
描述产生感生电流( I )的2种方法。
①线圈内的磁通量:
通过线圈的磁通量(Ф)发生变化时,线圈里就产生感生电动势(ε)。如果电路是闭合的,电路中就会产生感生电流( I ) 。
②导体切割磁力线:
导体在磁场里,切割磁力线时,导体内部就产生感生电动势(ε)。如果导体是闭合电路的一部分,就会产生感生电流( I ) 。
⒋因素
影响感生电流( I )大小的因素:
①导体(L)切割的速度(v)大小。 ②导体(L)切割的运动(α)方向。
③永磁体的磁力强度(B) 。
④切割导体(L)的条数(n) 。
⑤切割导体的有效长度(L) 。
二、感生电动势的大小
⒈切割磁力线
导体做切割磁力线运动时,感生电动势(ε) :
ε = B L v sinα
其中:
ε:感生电动势。单位:伏特(v) 。
B:磁感应强度。单位:特斯拉(T) 。
L:导线的长度。单位:米 (m) 。
v:运动速度。单位:米/秒(m / s) 。
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1 / 17 第3节 科学测量:用多用电表测量电学量第4节 科学用电(略)
核心素养 物理观念 科学思维
能提出并准确表述在实验中可能遇到的物理问题;会写实验步骤,能用多用电表测量电压、电流和电阻,能注意实验安全;能分析实验数据,测得相关电学量,会分析实验误差;能撰写完整的实验报告,在报告中能呈现设计的实验步骤、实验表格,以及数据分析过程和实验结论,能有针对性地反思交流过程与结果。
注意提升实验数据读取能力、联系实际的能力及交流讨论能力。 知道科学研究中实验结论可重复的重要性。
一、认识多用电表
1.欧姆表的构造
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的。欧姆表内部电路如图所示,由表头G、电源、调零电阻R1(一个可变电阻)三者串联而成。在欧姆表外部,红、黑表笔间接上被测电阻后,就与欧姆表内部电路一起组成了闭合电路。
2.欧姆表原理
(1)欧姆表测量电阻的理论根据是闭合电路欧姆定律,所以通过表头的电流为I=ERx+R1+Rg+r,Rx与电流I一一对应,故可以将表盘上的电流值改为电阻值,就可以从表盘上直接读出电阻的数值,这样就制成了一个欧姆表(如图丙)。其中,R1叫调零电阻,R1+Rg+r为欧姆表的内阻。
(2)当红、黑表笔断开时(如图乙),电流表中电流为零,此时表笔间电阻无穷大,所以在表盘上电流为零处标电阻“∞”;当红、黑表笔短接时(如图甲),调节欧姆调零电阻,使电流word
2 / 17 表指针满偏,所以在电流满偏处标电阻“0”。
(3)I与Rx不是线性关系,欧姆表的刻度不均匀。
(4)欧姆表指针偏角(偏角是指相对零电流位置或左端的“∞”刻度而言的)越大,表明被测电阻越小。
(5)中值电阻:当外加电阻Rx=r+Rg+R1时,电流为I=ERx+R+Rg+r=12Ig,此时电流表指针指在刻度盘的中央,该电阻叫中值电阻。
3.多用电表的外部结构
指针式多用电表
如图所示是一种指针式多用电表外形图,表的上半部分为表盘,下半部分是选择开关,开关周围标有测量功能的区域及量程。表盘上还有机械调零旋钮、欧姆调零旋钮红黑表笔插孔等。
1 第二十章 《电与磁》导学案
第一节 磁现象 磁场
学习目标
1、了解日常生活中常见的磁现象有哪些。
2、知道磁性、磁体、磁化概念;知道磁极的规定;知道磁极间的作用规律。
3、经历探究磁极间作用规律的过程;有将科学技术应用于日常生活的意识。
4、知道磁体周围存在磁场、磁场可用磁感线描述,知道磁感线方向的规定。
5、掌握磁场的基本性质和方向。
6、知道地球是磁体、地球周围存在地磁场。
学习重点:
1、磁极的规定、磁极间的作用规律。
2、磁场的基本性质、磁感线、磁体之间的相互作用。
学习难点:磁场的物质性和基本性质、用磁感线描述磁场。
学习过程:
【课前预习】(一)
1、罗盘就是平常说的 ,它是我国古代的四大发明之一,我国早期的指南针称为
2、我们把物体吸引 、 、 的性质称之为磁性,具有磁性的物体称之为
(包括磁体、磁石、小磁针、通电螺线管等)。
3、磁体两端磁性最强的部位叫做 ,磁体有 个磁极,分别叫做 和
4、将一枚条形磁铁水平悬挂起来,等它静止后,它的一个磁极指南,一个磁极指北,我们把指南的磁极称为 (S极),指北的磁极称为 (N极)
5、在 或 的作用下,使原来没有磁性的物体获得磁性的过程,叫做磁化。
【自主学习】
一、认识磁现象
实验:将准备的铁片、钢锯片、镍币、铜片、玻璃片等器材放在桌上摆好,用条形磁铁分别接近它们,观察发生的现象。
实验结论: 。
磁性: ;