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文档简介

1、2022-2022 高二物理下学期教案尹家桦3-2 教案第一章 电磁感应第一节 磁生电的探究三维教学目标 1、学问与技能(1)知道与电流磁效应和电磁感应现象的发觉相关的物理学史;(2)知道电磁感应、感应电流的定义;(3)知道产生感应电流的条件;(4)会使用线圈以及常见磁铁完成简洁的试验;2、过程与方法:领悟科学探究中提出问题、观看试验、分析论证、归纳总结等要素在争论物理问题时的重要性;3、情感、态度与价值观(1)领悟科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发觉中的重要性;(2)以科学家不怕失败、英勇面对挫折的顽强意志勉励自己;教学重点: 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发觉相关的物理学史;领

2、悟科学探究的方法 和艰巨历程;培育不怕失败、英勇面对挫折的顽强意志;教学难点: 领悟科学探究的方法和艰巨历程;培育不怕失败、英勇面对挫折的顽强意志;教学方法: 老师启示、引导,同学自主阅读、摸索,争论、沟通学习成果;教学手段: 运算机、投影仪、录像片;教学过程:一、电磁感应的探究历程1、奥斯特梦圆“ 电生磁”-电流的磁效应引导同学阅读教材有关奥斯特发觉电流磁效应的内容;回答:提出以下问题, 引导同学摸索并(1)是什么信念勉励奥斯特查找电与磁的联系的?在这之前,科学争论领域存在怎样的历 史背景?(2)奥斯特的争论是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?(3)奥斯特发觉电流磁效应的过程是怎样的?

3、用学过的学问如何说明?(4)电流磁效应的发觉有何意义?谈谈自己的感受;同学活动:结合摸索题,认真阅读教材,分成小组争论,发表自己的见解;2、法拉第心系“ 磁生电”-电磁感应现象答:引导同学阅读教材有关法拉第发觉电磁感应的内容;提出以下问题, 引导同学摸索并回(1)奥斯特发觉电流磁效应引发了怎样的哲学摸索?法拉第持怎样的观点?(2)法拉第的争论是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?(3)法拉第做了大量试验都是以失败告终,失败的缘由是什么?(4)法拉第经受了多次失败后,最终发觉了电磁感应现象,他发觉电磁感应现象的详细的过程是怎样的?之后他又做了大量的试验都取得了胜利,他认为胜利的“ 要领” 是

4、什么?(5)从法拉第探究电磁感应现象的历程中,你学到了什么?谈谈自己的体会;同学活动:结合摸索题,认真阅读教材,分成小组争论,发表自己的见解;二、科学探究感应电流产生的条件1、磁通量(1)定义:公式:=BS 单位:特斯拉符号: T (2)推导: B= /S ,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/ m 2表示 B 的单位;运算:当 B 与 S 垂直时,或当 B 与 S 不垂直时,的运算;2、中学学问回忆:当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,叫 做电磁感应现象;3、试验探究 试验 1: 闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材 P6 图 4.2-1 探究导线运动快慢与电流

5、表示数大小的关系;试验 2:向线圈中插入磁铁, 或把磁铁从线圈中抽出,教材P6 图 4.2-2 探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系;试验 3:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出,或转变线圈中电流的大小(转变滑线变阻 器的滑片位置) ,教材 P7 图 4.2-3 ,探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电 流表示数的关系;4、分析论证:试验 1:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;试验 2: 磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不转变,磁场由强变弱;试验 3:通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积不变,但磁场由弱变强;通电线圈从大线圈中

6、抽出时,大线圈的面积也不转变,但磁场由强变弱;当快速移动滑线变阻器的滑片,小线圈中的电流快速变化,电流产生的磁场也随 之而变化,而大线圈的面积不发生变化,但穿过线圈的磁场强度发生了变化;5、归纳总结:在几种试验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积 没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化;其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化;磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关;量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生;6、课堂总结 :1、产生感应电流的条件:电路闭合;穿过闭合电路的磁通量发生转变;结论:只要穿过闭合回路的磁通2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电

7、磁感应现象;3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流;7、例题分析 例 1、下图哪些回路中比会产生感应电流?例 2、如图,要使电流计 G 发生偏转可采纳的方法是()A.K 闭合或断开的瞬时 B.K 闭合, P 上下滑动 C.在 A 中插入铁芯 D. 在 B 中插入铁芯8、练习与作业 1、关于电磁感应,以下说法中正确选项()A. 导体相对磁场运动,导体内肯定会产生感应电流 B. 导体做切割磁感线的运动,导体内肯定会产生感应电流 C.闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动,电路中肯定会产生感应电流 D.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中肯定会产生感应电流2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈

8、平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场 中做以下哪种运动时,线圈中能产生感应电流()A. 线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B. 线圈沿自身所在的平面做加速直线运动 C.线圈绕任意一条直径做匀速转动 D.线圈绕任意一条直径做变速转动3、如图,开头时距形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场外,另一半在匀强磁场内,如要使线圈中产生感应电流,以下方法中可行的是()A. 以 ab 为轴转动B. 以 oo/为轴转动)ef 在同一C.以 ad 为轴转动(转过的角度小于60 0)D.以 bc 为轴转动(转过的角度小于 60 0)4、如图,距形线圈 abcd 绕 oo / 轴在匀强磁场中匀速转动,以下说法中正确选项

9、(A. 线圈从图示位置转过90 的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小B. 线圈从图示位置转过90 的过程中,穿过线圈的磁通量不断增大C.线圈从图示位置转过180 的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化D.线圈从图示位置转过360 的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化6、在无限长直线电流的磁场中,有一闭合的金属线框abcd,线框平面与直导线平面内(如图) ,当线框做以下哪种运动时,线框中能产生感应电流()A. 水平向左运动 B. 竖直向下平动 C.垂直纸面对外平动 D. 绕 bc 边转动1.2 感应电动势与电磁感应定律课时支配 2课时教学目标 :(一)学问与技能1懂得感应电动势的概念,明确感应电

10、动势的作用;2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能与磁通量的变化相区分;3懂得感应电动势的大小与磁通变化率的关系,把握法拉第电磁感应定律及应用;4知道公式 E=BLvsin 是如何推导出的, 知道它只适用于导体切割磁感线运动的情形;会用它解答有关的问题;(二)过程与方法 通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步揭示电与磁的关系;(三)情感、态度与价值观 培育同学空间思维才能和通过观看、试验查找物理规律的才能;教学重点懂得感应电动势的大小与磁通变化率的关系,把握法拉第电磁感应定律及应用教学难点 :培育同学空间思维才能和通过观看、试验查找物理规律的才能;教学器材 :投影仪、投影片、演示

11、电流计、线圈、磁铁、导线等;教学方法 :试验 +启示式教学过程(一)引入新课(复习):1、产生感应电流的条件是什么?(同学摸索并回答)2、闭合电路中产生连续电流的条件是什么?(同学摸索并回答)在电磁感应中,有感应电流说明有感应电动势存在,让我们一起来争论感应电动 势的产生;(二)进行新课 1感应电动势 产生感应电动势的那部分 导体相当于电源;试验一:将磁铁快速插入和渐渐插入时,同学观看;电流计偏转的角度有何不同?反映电流大小有何不同?感应电动势大小如何?(同学摸索并回答)将磁铁快速插入和渐渐插入时,磁通量的变化是否相同?(同学摸索并回答)换用强磁铁,快速插入,电流表的指针偏转如何?说明什么 以

12、上现象说明什么问题?小结:(1)磁通量变化越快,感应电动势越大,在同一电路中,感应电流越大,反之,越小;(2)磁通量变化快慢的意义:在磁通量变化 相同时,所用的时间t 越少,即变化越快;反之,就变化越慢;在变化时间t 一样时, 变化量 越大, 表示磁通量变化越快;反之,就变化越慢;磁通量变化的快慢,可用单位时间内的磁通量的变化,即磁通量的变化率来表示;试验二:磁通量的变化率也可以用导体切割磁感线的快慢(速度)来表示;(即速度大,单位时间内扫过的面积大)v 导体 ab 快速切割时,指针偏转角度大,反映感应电流大,感应电动势大; 导体渐渐切割时, 指针偏转角小, 反映电流小, 感应电动势小;由两试

13、验得:感应电动势的大小2法拉第电磁感应定律:,完全由磁通量的变化率打算;(1)磁通量的变化率即磁通量的变化快慢,用 / t 表示,其中 = 2 1, t =t 2t 1,(2)法拉第电磁感应定律的内容: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;(3)公式(感应电动势的大小)E=k / t ,其中 k 为比例常数当式中各量都取国际单位制时,k 为 1 如闭合线圈是一个 n 匝线圈, 相当于 n 个电动势为 / t 的电源串联, 此时 E=n / t留意: A、电动势的单位是 V,争论 1V=1Wb/ s; B、磁通量的变化率 / t 与 、 无直接的打算关系; C、引起 的变化的缘由

14、有两: = B S, =B S 所以 E= / t 也有两种:即 E= BS/ t 、E= B S/ t 3推导导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小表达式(同学自已推导)如图,矩形线圈 abcd 处于匀强磁场中,磁感应强度为 B,线框平面跟磁感线垂直,线 框可动部分 ab 的长度是 l ,运动速度的大小是 v,速度方向跟 ab 垂直,同时也跟磁场方向 垂直;这个问题中, 穿过闭合回路中的磁通量发生变化是由矩形的面积变化引起的,因此我们 先运算 t 时间内的面积变化量 S;在 t 时间内,可动部分由位置 ab 运动到 a1b1,闭合 而 aa1 的长度正好是 t 时间内 导体 ab 运动 的

15、距 电路所包围的面积增量为图中阴影部分,离 v t ,因此 S l v t B S Bl v t所以:E Blv t Blv v t t 这个公式表示,在匀强磁场中,当磁感应强度、导线、导线 的 运动方向三者垂直时,感应电动势等于磁感应强度 B、导线长度 l 、导线运动速度 v 的乘积;式中的速度 v 假如瞬时速度, 就求得电动势就是瞬时电动势,假如是平均速度,就求得 的 E 就是平均电动势;留意:此式适用于 B、L、v 两两垂直时,如不是呢,此式应怎样修正?E=BLvsin 【例题】如下列图,L 是用绝缘导线绕制的线圈,匝数为 100,由于截面积不大,可以 这段时间里 认为穿过各匝线圈的磁通

16、量是相等的,设在 0.5 秒内把磁铁的一极插入螺线管,穿过每匝线圈的磁通量由 0 增至 1.5 10 5Wb;这时螺线管产生的感应电动势有多大?假如 线圈和电流表总电阻是 3 欧,感应电流有多大?留意:向线圈插入磁铁的过程中,磁通量的增加不会是完全匀称的,可能有时快些,有时慢些, 因此我们这里算出的磁通量变化率实际上是平均变化率,都是平均值;(三)巩固练习感应电动势和感应电流也有一个 1000 匝的线圈,在0.4 s 内穿过它的磁通量从0.02Wb 增加到 0.08Wb, 求线圈中的感应电动势; 假如线圈的电阻为10 ,把它跟一个电阻为990 的电热器串联成闭合回路,通过电热器的电流多大. 答

17、案: 150V;0.15A (四)小结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这就是法拉第电磁感应定律 E=n / t2导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小表达式EBlv sin 六、作业:1P14 页( 2)、(3)、(4)做在作业本上;2完成其它题目其次课时(一)复习基础学问:1提问:法拉第电磁感应定律的内容是什么?写出运算公式;公式 E n(感应电动势的大小)t 2磁通量的“ 变化率” 与磁通量的“ 变化量” 有何区分和联系?3由公式 E n 推导导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小的表达式;t S l v t B S Bl v t所以:EtBlvttBlv

18、这个公式表示,在匀强磁场中,当磁感应强度、导线、导线的运动方向三者垂直时,感应电动势等于磁感应强度B、导线长度 l 、导线运动速度v 的乘积;(二)例题精讲【例 1】如下列图, 设匀强磁场的磁感应强度B 为 0.10T ,切割磁感线的导线的长度l 为40cm,线框向左匀速运动的速度 R为 0.5 ,试求 感应电动势的大小感应电流的大小v 为 5.0 m/ s,整个线框的电阻解析 线框中的感应电动势 EBlv 0.10 0.40 5.0V 0.20V 线框中的感应电流 I E/R0.20/0.50A0.40A 【例 2】如下列图,用匀称导线做成一个正方形线框,每 边长为 0.2 cm ,正方形的

19、一半放在和线框垂直的向里的匀强磁场 中,当磁场的变化为每 0.1 s 增加 1 T 时,线框中感应电动势是多 大?分析与解答:由法拉第电磁感应定律EtBSBl202. Vtt2(三)课堂练习 1讲评作业题2讲练练习二(1)至( 7)题;点评(留意引导同学,尽量让同学自己分析解决问题):重点点评第( 4)、(6)题;提示同学留意:感应电动势的大小,打算于磁通量的变化率;补充练习:1当线圈中的磁通量发生变化时,就()A线圈中肯定有感应电流 B线圈中肯定有感应电动势 C,感应电动势的大小与线圈电阻无关 D如有感应电流,其大小与线圈的电阻有关 2闭合电路中产生感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的以下

20、那个物理量成正比?A磁通量 B磁感应强度 D磁通量的变化量 C磁通量的变化率 3一个 N匝的圆形线圈, 放在磁感应强度为 B的匀强磁场中, 线圈平面根磁场平面成 30o 角,磁感应强度随时间匀称变化,线圈导线规格不变,以下方法可使线圈中感应电流增加一倍的()是A将线圈匝数增加一倍 C将线圈半径增加一倍(四)布置作业:练习册教学反思 :B将线圈面积增加一倍 D适当该变线圈的取向第三节 电磁感应定律的应用三维教学目标1、学问与技(1)知道涡流是如何产生的;(2)知道涡流对我们有不利和有利的两方面,以及如何利用和防止;(3)知道电磁阻尼和电磁驱动;2、过程与方法 : 培育同学客观、全面地熟悉事物的科

21、学态度;3、情感态度与价值观 : 培育同学用辩证唯物主义的观点熟悉问题;教学重点: 涡流的概念及其应用;电磁阻尼和电磁驱动的实例分析;教学难点: 电磁阻尼和电磁驱动的实例分析;教学方法: 通过演示试验,引导同学观看现象、分析试验;教学手段: 电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置(可拆变压器)、电磁阻尼演示装置(示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁),电磁驱动演示装置(U形磁铁、能绕轴转动的铝框);(一)引入新课 出示电动机、变压器铁芯,引导同学认真观看其铁芯有什么特点?它们的铁芯都不是整 块金属,而是由很多薄片叠合而成的;为什么要这样做呢?用一个整块的金属做铁心不是更 省事儿?学习了涡流的学问,同

22、学们就会知道其中的秘密;(二)进行新课1、涡流演示 1 涡流生热试验; 在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约2mm的铁板,铁板垂直于铁芯里磁感线的方向 ;在原线圈接沟通电;几分钟后 ,让同学摸摸铁芯和铁板,比较它们的温度,报告给全班同学;为什么铁芯和铁板会发热呢?原先在铁芯和铁板中有涡流产生;支配同学 阅读教材,明白什么叫涡流?当线圈中的电流发生变化时,这个线圈邻近的导体中就会产生感应电流;这种电流看起 来很像水的旋涡,所以叫做涡流;(课件演示,涡流的产生过程,增强同学的感性熟悉;)由于铁板中的涡流很强,会产生大量的热;而铁芯中的涡流被限制在狭窄的薄片之内,回路的电阻很大,涡流大为减弱,涡流产生

23、的热量也削减;2、电磁阻尼 阅读教材分组争论,然后发表自己的见解;导体在磁场 中运动时,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力的方向总是阻碍导体的运动,这种现 象称为 电磁阻尼 ;演示 2 电磁阻尼; 依据教材“ 做一做” 中表达的内容,演示电表指针在偏转过程中受到的电 磁阻尼现象;演示 3 如下列图, 弹簧下端悬挂一根磁铁,将磁铁托起到某高度后释放,磁铁能振动较长时 间才停下来; 假如在磁铁下端放一固定线圈,磁铁会很快停下来;上述现象 说明白什么?当磁铁穿过固定的闭合线圈时,在闭合线圈中会产生感应电流,感应电 流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开,也就是磁铁振动时除了空气阻力 外,仍有线圈的磁

24、场力作为阻力,安培阻力较相对较大,因而磁铁会很快停下来;3、电磁驱动 演示 4 电磁驱动; 磁场相对于导体运动时,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导 体运动起来,这种现象称为 电磁驱动 ;沟通感应电动机就是应用电磁驱动的原理工作的;简 要介绍沟通感应电动机的工作过程;4、实例探究 例 1、如下列图是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件 中就产生感应电流,感应电流通过焊缝产生大量热量,将金属融解,把工件焊接在一起,而 工件其他部分发热很少,以下说法正确选项(AD)A. 电流变化的频率越高,焊缝处的温度上升的越快 B. 电流变化的频率越低,焊缝处的温度上升的越快

25、C.工件上只有焊缝处温度升的很高是由于焊缝处的电阻小 D.工件上只有焊缝处温度升的很高是由于焊缝处的电阻大 5、巩固练习 1、如下列图,一块长方形光滑铝板水平放在桌面上,铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁,一质量分布匀称的闭合铝环以初速度v 从板的左端沿中线向右端滚动,就(B)A. 铝环的滚动速度将越来越小 B. 铝环将保持匀速滚动 C.铝环的运动将逐步偏向条形磁铁的 N极或 S 极 D.铝环的运动速率会转变,但运动方向将不会发生转变2、如下列图,闭合金属环从曲面上h 高处滚下,又沿曲面的另一侧上升,设环的初速为零,摩擦不计,曲面处在图示磁场中,就(BD)A. 如是匀强磁场,环滚上的高度小于

26、 h B. 如是匀强磁场,环滚上的高度等于 h C.如是非匀强磁场,环滚上的高度等于 h D.如是非匀强磁场,环滚上的高度小于 h 3、如下列图,在光滑水平面上固定一条形磁铁,有一小球以肯定的初速度向磁铁方向运动,假如发觉小球做减速运动,就小球的材料可能是(CD)A. 铁 B.木 C.铜 D.铝4、如下列图,圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平导轨上,条形磁铁沿 导轨以初速度 v0向圆环运动, 其轴线在圆环圆心,与环面垂直, 就磁铁在 穿过环过程中,做 _减速 _运动(选填“ 加速”、“ 匀速” 或“ 减速”)其次章 楞次定律和自感现象2.1 感应电流的方向课时支配 1 课时教学目标 :(一)学问

27、与技能 1 通过老师的演示,让同学探究出感应电流方向的规律;2 培育同学试验才能和依据试验数据进行分析、归纳、总结的才能;(二)过程与方法(1)用试验的方法得到楞次定律的内容;(2)通过典型题目的练习,让同学自己在练习过程中学会如何应用楞次定律,进而转化为技能技巧,达到娴熟把握的目的;识方法分析出产生感应电流的条件(三)情感、态度与价值观)由感性到理性,由详细到抽象的认体验试验操作的乐趣,提高观看、分析、归纳问题的才能;养成探究物理规律的 良好习惯,提高自身的科学素养;教学重点1懂得楞次定律内容;2懂得楞次定律与能量守恒定律相符合;3会用楞次定律解决有关问题;教学难点 :1懂得楞次定律内容;2

28、会用楞次定律解决有关问题;3懂得:磁通量的变化、磁通量的多少、原磁通量,原磁通量的变化、阻 碍与阻挡;教学器材 :演示电流计、同学电流计、线圈(导线有绕向标志)、条形磁铁,导线教学方法 :试验演示法,多媒体帮助教学教学过程(一)引入新课提问 1. 产生感应电流的条件是什么?提问 2. 磁铁怎样才产生感应电流?提问 3. 上面试验中, 线圈中的磁通量发生怎样的 变化?(二)新课教学1. 引出课题:演示 22 页图试验,让同学观看试验,得出结论:感应电流方向不同,但有规律;2. 同学争论问题:1 电流方向是否只与磁铁插入和拔出有关?2 磁铁在线圈中的磁通量和感应电流的磁通量分别如何变化?3 线圈中

29、感应电流磁场对磁铁的作用力如何?3. 同学回答疑题,帮忙同学总结规律:1 电流方向是否只与磁铁插入和拔出有关? 2 磁铁在线圈中的磁通量和感应电流的磁通量的方向关系分别如何变化? 3 线圈中感应电流磁场对磁铁的作用力如何?(1)条形磁铁移近螺线管确定线圈所在区域磁场分布,及磁场方向;线穿过螺线管)(判定:原磁场方向向上,有向上的磁感确定穿过闭合回路的磁通量的变化;(判定:当S 极靠近螺线管时,穿过螺线管的磁通量增加)由楞次定律可知: 感应电流的磁场 (判定:由于感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加,因此感应电流的磁场方向跟原先的磁场方向相反)利用安培定就确定感应电流的方向;磁通量增加,感应电流磁场

30、与原磁场反向;(2)条形磁铁远离螺线管确定线圈所在区域磁场分布,及磁场方向;线穿过螺线管)(判定:原磁场方向向上,有向上的磁感确定穿过闭合回路的磁通量的变化;(削减)由楞次定律可知:感应电流的磁场 (感应电流的磁场方向跟原先的磁场方向相同:体 现“ 阻碍” )利用安培定就确定感应电流的方向;磁通量削减,感应电流磁场与原磁场相同;4. 结论:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变 化;5、小结:楞次定律懂得:从磁通量变化来看:感应电流总要阻碍磁通量的变化;从磁铁与线圈的相对运动来看:感应电流总要阻碍相对运动; 三 巩固新课【例题 1】如图( 1)所示,闭合线圈

31、放置在变化的磁场中,线圈平面跟纸面平行,磁 场线垂直于纸面;要使线圈有扩张的趋势,应使磁场 A不断增强,方向垂直纸面对里;B不断减弱,方向垂直纸面对外;C不断增强,方向垂直纸面对外;B不断减弱,方向垂直纸面对里;B、D (解答)正确答案:(分析) 方法一, 当有垂直纸面对外且不断减弱的磁场穿过线圈所在平面时,穿过线圈 的磁通量不断削减,依据楞次定律可知,在线圈中产生了逆时针的感应电流,使线圈受到背 离圆心的安培力的作用;在安培力的作用下,线圈有向外扩张的趋势;同理,当有垂直纸面 向里且不断减弱的磁场穿过线圈所在平面时,线圈也有向外扩张的趋势;方法二, 当穿过线圈的磁场不断减弱时,使得穿过线圈的

32、磁通量不断削减,依据楞次定律的推广含义, 为了阻碍原磁通的变化;向外线圈都将有扩张的趋势;上题解题过程,得到如下结论:可知: 无论磁场方向是垂直纸面对里仍是垂直纸面利用楞次定律判定感应电流的方向操作步骤:明确原磁场方向;明确穿过闭合电路的磁通量是增加仍是削减;依据楞次定律确定感应电流的磁场方向;利用安培定就确定感应电流的方向 利用右手定就,判定导体切割磁感线(投影:课本图 2-11 ),判定金属棒中感应电流方向 由楞次定律判定:顺时针右手定就:由AB 在导体切割磁感线时,用右手定就判定感应电流方向更右手定就与楞次定律本质一样,简便;说明:利用楞次定律及右手定就均可以进行逆向判定; 四 布置作业

33、 教科书第 27 页作业;教学反思 :2.2 自感课时支配 1 课时教学目标 :(一)学问与技能 明白自感现象及自感现象产生的缘由 知道自感现象中的一个重要概念自感系数,明白影响其大小的因素;明白在日常生活和生产技术中有关自感现象的应用情形(二)过程与方法 通过分析试验电路,培育同学运用已学的物理学问,对试验结果进行猜测的才能,同时提高同学分析物理问题的才能 利用直观地演示试验,培育同学敏捷的观看才能和推理才能;(三)情感、态度与价值观 简洁介绍美国物理学家亨利由学徒到美国科学院第一任院长的有关事迹,训练同学学习 他善于自学,勇于钻研的精神,合理支配课外时间,形成良好的学习习惯,以便提高自身的

34、 自学才能;教学重点 自感现象及自感系数教学难点 :(1)自感现象产生的缘由分析(2)断电自感的演示试验中灯光的闪亮现象说明教学器材 :通电自感演示装置、断电自感演示装置、幻灯片、日光灯的线路板教学方法 :试验演示法,多媒体帮助教学教学过程 一 引入新课 产生电磁感应现象的条件是什么?在前面的学习中,电磁感应现象中的磁通量变化是怎样发生的? 二 进行新课 由电流的磁效应可知,线圈通电后四周就有磁场产生,电流变化,就磁场也变化,那么对于这个线圈自身来说,穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化,是否此时也会显现电磁感应现象呢?我们通过试验来解决这个问题;如下列图电路图说明:当 S 闭合瞬时,线圈 L

35、 中的电流从无 到有发生变化,线圈自身的磁场也从无到有发生 变化,结果,线圈 L 自身的磁通量发生变化,如 果灯 1 和灯 2 规格相同, 且都能正常发光, 那么,闭合 S 瞬时,会有什么现象呢?引导同学先作预测,然后进行演示试验;第一,闭合开关S,调S;最终,又重新闭合开关S重复上述节变阻器R 和 R1 使两灯正常发光,然后,断开开关操作 ;请同学观看现象:在闭合天关S 的瞬时,灯2 立刻正常发光;而灯 1 却是逐步从暗到明,要比灯2 迟一段时间才正常发光;引导同学分析, 产生上述现象的缘由,就是由于线圈 L 自身的磁通量增加,而产生了感应电动势,这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化,即阻碍线

36、圈中电流的变化,故通过灯 1的电流不能立刻增大到最大值,灯 1 的亮度只能渐渐增加;试验中所发生的这种电磁感应现象,我们称为自感;1自感现象(1)由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象;(2)在自感现象中产生的感应电动势,叫做自感电动势,它的作用总是阻碍导体中原 来电流的变化;虽然, 自感现象是电磁感应现象中比较特殊的一种情形,些结论是否正确呢?我们可以再通过一个试验来验证;如下列图电路图那么, 刚才从试验中找出的这当闭合开关 S 时,灯正常发光,此时如断开开关 S,将会显现什么情形呢?引导同学猜测, 依据刚才的自感现象的理论,可知断开开关 S 的瞬时, 通过线圈 L 的

37、电流从有到无发生变化从而产生电磁感应现象,在这过程中; 线圈 L 产生了自感电动势,虽然这时电源已断,但线圈 L 相当于一个新电源,又与灯构成闭合回路,结果,灯将推迟熄灭;演示该试验, 证明同学的猜测灯的确没有随开关 S 的断开而立刻熄灭,而且仍看到灯闪亮了一下 重做试验请同学观看 ;确定同学的猜测,赐予勉励, 然后提出问题为什么灯会闪亮一下呢?断电前通过 A 灯的电流是由电源供应的,依据电路中并联规律可知,线圈 L 的电阻由于很小,故电路中的电流大部分流过线圈 L,有 I LI A,断电后,灯 A 的电流立刻消逝,但线圈 L,由于自感作用,将阻碍自身电流的减小,结果线圈中的电流 I L 反向

38、流过灯 A,然后逐渐减弱,所以有灯闪亮一下再熄灭的现象显现;利用数学中的函数图线,使同学进一步懂得上述分析过程;断电前后灯泡中的电流随时间变化的关系如图我们知道, 感应电动势的大小与回路中磁通量变化的快慢有关,而自感现象中的自感电 动势是感应电动势的一种,那么,它的大小又与什么有关呢?2打算自感电动势大小的因素电流变化的快慢和自感系数 说明:明显自感电动势的大小也是与回路中磁通量变化的快慢有关,线圈的磁场是由电 流产生的,故穿过线圈磁通量变化的快慢与电流变化的快慢有关系;从试验中,可以发觉,对同一个线圈来说,电流变化越快,产生的自感电动势越大;但对于不同的线圈,在电流变化快慢相同的情形下,产生

39、的自感电动势又有大小之分,为了表示线圈中的这一特性,引进一个物理量自感系数来描述;3自感系数,简称自感或电感,用字母 L 表示 那么,自感系数的大小与什么有关呢?通过大量的争论可知线圈越粗、越长、匝数越密,且有铁芯时,它的自感系数就越大,就有(1)自感大小与线圈的外形、长短、匝数、有无铁芯等因素有关 H (2)单位:亨利,符号是 1H = 1 Vs/A 1mH = 10-3H 1 H = 10-6H 简洁介绍自感系数单位亨利的由来为了纪念美国物理学家亨利而命名的;亨利诞生贫困,10 岁辍学当学徒,但他靠自己的勤奋自学和刻苦钻研,最终成了美国国家科学院的第一任院长;自感现象就是他在试验中发觉的,

40、因此,以他的名字来命名自感系数的单位;训练同学学习他的精神,同时强调培育 自学才能的重要性;那么,争论自感现象又有什么实际意义呢?4自感现象的应用 在生活和生产技术中,自感现象被广泛地应用在很多电器设备和无线电装置中;例如,日光灯;当然自感现象也有不利的一面,请同学看书阅读 三 课堂小结205 页有关自感现象的应用;1自感现象是电磁感应现象中的特殊情形,它的产生缘由是由于通过导体自身的电流 发生变化;2自感电动势的大小与电流变化快慢和自感系数有关,它总是阻碍导体中电流的变化;3. 自感现象在生活和生产技术中应用广泛,但也有其不利的一面; 四 巩固练习 试说明双线绕法引导同学回答, 通过两根平行

41、导线中电流方向相反,磁场相互抵消,从而减弱自感的影响;六、布置作业 课本 32 页 1-7 题教学反思 :可以使各自引起的2.3 自感现象的应用课时支配 1 课时教学目标 :(一)学问与技能1日光灯的组成主要由灯管、镇流器、启动器等组成;2知道日光灯的主要元件及作用;3知道感应器是利用自感现象来达到用低压直流电源获得高电压的;(二)过程与方法 通过同学动手安装日光灯,培育同学的动手才能;(三)情感、态度与价值观 通过分析事例,培育同学全面熟悉和对待事物的科学态度;教学重点1日光灯的工作原理及镇流器的作用;2感应圈的工作原理;教学难点 :镇流器及启动器的作用;教学器材 :日光灯灯管、镇流器、启动

42、器,导线如干;教学方法 :通过同学自己动手安装日光灯电路,分析原理培育自主学习才能;教学过程(一)引入新课 通过老师演示安装方法,讲解留意事项,自己动手学习日光灯的安装;(二)进行新课 一日光灯与镇流器1日光灯电路出示日光灯的各部件,介绍各部件;日光灯主要由灯管、镇流器、起动器三个主要部件组成:(1)日光灯管结合碎日光灯管向同学介绍灯管的构造及发光原理;(2)镇流器镇流器是一个带铁芯的线圈,自感系数很大;(3)起动器主要是一个充有氖气的小氖泡,(打开,让同学观看构造)里面装有两个电极,一个是静触片, 一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的 U型动触片;(打开起动器,让同学观看构造) 结合试验向同

43、学表达温度上升,动触片与静触片接通的原理;2日光灯的工作原理(引导同学阅读课本)日光灯启动可分为三个阶段:1. 灯丝预热; 2. 灯管两端加高压点亮灯; 3. 正常发光;第一阶段: 电键闭合后, 启动器动触片与静触片接触,过,使灯丝预热;使灯丝和镇流器线圈中有电流流其次阶段: 启动器的动触片与静触片分别时,使镇流器线圈中电流减小,产生很大的自感电动势,与电源电压相串联加在灯管两端点亮灯管;第三阶段:灯管点亮后,镇流器与灯管组成串联电路,镇流器起分压限流作用,使灯管 正常发光;要点提示:1日光灯工作时是靠紫外线激发荧光粉而发光,只有镇流器中有少量内能产生(电感 的电阻很小) ,大部分电能都转化为

44、光能;2启动器并联在灯管两端而镇流器与灯管串联 3启动器在电路中起自动开关作用 4镇流器在日光灯的启动和工作过程中,都起着重要的作用,即启动时,产生瞬时高 压,正常工作时起降压限流作用二感应圈 感应圈是工业生产和试验室中用低压直流电获得交变高 压的一种装置; 它的主要部分是两个绕在铁芯 MM 上的绝缘 导线线圈,如图 612 所示;初级线圈直接绕在铁芯上,是 比较少的几匝粗导线线圈,次级线圈就由多匝细导线组成;感应圈的初级线圈中有节奏地通过断续的直流电;因此,各 种电流断续器是感应圈的重要部件;图中画出的是一种最简 单的断续器,它就是一个钢质弹簧片 D;弹簧片上装有一小 块软铁 P,称为小锤;

45、 在小锤后面装有一个螺丝钉 W,当电路 中无电流时,弹簧片与螺丝钉接触;开关 S 接通电路后,电 流流经初级线圈,再经小锤与螺丝钉,然后回到电池组的另 一极,构成闭合回路;这时,线圈中的铁芯被磁化,并吸引 小锤;于是,电流中断;电流一停止,铁芯就失去磁性,弹 簧片将小锤弹回原先的位置,电路又重新接通;如此反复,小锤使初级线圈中的电流在 1 秒钟内断续很多次;电流每次断开时,次级线圈中显现某个方向的感应电动势;而在电路接 通时,次级线圈又显现相反方向的感应电动势;在小锤式断续器中,当电路开断时, 小锤与螺丝钉之间显现火花,这火花使电流连续一段时间;因此,开断时间也就延长了;为了减小火花,缩短开断

46、时间,在线路中加装一个电 容器 C,将它的一个极与小锤连接,另一个极接到螺丝钉的支柱上;电路开断的瞬时产生的感应电流集中到电容器里;电容器两极板带电,减小了裂口处的火花,电路开断就会进行得很快; 由于电磁感应, 感应圈初级线圈断续地通过直流电流时,至上万伏的交变高电压;三自感现象的其他应用(1)自感线圈是沟通电路中的重要元件;(2)电焊机也利用了自感现象;自感现象有害的一面:电弧火花等;次级线圈就感应出几千伏乃作业布置 课本 P37 1、2、3、4 教学反思 :第三章 交变电流 3.1 交变电流的特点课时支配 : 1 课时教学目标 :1、 学问与技能 1 懂得交变电流最大值和有效值的意义,知道

47、它们之间的关系 2 能利用有效值的定义运算某些交变电流的有效值;3. 懂得沟通的周期、频率的含义,把握它们之间的关系2、 过程与方法:(1)能用等效法描述交变电流的有效值;(2)通过试验和例题,把握最大值和有效值的概念;(3)弄清表征交变电流物理量的含义;3、 情感态度与价值观:通过学习体会描述事物的复杂性,树立科学的学习和熟悉事物的态度;教学重点 :交变电流的有效值的概念;教学难点 :交变电流有效值概念的懂得及应用有效值的定义进行运算教学器材 :示波器、电容器、多用电表、手摇发电机、灯泡等教学方法 :讲授、演示试验教学 过程:(一)引入新课 由课本中的两种电源中引出:直流的电压,电流都是恒定

48、的,都不随时间变化,要描述直流电只用电压和电流就足够了,而交变电流的电流和电压都随时间作周期性变化,因此要描述它,需要更多的物理量,这节课我们就来学习表征交变电流的物理量;(二)进行新课 1. 恒定电流与交变电流的定义:阅读课本内容,由同学得出以下恒定电流与交变电流的区分:恒定电流:电流的大小方向不随时间变化 交变电流:电流的大小方向随时间做周期性变化 2. 交变电流的周期和频率 交变电流是周期性变化的,用什么来描述 沟通的周期性变化的快慢呢?(1)周期( T):沟通电完成一次周期性变化所需的时间;(2)频率( f ):沟通电在1 秒内完成周期性变化的次数;单位:赫兹,符号:Hz 0.02 秒

49、,频率是50Hz;(3)周期与频率的关系:T1/f或f 1/ T指出:我国工农业生产和生活所用的沟通电,周期是3最大值和有效值(1)交变电流的的最大值从上面两式和正弦曲线的图像可知,矩形线圈在磁场中转动一周时,有两个时刻处于最大值,不同时刻感应电动势瞬时值不同;交变电流的最大值(Em和 Im)是交变电流在一个周期内所能达到的最大值;可以表示交 变电流的强弱或电压高低;演示试验手摇发电机接入一个灯泡,当手匀速摇动,线框匀速转动时,小灯 泡光明程度不断变化,说明为什么?同学:小灯泡两端的电压(电流)不断变化;小灯泡是依据电流的热效应来工作的,(2)交变电流的有效值那么如何表示电流在一段时间内产生的

50、成效呢?在实际工作中,常用交变电流的有效值来表示沟通的大小;沟通的有效值是依据电流的热效应来规定的;让沟通和直流通过相同的电阻,假如它们在相同的时间内,产生的热量相等,就把这始终流的数值叫做这一沟通的有效值;有效值表示交变电流产生的平均成效;只要与交变电流有相同的热效应的直流,其数值就可以表示交变电流的有效值;进一步明确有效值的定义;正弦沟通电的有效值和最大值之间的关系是:IIm0. 707ImUUm0 .707 Um22强调:各类用电器铭牌所示的值均为有效值 各类沟通电表所测得的值也均为有效值 凡是没有说明的,所指的值均为有效值(三)巩固练习1某用电器答应的最大电压是300V,能否把它接入照

51、明电路中,为什么?2一电压 U10V 的直流电通过电阻 R,在时间 t 内产生的热量与沟通电通过电阻 R/2时在同一时间内产生的热量相同,就该沟通电压的有效值为 V;3如图,沟通电的有效值是;4正弦沟通电压的峰值为 10V,周期为 0.2S ,将此电压接在 10 的电阻上,在 0.05s内电阻上产生的热量()iA A、可能为零 4 B、肯定为 0 .25J 0 C、不行能大于 0.25J 0.01 0.02 0.03 0.04 ts -3 2 D、可能小于是 0.25J 5某沟通电压随时间的变化规律如下列图,就此沟通电的频率是 _Hz;如将该电压加在 10uf 的电容器上,就电容器的耐压值不应

52、小于_V;沟通电压的有效值等于_V 100uv图150.40.6ts(四)作业布置00.2-50课文作业 P46(1)至( 6)14教学反思3.2 沟通电是怎样产生的课时支配 : 1 课时教学目标 :1、 学问与技能 1 知道正弦沟通电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的知道中性面的概念(2)把握交变电流的变化规律及表示方法,懂得描述正弦沟通电的物理量的物理含义(3)懂得正弦沟通电的图像,能从图像中读出所需要的物理量(4)懂得交变电流的瞬时值和最大值,能正确表达出正弦沟通电的最大值、有效值、瞬时值(5)懂得沟通电的有效值的概念,能用有效值做有关沟通电功率的运算 2、 过程与方法:( 1)把握描

53、述物理规律的基本方法文字法、公式法、图像法( 2)培育同学观看才能、空间想象才能、立体图转化为平面图进行处理问题的才能( 3)培育同学运用数学学问解决处理物理问题的才能3、 情感态度与价值观:培育同学爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神教学重点 :交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点教学难点 :(1)交变电流产生的物理过程的分析 . (2)当线圈处于中性面时磁通量最大,而感应电动势为零当线圈处于平行磁感线时,通过线圈的磁通量为零,而感应电动势最大即,有最大值;,的懂得教学器材 :投影仪、投影片、演示电流计、沟通发电机模型教学方法 :试验 +启示式教学 过程:(一)引入新课:一、学问回忆

54、 老师:如何产生感应电流?请运用电磁感应的学问,设计一个发电机模型同学设计:让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动(二)进行新课 1、交变电流的产生 演示 1:出示手摇发电机模型,并连接演示电流表当线圈在磁场中转动时,电流表的指针随着线圈的转动而摇摆,线圈每转动一周指针左右摇摆一次说明电流强度的大小和方向都做周期性的变化,这种电流叫沟通电2、交变电流的变化规律 投影显示:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程分析:线圈 bc、 da始终在平行磁感线方向转动,因而不产生感应电动势,只起导线作用(1)线圈平面垂直于磁感线(有感应电动势,没有感应电流a 图),ab、cd 边此时速度方向与磁感线平行,线圈中没

55、老师强调指出:这时线圈平面所处的位置叫中性面中性面的特点: 线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大, 感应电动势最小为零,感应电流为零(2)当线圈平面逆时针转过 时( b 图),即线圈平面与磁感线平行时,ab、cd 边的线速度方向都跟磁感线垂直,即两边都垂直切割磁感线,这时感应电动势最大,线圈中的感应电流也最大(3)再转过 时( c 图),线圈又处于中性面位置,线圈中没有感应电动势(4)当线圈再转过 时,处于图( c)位置, ab、cd 边的瞬时速度方向,跟线圈经过图( b)位置时的速度方向相反,产生的感应电动势方向也跟在(图 b)位置相反(5)再转过 线圈处于起始位置(d 图),与( a)图位置相

56、同,线圈中没有感应电动势在场强为的匀强磁场中, 矩形线圈边长为,逆时针绕中轴匀速转动,角速度为,从中性面开头计时,经过时间线圈中的感应电动势的大小如何变化呢?以磁感线线圈转动的线速度为,转过的角度为,此时ab 边线速度的夹角也等于,这时 ab边中的感应电动势为:同理, cd 边切割磁感线的感应电动势为:就整个线圈来看,因 ab、cd 边产生的感应电势方向相同,是串联,所以当线圈平面跟磁感线平行时,即,这时感应电动势最大值;感应电动势的瞬时表达式为:可见在匀强磁场中,匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的即感应电动势的大小和方向是以肯定的时间间隔做周期性变化当线圈跟外电路组成闭合回路

57、时,设整个回路的电阻为值为表达式,就电路的感应电流的瞬时感应电流瞬时值表达式为,这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流3、沟通电的图像沟通电的变化规律仍可以用图像来表示,在直角坐标系中, 横轴表示线圈平面跟中性面的夹角(或者表示线圈转动经过的时间),纵坐标表示感应电动势(感应电流)4、沟通发电机(1)发电机的基本组成 用来产生感应电动势的线圈(叫电枢)用来产生磁场的磁极(2)发电机的基本种类 旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动)旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动)无论哪种发电机,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子(三)课堂练习1讲评作业题(53 页练习 3.4.5题)(四)小结 1、沟通电的产生

58、 强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称沟通2、沟通电的变化规律感应电动势的瞬时表达式为:感应电流瞬时值表达式:3、沟通电的图像4、沟通发电机(1)发电机的基本组成:电枢磁极(2)发电机的基本种类: 旋转电枢式发电机旋转磁极式发电机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这就是法拉第电 磁感应定律 E=n / t 2导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小表达式 EBlv sin (五)布置作业:教学反思3.3 沟通电路中的电感和电容课时支配 : 1 课时教学目标 :(一)学问与技能 1懂得为什么电感对交变电流有阻碍作用;2知道用感抗来表示电感对交变电流阻

59、碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关;3知道交变电流能通过电容器. 知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用;4知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小 . 知道容抗与哪些因素有关;(二)过程与方法1培育同学独立摸索的思维习惯;2培育同学用学过的学问去懂得、分析新问题的习惯;(三)情感、态度与价值观 培育同学有志于把所学的物理学问应用到实际中去的学习习惯;教学重点 :1电感、电容对交变电流的阻碍作用;2感抗、容抗的物理意义;教学难点 :1感抗的概念及影响感抗大小的因素;2容抗概念及影响容抗大小的因素;教学器材 :双刀双掷开关、同学用低压交直流电源、灯泡(6 V、0.3 A)、线圈(用变压 器

60、的副线圈) 、电容器(“ 10 3 F、15 V” 与“200 F、15 V” )2 个、两个扼流圈、投影片、投影仪教学方法 :试验法、阅读法、讲解法;教学 过程:(一)引入新课 师:在直流电路中,影响电流跟电压关系的只有电阻;在交变电流路中,影响电流跟电 压关系的,除了电阻外,仍有电感和电容;电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基 本元件;这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响;板书课题电感和电容对交变电流的影响(二)进行新课 1电感对交变电流的阻碍作用演示电阻、电感对交、直流的影响;试验电路如下图甲、乙所示:师:第一演示甲图,电键分别接到交、直流电源上,引导同学观看两次灯的亮度,说明

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