高二物理电磁感应 交变电流两章的教学建议 北师大

1、 第二十一章 电磁感应 第二十二章 交变电流两章的概述 电磁感应现象提醒了电和磁的相互关系，从而对科学和技术的开展具有划时代的意义。 高中?电磁感应?这一章是电磁感应理论的核心内容，是高考重点考察的内容，同时也是学科内综合的生长点与电路分析和计算、安培力、运动和力的关系、能量变化与做功等进展综合。 教学内容现象生动具体，但表达上比较抽象，学生在理解和应用上会觉得较为困难。 ?交变电流?这一章实际上是上一章?电磁感应?的延续，是电磁感应理论知识的应用，跟科学技术和生活实际有密切的关系。 涉及电工技术交流发电机、变压器、电子技术电感元件和电磁测量传感器等各个方面，但在对理论的理解要求不高。课时安排

2、第二十一章 电磁感应第一节 电磁感应现象 2第二节 感应电动势 2第三节 自感现象及其应用 1习题课或复习课 1单元测试 1共7课时第二十二章 交变电流第一节 交变电流的产生和变化规律 2 第二节 交变电流的有效值 周期和频率 第三节 感抗和容抗 共2第四节 变压器含远距离输电 2习题课或复习课 1单元测试 1共8课时教学建议第二十一章 电磁感应一、产生感应电流的条件 1、电磁感应现象中，回路一局部导体做切割磁感线运动产生感应电流的现象，学生初中见过，如何引起学生的兴趣？ 增加一个演示实验。 2、在探究的根底上如何总结归纳出：产生感应电流的条件？ 要特别重视演示实验在教学中的作用。要使学生在通

3、过对具体情景的认识过程中，体验到“切割、磁铁的插入与抽出、滑动变阻器改变电流等具体情况，再提升到“磁通量变化问题。 落实产生感应电动势的各种情景。二、楞次定律 1、在探究的根底上如何总结归纳出：判定感应电流方向的方法？ 这个实验较为抽象，且逻辑关系长而复杂。 1实验前的准备：电流流向与电流表指针偏转的关系 2记录表格的设计：最初出现几个栏目，随着问题研究的深入，增加哪几个栏目，为什么要加记这个几栏目？ 3对记录表格的分析：怎样得出楞次定律。 楞次定律的得出：由“插入和“拔出入手，导出“抵抗和“补充，最后得出“阻碍的结论。明确谁阻碍谁。建议在填写完表格后，用动画辅助进展归纳。 4实验操作的技巧与

4、本卷须知。 2、楞次定律的应用 1楞次定律的应用是标准的，应把操作顺序交代清楚： a弄清原磁场的方向。 b弄清磁通量的增减情况。 c应用楞次定律判断感应电流的磁场的方向。 d应用安培定那么确定感应电流的方向。2楞次定律中“阻碍的含义：复习课讲 阻碍原磁通量的变化线圈面积或磁感应强度发生变化 阻碍物体间的相对运动因相对运动而引起的感应电流 阻碍原电流的变化自感现象3把安培定那么、左手定那么和右手定那么区分开。电 I磁 B安培定那么磁 BI,或动q力 F或f左手定那么磁 B v电 I右手定那么原因结果III三、法拉第电磁感应定律 1、补充定性实验：一样的线圈与磁铁，改变插入、抽出的速度，观察表针的

5、最大摆角，从而得出法拉第电磁感应定律。 2、法拉第电磁感应定律中的单位问题。 3、对磁通量概念的进一步强调：磁通量虽说是上一章的内容，但在上一章没有具体应用，因此真正理解与应用需要在这里完成。4、法拉第电磁感应定律的理解和应用 1可以求出在时间t内感应电动势的平均值， 磁场不变，垂直于磁场方向的回路面积有变化 ：回路不动，回路所在空间的磁场有变化， 2假设能某时刻磁通量的变化率，那么可以求出该时刻的瞬时感应电动势。 在E=BLvsin中: 假设对应的速度v是某一瞬时速度，那么感应电动势E为该时刻的瞬时值； 假设对应的速度v是某一段时间的平均速度，那么感应电动势E为这段时间的平均值。 注意：感应

6、电动势是标量，没有方向。为了研究问题方便，我们把电流的方向看作是感应电动势的方向。Ra Fb 课本198页【例题2】 1、谁切割磁感线，谁产生感应电动势？ 2、等效电路是怎样的？ 3、根据等效电路如何求电流？是干路电流还是支路电流？ 4、金属棒在水平方向受几个力？做什么运动？如何求拉力？ 5、感觉到难度不够，可适当增加问题的综合度，如求最大速度、拉力的功率等，也可以将电路复杂化一些。 例题（复习课讲）、如图所示，一个矩形闭合线圈abcd的边长分别为ab=l1和ac=l2，匝数为n，总电阻为R，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO以角速度匀速转动，磁场的磁感强度大小为B。求线圈从图示位置转过90

7、的过程中，线圈中的电流。求线圈从图示位置转过90的位置时，线圈中的电流。四、复习课1、对法拉第电磁感应定律的理解和应用2、比较、/t 与电磁感应的关系复习课讲：物理意义与电磁感应的关系磁通量穿过回路的磁感线的条数无关磁通量变化穿过回路的磁通量的变化量感应电动势产生的条件磁通量变化率/t穿过回路的磁通量的变化快慢决定感应电动势的大小ttEIFt3、等效的闭合电路那局部是电源，那局部是外电路 第一种是电路中的一局部导体在磁场中作切割磁感线的相对运动，感应电动势属于作切割磁感线的那局部导体。 第二种是电路保持不动，由于磁场强弱的变化或磁场方向的变化而引起磁通量的变化，感应电动势属于整个闭合回路。 一

8、个边长为L、匝数为N的正方形线圈的总电阻为R，以恒定的速率v通过磁感应强度为B的匀强磁场区域，线圈平面与磁场方向垂直，磁场宽度为b，如下图，整个线圈通过磁场。在以下两种情况下：(1) Lb，问线圈产生的热量各是多少？ dabc 能不能先讲单边有界？dabcdabcdabcdabc 如图，A、B两个一样导线制成的互联的金属圆环，半径RA=2RB,两圆环间用电阻不计的导线连接，当均匀变化的磁场垂直穿过大环时a、b两点间电压为U,假设让同一均匀变化的磁场垂直穿过B环那么a,b两点间的电压为 A.2U B.U/2 C.4U D.U/4ABab4、电磁感应现象与力学知识的综合 电磁感应与力和运动结合的问

9、题，研究方法与力学一样，首先明确研究对象，搞清物理过程，正确地进展受力分析。其次应用相应的规律求解： 匀速运动可用平衡条件求解。 变速运动的瞬时速度可用牛顿第二定律和运动学公式求解。 变速运动的热量问题一般用能量观点分析。 如下图，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R其余导体局部的电阻都忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度vmRa m Lb 注意：在讲解例题的过程中，如何有意识、有目的地培养学生的能力？三维空间设想：画三视图。等效闭合电路。从牛二定律的角度分析金属棒的运动

10、情况。从功能角度分析：什么力做功对应什么形式能量的改变。解法一：释放瞬间ab只受重力，开场向下加速运动。随着速度的增大，感应电动势E、感应电流I、安培力F都随之增大，加速度随之减小。当F增大到F=mg时，加速度变为零，这时ab到达最大速度。 由 ，可得解法二：速度最大时五、自感现象 在自感现象中，线圈中产生的感应电动势也遵从楞次定律和法拉第电磁感应定律，这个感应电动势存在于整个线圈。 当线圈中的电流减小时 当线圈中的电流增大时 假设理想自感线圈中通过恒定电流 教学要重视演示实验，教学建议中要注意教材中图21-15实验的器材参数与演示效果的关系；也可以介绍用发光二极管代替小灯泡的实验设计；还可以

11、介绍传感器的应用等。 4、自感现象 多举例子：日光灯、电磁炉等。 防止：双线绕法。 也可学生自己收集资料。教学建议第二十二章 交变电流一、什么是交流电？交流电与恒定电流的区别？ 做好演示实验： 1、交流发电机与小灯泡和示教电流表串联构成闭合电路。 2、用交流信号发生器和示波器: 锯齿波交流电、方波交流电和正弦交流电。二、正弦交流电的产生 1强调物理模型：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在线圈中就会产生正弦交流电。 O b B a d c O O b B a d c O 2推导交流电瞬时值表达式，明确电动势的最大值由哪些因素决定。 a 弄清B、l、v三者的方向 画视图。 b弄

12、清起始位置于正弦、余弦的关系。 c在两个特殊位置磁通量与磁通量变化率的关系。三、描述交流电的方法 1物理量、瞬时值表达式、图象。 图象与物理情景的对应。 理解正弦交流电的图象，能根据图象确定描述交流电的物理量，写出瞬时值表达式。 2掌握描述交变电流的物理量最大值、有效值、周期和频率的物理意义，会在具体问题中确定它们的数值。P交流调压器P交流调压后整流A 3理解交流电的有效值。 只适用于正弦交流电。可增加一个演示，可定性，也可定量： 例题. 如下图，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝数n=100，线圈电阻r=0.2，外电阻R=4.8。线圈在磁感强度B=

13、0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动，角速度100rad/s。求：1产生感应电动势的最大值；2假设从图示位置开场计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；3交流电压表和交流电流表的示数；4此发电机的输出功率。 12四、容抗和感抗 1、为什么电容器能通交流电？增加一个演示信号发生器2、容抗和感抗与哪些因素有关？信号发生器 五、理想变压器理想变压器 不考虑工作中的能量损失、线圈电阻及磁泄漏，原、副线圈的磁通变化率相等。由法拉第电磁感应定律有U1U2输入端输出端铁芯原线圈n1副线圈n2 由能量守恒有P入=P出 即 U1I1=U2I2强调：为了加深学生的理解，可以增加一个演示实验：自己

14、缠变压器的副线圈六、远距离输电 1、了解电能的输送原理，知道减少输电损耗的方法。增加一个演示 2、了解各种常见的变压器演讲完毕，谢谢观看！9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:16:04 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/10/132022/10/132022/10/13

15、Thursday, October 13, 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、他乡生白发，旧国见青山。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、行动出成果，工作出财富。2022/10/132022/10/1313 October 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022

16、/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、没有失败，只有暂时停顿成功！。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:16:04 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。2022/10/132022/10/13202

17、2/10/13Thursday, October 13, 202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、楚塞三湘接，荆门九派通。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/10/132022/10/1313 October 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/1

18、0/132022/10/132022/10/132022/10/139、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、阅读一切好书如同和过去最出色的人谈话。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:16:05 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216