高中物理探究感应电流的产生条件教案 新人教版选修3.docx

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高中物理探究感应电流的产生条件教案新人教版选修3

2019-2020年高中物理探究感应电流的产生条件教案新人教版选修3

新课标要求

（一）知识与技能

1．知道产生感应电流的条件。

2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。

（二）过程与方法

学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法

（三）情感、态度与价值观

渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，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。

教学重点

通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。

教学难点

感应电流的产生条件。

新课导学

1、实验观察

（1）闭合电路的部分导体切割磁感线

演示：

当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图4.2-1所示。

导体左右平动，前后运动、上下运动。

观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。

如图所示。

观察实验，记录现象。

表1

导体棒的运动

表针的摆动方向

导体棒的运动

表针的摆动方向

向右平动

向左平动

向前平动

结论：

还有哪些情况可以产生感应电流呢？

（2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出

演示：

如图4.2-2所示。

把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。

观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中。

观察实验，记录现象。

表2

磁铁的运动

表针的摆动方向

磁铁的运动

表针的摆动方向

N极插入线圈

N极停在线圈中

N极从线圈中抽出

[

结论：

（3）模拟法拉第的实验

演示：

如图4.2-3所示。

线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。

观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。

把观察到的现象记录在表3中。

观察实验，记录现象。

表3

操作

现象

开关闭合瞬间

开关断开瞬间

开关闭合时，滑动变阻器不动

开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片

结论：

2、分析论证

“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。

试以上面三个演示实验为例，对以上结论进行分析论证。

3、归纳总结

回想一下什么是磁通量？

写出计算公式和它的单位。

说出磁通量的物理意义以及引起磁通量变化的因素。

定义：

。

公式：

单位：

物理意义：

磁通量变化原因：

思考以上几个产生感应电流的实例，能否从本质上概括出产生感应电流的条件？

本节小结

认真总结概括本节内容

1、研究背景（从奥斯特发现电流磁效应开始，法拉第受到对称性思考的启发开始探究电磁感应产生的条件……）

2、实验一，部分导体切割磁感线运动（磁场不变，面积变化，产生感应电流）

3、实验二，磁体插入、把出线圈（面积不变、磁场变化，产生感应电流）

4、实验三，模拟法拉第的实验

5、实验总结（总结电磁感应产生的实质，实现从感性认识到理性认识的飞跃）

6、电磁感应现象遵守能量守恒（知识拓展）

4、实例探究

关于电磁感应现象产生的条件

【例1】在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（）

关于磁通量的计算

【例2】如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有一面积为S的矩形线圈abcd，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab边为轴转180°，求此过程磁通量的变化？

【例3】（综合性思维点拨）如图（甲）所示，有一通电直导线MN水平放置，通入向右的电流I，另有一闭合线圈P位于导线正下方且与导线位于同一竖直平面，正竖直向上运动。

问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？

在何位置时P中会产生感应电流？

关于电磁感应现象的实际应用

【例4】如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。

铁芯上有两个线圈A和B。

线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。

在断开开关S的时候，弹簧E并不能立即将衔铁D拉起，因而不能使触头C（连接工作电路）立即离开，过一段时间后触头C才能离开，延时继电器就是这样得名的。

试说明这种继电器的原理。

巩固练习

1.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度，下列说法正确的是（）

A．磁感应强度越大的地方，磁通量越大

B．穿过某线圈的磁通量为零时，由B=可知磁通密度为零

C．磁通密度越大，磁感应强度越大

D．磁感应强度在数值上等于1m2的面积上穿过的最大磁通量

2.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是（）

A．Wb/m2B．N/A·m

C．kg/A·s2D．kg/C·m

3.关于感应电流，下列说法中正确的是（）

A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流

B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流

C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流

D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流

4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时，套在长直导线上的闭合线环（长直导线与环面垂直且通过环的中心），当发生以下变化时，肯定能产生感应电流的是（）

A．保持电流不变，使导线环上下移动

B．保持导线环不变，使长直导线中的电流增大或减小

C．保持电流不变，使导线在竖直平面内顺时针（或逆时针）转动

D．保持电流不变，环在与导线垂直的水平面内左右水平移动

5.如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。

若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（）

A．增大B．减小

C．不变D．无法确定如何变化

6.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。

上述不同现象中所包含的相同的物理过程

A．物体克服阻力做功

B．物体的动能转化为其他形式的能量

C．物体的势能转化为其他形式的能量

D．物体的机械能转化为其他形式的能量

2019-2020年高中物理第一章运动的描述教案新人教版必修1

【三维目标】

知识与技能

１．认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。

２．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。

３．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。

过程与方法

１．体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法。

２．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。

３．体会用坐标方法描述物体位置的优越性。

情感态度与价值观

１．认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，培养学生热爱自然、勇于探索的精神。

２．渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。

３．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。

教学重点

１．理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。

２．在研究具体问题时，如何选取参考系。

３．如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。

教学难点

在什么情况下可以把物体看作质点。

课时安排

１课时

教学过程

导入

我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着，机械运动是最基本、最普遍的运动形式，那么什么是机械运动呢？

请列举几个运动物体的例子。

机械运动简称运动，指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。

新课教学

一、物体和质点

问题：

选择以上一个较复杂的运动（例如鸟的飞行），我们如何描述它？

引导学生分析：

１．描述起来有什么困难？

２．我们能不能把它当作一个点来处理？

３．在什么条件下可以把物体当作质点来处理？

小结

１．只有质量，没有形状和大小的点叫做质点。

２．质点是一种科学抽象，一一种理想化的模型，这种忽略次要因素、突出主要因素（质量）的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。

３．一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。

４．一个物体能否被看成质点，取决于所研究的问题的性质，同一个物体在不同的问题中，有的能被看作质点，有的却不能被看成质点。

学生讨论：

１。

是不是只有很小的物体才能看作质点？

２．地球的自转和转动的车轮能否被看作质点？

３．物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？

二、参考系

导入

坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的，却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着，这里面蕴含了什么问题呢？

学生活动

让学生观察图1.1-3和1.1-4，阅读图右文字，回答以下问题

１．得出什么结论？

２．就图1.1-4能否提出一些问题？

（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）

目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。

小结

１．参考系是参照物的科学名称，是假定不动的物体。

２．运动和静止都是相对的。

３．参考系的选择是任意的，一般选择地面或相对地面静止的物体。

学生讨论：

１。

小小竹排江中游，巍巍青山两岸走

２．月亮在莲花般的云朵里穿行

３．坐地日行八万里，巡天遥看一千河

在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。

三、坐标系

创设实例：

从一中到冶浦桥的公交车或刘翔的110m栏。

提出问题：

怎样定量（准确）地描述车或刘翔所在的位置。

教师提示：

你的描述必须能反映物体（或人）的运动特点（直线）、运动方向、各点之间的距离等因素。

学生讨论

教师总结

１．为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。

２．对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。

单位长度的选定要根据具体情况。

３．位置的表示方法，例：

x=5m。

学生讨论：

如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们应如何建立坐标系？

小结

可以建立一个直角坐标系，此时可以用（x，y）表示物体的位置。

巩固练习

1．下列物体能看做质点的是（）

A．沿着斜面下滑的木块B。

研究斜面上的木块是下滑还是翻滚

C。

电扇的叶片D。

自转中的地球

2．下列关于质点的说法中，正确的是（）

A．地球很大，一定不能看做质点B。

原子核很小，一定能看做质点C。

同一物体在不同的情况中，有时可看做质点，有时则不可看做质点D。

质点是一种理想化模型，无实际意义

３．下列说法中正确的是（　　　　）

Ａ。

研究物体的运动，首先必须选定参考系

Ｂ。

参考系必须选择地面

Ｃ。

研究同一物体的运动时，选取地面或相对地面静止的物体为参考系，所得出的关于物体运动的结论是相同的

Ｄ。

选取不同的参考系，所得出的关于物体运动的结论可能是不同的

４．诗句“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别为（　　　　）

Ａ。

船和山　　　　　　　Ｂ。

山和船

Ｃ。

地面和山　　　　　　Ｄ。

河岸和流水

布置作业

教材第13页问题与练习

第二节　时间和位移

三维目标

知识与技能

１．知道时间和时刻的区别和联系

２．理解位移的概念，了解路程与位移的区别。

３．知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量。

４．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。

５．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。

６．初步了解矢量与标量不同的运算法则。

过程与方法

１．通过具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念，要使学