高二物理下学期32教案汇总.docx

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高二物理下学期32教案汇总

2013-2013

高二物理下学期教案

尹家桦

3-2教案

第一章电磁感应

第一节磁生电的探索

三维教学目标

1、知识与技能

（1）知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史；

（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单的实验。

2、过程与方法：

领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。

3、情感、态度与价值观

（1）领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性；

（2）以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。

教学重点：

知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。

领悟科学探究的方法和艰难历程。

培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。

教学难点：

领悟科学探究的方法和艰难历程。

培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。

教学方法：

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

教学手段：

计算机、投影仪、录像片。

教学过程：

一、电磁感应的探索历程

1、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应

引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。

提出以下问题，引导学生思考并回答：

（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？

在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？

（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？

奥斯特面对失败是怎样做的？

（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？

用学过的知识如何解释？

（4）电流磁效应的发现有何意义？

谈谈自己的感受。

学生活动：

结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。

2、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象

引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。

提出以下问题，引导学生思考并回答：

（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？

法拉第持怎样的观点？

（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？

法拉第面对失败是怎样做的？

（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？

（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？

之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？

（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？

谈谈自己的体会。

学生活动：

结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，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/m2表示B的单位；

计算：

当B与S垂直时，或当B与S不垂直时，的计算。

2、初中知识回顾：

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、实验探究

实验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表示数大小的关系。

实验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。

实验3：

通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出，或改变线圈中电流的大小（改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：

实验1：

：

磁场强度不发生变化，但闭合线圈的面积发生变化；

实验2：

①磁铁插入线圈时，线圈的面积不变，但磁场由弱变强；

②磁铁从线圈中抽出时，线圈的面积也不改变，磁场由强变弱；

实验3：

①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；

②通电线圈从大线圈中抽出时，大线圈的面积也不改变，但磁场由强变弱；

③当迅速移动滑线变阻器的滑片，小线圈中的电流迅速变化，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：

在几种实验中，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。

结论：

只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，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：

①电路闭合；

②穿过闭合电路的磁通量发生改变。

2、电磁感应现象：

利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象。

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发生偏转可采用的方法是（）

A.K闭合或断开的瞬间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，下列说法中正确的是（）

A.导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流

B.导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流

C.闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动，电路中一定会产生感应电流

D.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流

2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，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，开始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，若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是（）

A.以ab为轴转动

B.以oo/为轴转动

C.以ad为轴转动（转过的角度小于600）

D.以bc为轴转动（转过的角度小于600）

4、如图，距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动，下列说法中正确的是（）

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ef在同一平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，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.垂直纸面向外平动D.绕bc边转动

1.2感应电动势与电磁感应定律

［课时安排］2课时

［教学目标］：

（一）知识与技能

1．理解感应电动势的概念，明确感应电动势的作用。

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别。

3．理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用。

4．知道公式E=BLvsinθ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况。

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

培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。

［教学重点］

理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用

［教学难点］：

培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。

［教学器材］：

投影仪、投影片、演示电流计、线圈、磁铁、导线等。

［教学方法］：

实验+启发式

［教学过程］

（一）引入新课（复习）：

1、产生感应电流的条件是什么？

（学生思考并回答）

2、闭合电路中产生持续电流的条件是什么？

（学生思考并回答）

在电磁感应中，有感应电流说明有感应电动势存在，让我们一起来研究感应电动势的产生。

（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。

实验一：

将磁铁迅速插入和慢慢插入时，学生观察。

①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？

（学生思考并回答）

②将磁铁迅速插入和慢慢插入时，磁通量的变化是否相同？

（学生思考并回答）

③换用强磁铁，迅速插入，电流表的指针偏转如何？

说明什么

以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：

①在磁通量变化△Φ相同时，所用的时间△t越少，即变化越快；反之，则变化越慢。

②在变化时间△t一样时，变化量△Φ越大，表示磁通量变化越快；反之，则变化越慢。

③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。

实验二：

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）

导体ab迅速切割时，指针偏转角度大，反映感应电流大，感应电动势大；导体慢慢切割时，指针偏转角小，反映电流小，感应电动势小。

由两实验得：

感应电动势的大小，完全由磁通量的变化率决定。

2．法拉第电磁感应定律：

（1）磁通量的变化率即磁通量的变化快慢，用△Φ/△t表示，其中

△Φ=Φ2－Φ1，△t=t2－t1，

（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△Φ/△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

若闭合线圈是一个n匝线圈，相当于n个电动势为△Φ/△t的电源串联，此时E=n△Φ/△t

注意：

A、电动势的单位是V，讨论1V=1Wb/s。

B、磁通量的变化率△Φ/△t与Φ、△Φ无直接的决定关系。

C、引起△Φ的变化的原因有两：

△Φ=△B·S，△Φ=B·△S

所以E=△Φ/△t也有两种：

即E=△B·S/△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（学生自已推导）

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

，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，因此我们先计算Δt时间内的面积变化量ΔS。

在Δt时间内，可动部分由位置ab运动到a1b1，闭合电路所包围的面积增量为图中阴影部分，而aa1的长度正好是Δt时间内导体ab运动的距离vΔt，因此

ΔS＝

vΔt

Δφ＝BΔS＝B

vΔt

所以：

　　③

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

、导线运动速度v的乘积。

式中的速度v如果瞬时速度，则求得电动势就是瞬时电动势，如果是平均速度，则求得的E就是平均电动势。

注意：

此式适用于B、L、v两两垂直时，若不是呢，此式应怎样修正？

E=BLvsinθ

【例题】如图所示，L是用绝缘导线绕制的线圈，匝数为100，由于截面积不大，可以认为穿过各匝线圈的磁通量是相等的，设在0.5秒内把磁铁的一极插入螺线管，这段时间里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？

如果线圈和电流表总电阻是3欧，感应电流有多大？

注意：

向线圈插入磁铁的过程中，磁通量的增加不会是完全均匀的，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，感应电动势和感应电流也都是平均值。

（三）巩固练习

有一个1000匝的线圈，在0.4s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。

如果线圈的