江西省宜春市宜春中学高中物理选修32全册教学案.docx

1、江西省宜春市宜春中学高中物理选修32全册教学案4.1划时代的发现【要达成的目标】1、了解电磁感应的发展过程；2、体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。【“教”与“学”过程】本堂课使用的电教手段 问题1、奥斯特在什么思想的启发下，发现了电流的磁效应？问题2、奥斯特发现了电流的磁效应，能说明他是一个“幸运儿”吗？是偶然还是必然？问题3、1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？问题4、法拉第在了解奥斯特的电流磁效应的基础上，由对称性原理进行思考，通过什么手段验证他的思考？得出了什么样的结论？问题5、其他很多科学家例如安培，克拉顿等物理学家也做过磁生电的试验。可他们都没有成功，他们问题出现在哪里？

2、问题6、法拉第经过无数次试验，经历十年的时间，终于领悟到了什么？问题7、什么事电磁感应？什么是感应电流？问题8、通过学习，你从奥斯特，法拉第等科学家身上学到了什么？【课后反思】（教师写成败得失和改进措施，学生写学习体会和存在的问题）4.2探究感应电流产生的条件（第1课时）【要达成的目标】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；3、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；4、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”与“学”过程】本堂课使用的电教手段 一、复习回顾请同学们回顾以前学过的内容，或查

3、询相关资料，然后完成下面几个问题：1.磁通量是如何定义的？引起磁通量的变化有哪些因素？二、感应电流产生的条件实验一：请同学们结合教材第5页，回顾初中所学的知识，回答下列问题：1、（1）导体左右切割磁感线时，指针 （摆动或不摆动）（2）导体上下移动时，指针 （摆动或不摆动）2、分析：实物图可以转化为如下平面图，两种磁感应强度不变，（1）中闭合线圈的面积 ，（2）中闭合线圈的面积 （“变化”或“不变”）3、结论：实验二：结合教材第6页，向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出，探究磁铁插入或抽出与电流表指针摆动的关系，请同学们阅读教材，上课时按老师要求实验后完成下列表格磁铁的运动表针是否摆动磁铁的运

4、动表针是否摆动N极插入线圈S极插入线圈N极停在线圈中S极停在线圈中N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出1、分析：（1）磁铁插入线圈时，线圈的面积 ，磁场 ；（变或不变）（2）磁铁静止在线圈中时，线圈的面积 ，磁场 ；（变或不变）（3）磁铁从线圈中抽出时，线圈的面积 ，磁场 ；（变或不变）2、结论：实验三：“模仿法拉第的实验”请同学们阅读教材第6页，上课时按老师要求实验后完成下列表格操 作表针是否摆动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，迅速移动滑动变阻器的滑片1、分析：（1）开关闭合瞬间，大线圈的面积不变，但磁场 ；（2）开关断开瞬间，大线圈的面积也不改变，但磁场 ；（3）

5、当迅速移动滑线变阻器的滑片，小线圈中的 迅速变化，电流产生的 也随之而变化，而大线圈的面积不发生变化，但穿过线圈的 发生了变化。2：结论：产生感应电流的条件：例1、关于感应电流,下列说法中正确的是( )A只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流【课后反思】（教师写成败得失和改进措施，学生写学习体会和存在的问题）4.2探究感应电流产生的条件（第2课时）【要达成的目标】1、掌握判断感应电流有无的方法；2、

6、理解电磁感应现象中的能量转化和应用。【“教”与“学”过程】本堂课使用的电教手段 一、感应电流有无的判断例1、判断下列三种情况闭合线圈中是否有电流练习、如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动，下列四个图中能产生感应电流的是图( ) 例2、如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好。这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是V1、V2，若井字形回路中有感应电流通过，则可能是（ ）AV1V2 BV1V2 CV1=V2 D无法确定例3、如下图所示，正方形线圈在通电长直导线的磁场中运动；A向右平动，B向下

7、平动，C绕轴转动（ad边向外），D以长直导线为轴转动（ad及bc的转动半径为r1、r2都不变），E向上平动（E线圈有个缺口），判断线圈中有没有感应电流。二、电磁感应现象中的能量转化和应用1、在电磁感应现象中，能量转化和守恒定律同样适用，由于机械运动而产生感应电流时，感应电流的电能是由外界的 能量转化为 能。无机械运动而产生的感应电流，感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化而来的。2、电磁感应在生活中有哪些应用？【课后反思】（教师写成败得失和改进措施，学生写学习体会和存在的问题）4.3楞次定律（第1课时）【要达成的目标】1、与老师一起用实验方式探究感应电流的方向，能说出实验装置、能准确描述

8、现象、能正确记录现象；2、通过实验现象分析归纳、得出结论-楞次定律；3、能抓住定律内容中的关键字、词理解楞次定律。【“教”与“学”过程】本堂课使用的电教手段 、课前预习阅读课本P9-P12，参考教辅资料，浏览本教学案，了解本节内容要点、课堂展示与讨论问题思考1：如图所示，有什么方法探究通过电流表的电流流入方向与指针摆动方向的关系吗？这种关系是怎样的？（先作猜想，再观察课堂演示）【延伸思考1】根据以上关系如何判断课本“图4.2-2”中通过电流表电流方向？又如何进一步判断通过线圈中的感应电流流入流出方向？怎样才能描述俯视情况下流过线圈中的感应电流方向？一、探究感应电流的方向1、实验探究请根据课本“

9、图4.2-2”简述实验装置和实验操作。（准备课堂提问）2、实验记录（在下图中标出磁铁N极或S极及它们的插入、拔出情况（共四种）问题思考2：在实验中感应电流的方向与哪些因素有关？这些因素的物理本质是什么呢？3、分析：编号引起感应电流的磁场方向（B引）引起感应电流的磁通量的增加、减少（）线圈中的感应电流方向（俯视）I感感应电流的产生的磁场方向（B感）甲乙丙丁编号引起感应电流的磁场方向（B引）引起感应电流的磁通量的增加、减少（）线圈中的感应电流方向（俯视）I感感应电流的产生的磁场方向（B感）甲乙丙丁4、归纳结论（1）当穿过线圈内的磁通量增加时，感应电流的磁场_引起感应电流的磁通量的；（2）当穿过线圈

10、内的磁通量减少时，感应电流的磁场_引起感应电流的磁通量的减少。问题思考3：选取上表中的一例，说明感应电流的产生过程及感应电流产生的磁场对引起感应电流的原磁场的作用效果如：二、楞次定律1、内容：2、对定律的理解：（1）定律中的关键词是“_”，你是如何理解的？完成下表：谁在阻碍谁阻碍什么为何阻碍如何阻碍结果如何选取记录表中的一例，回答上表问题【课后反思】（教师写成败得失和改进措施，学生写学习体会和存在的问题）4.3楞次定律（第2课时）【要达成的目标】1、进一步理解楞次定律的内容，分析推理“阻碍”的表现形式；2、分析楞次定律反映的能量转化和守恒；3、能应用楞次定律判断感应电流方向，并总结判断步骤方法

11、。【“教”与“学”过程】本堂课使用的电教手段 、课前预习阅读课本P9-P12，参考教辅资料，浏览本教学案，了解本节内容要点、课堂展示与讨论复述楞次定律内容例题分析：阅读课本P11页例题1，分析小结应用楞次定律判断感应电流方向的方法步骤。1、研究_及其所在闭合回路的感应电流方向_2、引起感应电流的原磁场是由_产生的，它在所要研究的闭合回路中磁场方向是_，3、穿过所要研究的闭合回路的磁通量的变化是_，4、由楞次定律判断感应电流产生的磁场方向与引起感应电流的原磁场的方向_，即_，5、由_可判断感应电流方向为_应用楞次定律的思路步骤：（在方框中填步骤、在箭头上填原理）巩固练习：选取实验记录中的一例，用

12、楞次定律判感应电流方向，比较是否与实验相符。问题思考1：举例分析感应电流产生的效果与引起感应电流的原因，说明二者的关系是怎样的？ 三、楞次定律的推论：感应电流产生的效果总是要_引起感应电流的原因。【延伸思考1】：这种关系的表现形式有哪些？（分析下列实例说明）1、闭合线圈的面积不变，感应电流是因磁场的变化引起的，则感应电流的磁场阻碍原磁场的变化。（口诀：_）2、磁场不变，感应电流是因回路面积的变化引起的，则感应电流的磁场阻碍引起感应电流的面积变化。（口诀：_） 3、若感应电流是因为导体与磁场的相对运动产生的，则感应电流的磁场阻碍它们的相对运动。（口诀：_）问题思考2：如图所示，固定于水平面上的金

13、属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右匀速运动。请判断回路中的感应电流方向。分析：目前判感应电流方向应用_(规律)1、研究的闭合回路是_；2、引起感应电流的原磁场方向是_；3、引起感应电流的磁通量变化是_；4、由_可判感应电流产生的磁场方向是_；5、由_可判感应电流方向是_。【延伸思考2】：还有其它方法吗？请说出来。四、右手定则（1）内容：（2）适用：（3）方向特点：【课后反思】（教师写成败得失和改进措施，学生写学习体会和存在的问题）4.3电磁感应（第3课时）【要达成的目标】1、分析楞次定律反映的能量转化和守恒；2、能应用楞次定律判断感应电流方向，熟悉判断步骤方法。

14、能解决二次感应问题；3、会用楞次定律判断物体受力和及运动情况。【“教”与“学”过程】本堂课使用的电教手段 、课前预习阅读课本P9-P12，参考教辅资料，浏览本教学案，了解本节内容要点、课堂展示与讨论复述楞次定律内容问题思考1：在电磁感应现象中，产生了电流，也就产生了电能，楞次定律是如何反映电能从其它形式的能转化而来的？举例说明。磁铁下落或光滑水平导体棒切割磁感线。五、楞次定律的从能量转化和守恒观点的反映电磁感应现象中，产生了感应电流，也就产生了电能，电能一定是在克服这种“阻碍”的过程中，由其他形式的能转化而来的。如果没有这种“阻碍”，将违背能量守恒定律，可以得出总能量增加的错误结论。例题1、如

15、图所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为、下弧长为的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2、下弧长为2的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且W2 q1= q 2CW1 W2 q1 W2 q 1 q 2练习3、如图（a）所示的螺线管的匝数n=1500，横截面积S=20cm2，电阻r=1.5，与螺线管串联的外电阻R1=1.0，R2=3.5若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化，计算R1上消耗的电功率。（提示：根据法拉第电磁感应定律，画出等效电路图，用恒定电流的知识进行解决）【课后反思】（教师写成败得失和改进措施，学生写学习体会和存在的问题）4.4法拉第电磁感

16、应定律（第3课时）【要达成的目标】1、推导切割磁感线运动时感应电动势的大小； 2、会对切割磁感线运动时感应电动势公式的应用。【“教”与“学”过程】一、切割感应电动势初中我们就知道了导体切割磁感线会产生感应电流，那么肯定是产生了感应电动势，下面我们从法拉第电磁感应定律来推导切割磁感线运动时感应电动势的大小。如图，矩形线圈abcd仅次于匀强磁场中，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。S_BS_所以： 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_时，感应电动势等于_。对该式的理解：式中

17、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。问题：如果导体运动方向与导体本身垂直，但与磁场方向有一个夹角，感应电动势的大小应如何计算？理解：1、公式中的是指切割磁感线的有效长度如图5 中，当弧形导线在匀强磁场中以速度运动时，中l的 是指此圆弧的直径，而不是指圆弧的弧长。 2、如果是一根导体棒在磁场中绕某点O旋转切割磁感线，则导体棒两端感应电动势为：_（提示：画出图，然后用切割公式进行变形处理）例题、如图所示，金属导轨间距为d，左端接一电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面，一根长金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨电阻

18、不计。当金属棒沿垂直于棒的方向，以恒定速度v在金属导轨上滑行时，通过电阻的电流强度为 ；电阻R上的发热功率为 ；拉力的机械功率为 。练习、如图所示，有一夹角为的金属角架，角架所 围区域内存在匀强磁场中，磁场的磁感强度为B，方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab垂直ce，从顶角c贴着角架以速度v向右匀速运动，求：(1) t时刻角架的瞬时感应电动势；(2) t时间内角架的平均感应电动势？【课后反思】（教师写成败得失和改进措施，学生写学习体会和存在的问题）4. 4法拉第电磁感应定律（第 4课时）【要达成的目标】1、能进一步对进行应用；2、能运用定律处理有关电磁感应的图像问题。【“教”与“学”过程】本

19、堂课使用的电教手段 本节是有关电磁感应的图像专题，要借助法拉第电磁感应定律及楞次定律或者右手定则和右手螺旋定则进行处理和分析。例1、一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图7-5甲所示。设垂直纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直纸面向外的磁感应强度方向为负。线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负。已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图7-5乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是（ ）（提示：先根据题意规定的正负来确定感应电流的方向，然后根据右手螺旋定则确定其产生的磁场的方向再根据楞次定律判断磁通量的增减以及原磁场的方向

20、。或者直接根据选项出发分析也能得到。）例题2、如图所示，在x0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面（纸面）向里。具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合。令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I（取逆时针方向的电流方向为正）随时间t变化图线I-t图可能是下图中的哪一个？（ ） （提示：本题用右手定则来确定感应电流的方向结合匀加速运动的特点）练习1、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势与导体棒位置x关系的图像是（ ）练习2、一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图（甲）所示。磁感应强度B随t的变化规律如图（乙）所示。以I表示线圈中的感应电流，以图（甲）中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的图中正确的是