物理电磁感应教案1
1、在___________________中产生的电动势叫感应电动势。
2、区别磁通量、磁通量的变化量Δ和磁通量的变化率Δ/Δt
3、 ①强磁铁和弱磁铁插入后不动。
②将磁铁以较快和较慢速度“同程度”插入线圈。
③将磁铁以较快和较慢速度“同程度”拔出线圈。
现象:______________________________________________。
结论:______________________________________________。
4、对比三个实验。
分析得出结论:
导线切割的快、磁铁插入的.快、滑动变阻器滑片滑得快的实质是__________________________________。
感应电动势的大小与______________有关,即E与______有关。
4、法拉第电磁感应定律。
精确的实验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的_________________成正比,这就是法拉第电磁感应定律。公式E=__________。
四、练习。
1、关于电磁感应,下述说法中正确的是( )
A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大。
B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零。
C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大。
D、穿过线圈的磁通量的变化越快,感应电动势越大。
2、有一个1000匝的线圈,在0.4S内穿过它的磁通量从0.01Wb均匀增加到0.09Wb,求线圈中的感应电动势。
___________________________________________________________________。
物理电磁感应教案2
知识与技能
1、理解磁通量和磁通密度的意义
2、能判断磁通的变化情况
过程与方法
1、能过亲自动手、观察实验,理解"无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生"的道理
2、知道在电磁感应现象中能量守恒定律依然适用
3、会利用"产生条件"判定感应电流能否产生
情感态度与价值观
4、培养学生动手观察实验的能力,分析问题,解决问题的能力
5、培养学生实事求是的科学精神、坚持不懈地探究新理论的精神
使学生认识"从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点
教学重点
如何判断磁通量有无变化
教学难点及难点突破
通过能量守恒、能量转化之间的关系理解磁能量的概念
教学方法
边实验边讲解
教学用具
演示用的电流表,蹄形磁铁、条形磁铁、铁架台、线圈、螺线管、渭动变阻器、电键、电源、导线
教学过程
教师活动预设学生活动预计课堂情况随笔
引入:在漫长的人类历史长河中,随着科学技术的发展进步,重大发现和发明相继问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,尤其是我们刚刚跨过的20世纪,更是科学技术飞速发展的时期,经济建议离不开能源,最好的能源就是电能,人类的生产生少,经济建设各方面都离不开电能,饮水思源,我们不能忘记为人类利用电能做出卓越贡献的科学家电法拉第
法拉第在奥斯特于1820年发现电流的磁效应后,开始投入到磁生电的探索中,经过十处坚持不懈地努力,1831年终于发现了磁生电的规律,开辟了人类的电气化时代
本节我们学习电磁感应现象的基本知识
回顾已有知识:
描述磁场大小和方向的物理量是什么?
一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的.我们把B与S的'乘积叫做穿过这个面的磁通量.
(1)定义:面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Ф表示.
(2)公式:Ф=B·S
(3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·1m2=1V·s
(4)物理意义:磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.对于同一个平面,当它跟磁场方向垂直时,磁场越强,穿过它的磁感线条数越多,磁通量就越大.当它跟磁场方向平行时,没有磁感线穿过它,则磁通量为零.
注意:当平面跟磁场方向不垂直时,穿过该平面的磁通量等于B与它在磁场垂直方向上的投影面积的乘积.即Ф=B·Ssinθ,(θ为平面与磁场方向之间的夹角)(如图所示)
引导:观察电磁感应现象,分析产生感电流的条件
过渡:闭合电路的一部分导体切割磁感线时,穿过电路的磁感线条数发生变化.如果导体和磁场不发生相对运动,而让穿过闭合电路的磁场发生变化,会不会在电路中产生电流呢?
在观察实验现象的基础上,引导学生分析上述现象的物理过程:因为电流所激发的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强度I,即B∝I.电路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有到无的变化;变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小的,电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化,穿过闭合电路的磁感线条数的变化--磁通量发生变化,闭合电路中产生电流.课前预习
复习初中的中切割磁感线知识,搜集法拉第的生平资料
同学回答:磁感应强度
实验1:
导体不动;
导体向上、向下运动;
导体向左或向右运动.
引导学生观察实验并进行概括.
归纳:闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时,电路中就有电流产生.
用计算机模拟"切割磁感线"的运动.(看课件产生条件部分)
理解"导体做切割磁感线运动"的含义:切割磁感线的运动,就是导体运动速度的方向和磁感线方向不平行.
问:导体不动,磁场动,会不会在电路中产生电流呢?
实验2:
用计算机模拟"条形磁铁插入、拔出螺线管.(看课件产生条件部分)
注意:条形磁铁插入、拔出时,弯曲的磁感线被切割,电路中有感应电流.
引导学生观察实验并进行概括:无论是导体运动,还是磁场运动,只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动,闭合电路中就有电流产生.
教师活动预设学生活动预计课堂情况随笔
用计算机模拟电路中S断开、闭合,滑动变阻器滑动时,穿过闭合电路磁场变化情况:(看课件产生条件部分)
不论是导体做切割磁感线的运动,还是磁场发生变化,实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生变化.
3.电磁感应现象中能量的转化
师生一起分析:电磁感应的本质是其他形式的能量和电能的转化过程。
(三)课堂小结
产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.这里关键要注意"闭合"与"变化"两词.就是说在闭合电路中有磁通量穿过但不变化,即使磁场很强,磁通量很大,也不会产生感应电流.当然电路不闭合,电流也不可能产生.
(四)布置作业
1.阅读194页阅读材料.
2.将练习一(1)、(2)做在作业上.
3.课下完成其他题目.
综上所述,总结出:
1.不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.
2.产生感应电流的条件.
(1)电路必须闭合;
(2)磁通量发生变化.
引导学生分析磁通量发生变化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:当
①磁感应强度B发生变化;
②线圈的面积S发生变化;
③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化.这三种情况都可以引起磁通量发生变化.
举例
(1)闭合电路的一部分导体切割磁感线:
(2)磁场不变,闭合电路的面积变化:
(3)线圈面积不变,线圈在不均匀磁场中运动;
(4)线圈面积不变,磁场不断变化:
结论:不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
作业情况反馈
学生对整个线圈在匀强中运动时是否有感应电流的判断题目出错率比较高,说明学生对感应电流的产生条件____磁通量变化,还不十分理解.
教育教学反思及后记
磁通量部分原想让同学通过自学掌握磁通量的概念,而讲解重点放在磁通量变化大,可是二(4)班的学生课堂自学习惯不好,所以对整个课堂的教学影响较大,有几个关键点还没完全讲透,就到了下课时间了。
物理电磁感应教案3
教学目标
1、知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。
2、会运用楞次定律和左手定则判断感应电流的方向。
3、会计算感应电动势的大小(切割法、磁通量变化法)。
4、通过电磁感应综合题目的分析与解答,深化学生对电磁感应规律的理解与应用,使学生在建立力、电、磁三部分知识联系的同时,再次复习力与运动、动量与能量、电路计算、安培力做功等知识,进而提高学生的综合分析能力。
教学重点、难点分析
1、楞次定律、法拉第电磁感应定律是电磁感应一章的重点。另外,电磁感应的规律也是自感、交流电、变压器等知识的基础,因而在电磁学中占据了举足轻重的地位。
2、在高考考试大纲中,楞次定律、法拉第电磁感应定律都属II级要求,每年的高考试题中都会出现相应考题,题型也多种多样,在历年高考中,以选择、填空、实验、计算各种题型都出现过,属高考必考内容。同时,由电磁感应与力学、电学知识相结合的题目更是高考中的热点内容,题目内容变化多端,需要学生有扎实的知识基础,又有一定的解题技巧,因此在复习中要重视这方面的训练。
3、电磁感应现象及规律在复习中并不难,但是能熟练应用则需要适量的训练。关于楞次定律的推广含义、法拉第电磁感应定律在应用中何时用其计算平均值、何时要考虑瞬时值等问题都需通过训练来达到深刻理解、熟练掌握的要求,因此要根据具体的学情精心选择一些针对性强、有代表性的题目组织学生分析讨论达到提高能力的目的。
4、电磁感应的综合问题中,往往运用牛顿第二定律、动量守恒定律、功能关系、闭合电路计算等物理规律及基本方法,而这些规律及方法又都是中学物理学中的重点知识,因此进行与此相关的.训练,有助于学生对这些知识的回顾和应用,建立各部分知识的联系。但是另一方面,也因其综合性强,要求学生有更强的处理问题的能力,也就成为学生学习中的难点。
5、楞次定律、法拉第电磁感应定律也是能量守恒定律在电磁感应中的体现,因此,在研究电磁感应问题时,从能量的观点去认识问题,往往更能深入问题的本质,处理方法也更简捷,物理的思维更突出,对学生提高理解能力有较大帮助,因而应成为复习的重点。
教学过程设计
1、产生感应电流的条件
感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件,不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。
2、感应电动势产生的条件。
感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。
3、关于磁通量变化
(1)在匀强磁场中,磁通量=B S sin(是B与S的夹角),磁通量的变化=1有多种形式,主要有:
①S、不变,B改变,这时=B Ssin
②B、不变,S改变,这时=S Bsin
③B、S不变,改变,这时=BS(sin2-sin1)
当B、S、中有两个或三个一起变化时,就要分别计算1、2,再求1了。
物理电磁感应教案4
一、教学任务分析
电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上,进一步学习电与磁的关系,也为后面学习电磁波打下基础。
以实验创设情景,通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象,通过学生实验探究,找出产生感应电流的条件。用现代技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流,使学生感受现代技术的重要作用。
通过“历史回眸”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家的献身精神,懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时,使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法,经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程;在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时,体验科学家在探究真理过程中的献身精神。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道电磁感应现象及其产生的条件。
(2)理解产生感应电流的条件。
(3)学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2.过程与方法
通过有关电磁感应的探究实验,感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3.情感、态度价值观
(1)通过观察和动手操作实验,体验乐于科学探究的情感。
(2)通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点
重点和难点:感应电流的产生条件。
四、教学资源
1、器材
(1)演示实验:
①电源、导线、小磁针、投影仪。
②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。
(2)学生实验:
①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
③DIS实验:微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
2、课件:电磁感应现象flash课件。
五、教学设计思路
本设计内容包括三个方面:一是电磁感应现象;二是产生感应电流的条件;三是应用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
本设计的基本思路是:以实验创设情景,激发学生的好奇心。通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象和感应电流的概念。通过学生探究实验,得出产生感应电流的条件。通过“历史回眸”、“大家谈”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
本设计要突出的重点和要突破难点是:感应电流的产生条件。方法是:以实验和分析为基础,根据学生在初中和前阶段学习时已经掌握的知识,应用实验和动画演示对实验进行分析,理解产生感应电流的条件,从而突出重点,并突破难点。
本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用,重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。通过学生主动参与,培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力,使之感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法的重要作用;感悟科学家的探究精神,提高学习的兴趣。
完成本设计的内容约需1课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情景 演示实验1 奥斯特实验。
演示实验2 摇绳发电
问题:为什么导线中有电流产生?
活动I 自主活动 学生实验1
设问:如何使闭合线圈中产生感应电流?
活动II 学生实验2 探究感应电流产生的条件。
活动III 历史回眸 法拉第发现电磁感应现象的过程。
课件演示 电磁感应现象。
活动Ⅳ DIS学生实验 微弱磁通量变化时的感应电流。
大家谈
3、教学主要环节 本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节,通过实验观察与讨论,得出电磁感应现象与感应电流。
第二环节,通过学生探究实验,得出感应电流产生的条件;通过 “历史回眸”、“大家谈”,了解法拉第的研究过程,领略科学家的探究精神。
第三环节,通过DIS实验,了解电磁感应现象在实际生活中的应用。
七、教案示例
(一)情景引入:
1、观察演示实验,提出问题
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现通电直导线能使小磁针发生偏转,从而揭示了电与磁之间的内在联系。
演示实验1 奥斯特实验。
那么,磁能生电吗?
演示实验2 摇绳发电
把一根长10米左右的电线与一导线的两端连接起来,形成一闭合回路,两个学生迅速摇动电线,另一学生将导线放到小磁针上方,观察小磁针是否偏转。
问题1:为什么导线中有电流产生?
2、导入新课
我们可以用这节课学习的知识来回答上面的'问题。
(二)电磁感应现象
自奥斯特发现电能生磁之后,历史上许多科学家都在研究“磁生电”这个课题。
介绍瑞士物理学家科拉顿的研究。
自主活动:如何使闭合线圈中产生电流?
学生实验1:把条形磁铁放在线圈中,将灵敏电流计、线圈连成闭合回路,观察灵敏电流计指针是否偏转。
1、电磁感应现象
闭合回路中产生感应电流的现象,叫电磁感应现象。
2、感应电流
由电磁感应现象产生的电流,叫感应电流。
介绍英国物理学家、化学家法拉第的研究。
问题2:法拉第发现的使磁场产生电流的条件究竟是什么?
(三)产生感应电流的条件
学生实验2:探究感应电流产生的条件。
根据所给的器材:灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线等,设计实验方案,使线圈中产生感应电流。
小组交流方案,师生共同讨论产生感应电流的原因。
感应电流产生的条件:闭合回路、磁通量发生变化。
播放flash课件,进一步理解感应电流产生的条件。
介绍“历史回眸”栏目中法拉第发现电磁感应现象的过程。
(四)应用
讨论、解释:
1、书上的示例
2、摇绳发电的原理。
DIS学生实验:微弱磁通量变化时的感应电流。
大家谈
(五)总结(略)
(六)作业布置(略)
物理电磁感应教案5
一、新课引入:
师:同学们老师这里有一个拆开的电风扇,同学们观察一下里面有什么?
学生观察:
师:我们可以发现,它主要是由两部分构成,一部分是磁体,一部分是线圈。
师:下面同学们两个指头夹住插头的两根金属片,另一位同学转动电风扇。
学生活动:(估计所有同学都体验过后)
师:有什么感觉?
生齐答:触电、有电、麻人……
师:这就是我们今天需要探究的课题——电磁感应
揭示课题:电磁感应发电机
师:请同学们看屏幕。
介绍物理学史:奥斯特,法拉第。(幻灯片:自从丹麦物理学家奥斯特在18首先发现了电磁感应现象,后来许多人就提出了这样的疑问:电流能产生磁场,那么磁场能不能产生电流呢?1822年英国物理学家法拉第开始了“磁生电”的研究,经过的不懈努力,终于在1831年发现了磁生电的规律。
师:什么叫电磁感应?什么叫感应电流?
板书:一、电磁感应感应电流
二、探究感应电流产生的条件
师:怎样才能产生电流呢?下面我们就一起来探讨感应电流产生的条件。
师:怎样进行实验?各小组讨论一下,
板书:探究感应电流产生的条件
学生讨论:
信息快递:(幻灯片:小量程电流表:小量程电流表俗称灵敏电流计,借助于小量程电流表可以检测出非常微小的电流,并且它的“0”刻度线在中间可以左右偏转显示电流的方向,由于在本实验中产生的感应电流很小,所以借助于该表可以使我们观察到比较明显的现象。
切割磁感线运动:实验中我们可以把磁场中的线圈想象成一把刀,如果它运动过程中与磁感线相交,则为切割磁感线。否则为不切割磁感线。
师演示:垂直、斜向切割,上下运动。(直接用线圈演示)
师:同学们,能不能按步骤完成实验。
学生演示:一学生操作,一学生配合,其他同学观察纪录。
展示纪录结果:
师:讨论一下,感应电流产生的条件是什么?
学生讨论小结:
幻灯片:实验结论1:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流
师:电流是有方向的,那么感应电流的方向与哪些因素有关呢?各小组讨论提出猜想。
学生讨论:
生答:猜想:可能与磁场的方向、线圈的运动方向有关
师:怎样来验证刚才的猜想呢?讨论一下!
学生讨论:
师:你能说出实验的'方法吗?
师:实验中观察什么现象?
生答:观察指针的偏转方向。
学生实验:一学生操作,一学生配合,其他同学观察纪录。
展示纪录结果:
师:通过实验能得到什么结论?大家讨论一下。
学生讨论:
生答:
幻灯片:实验结论2:改变磁场方向或改变线圈运动方向,感应电流的方向就会改变,即感应电流的方向与磁场方向和线圈运动方向有关。
三:观察手摇发电机
师:法拉第发现了电磁感应现象后,使大规模用电成为了可能。我们生活中的用电大多数都来自于发电站的大型发电机,同学们你知道在我们国家有那些大规模的发电站吗?
生答:(举例)
幻灯片:出示几张发电站的图片
师:大型的发电机我们没见过,老师今天带了一台小型发电机过来。(出示发电机)
请哪位同学上来摇一下,看看有什么现象。
学生实验、学生观察
师:看到什么现象?
生答:灯亮。
师:说明电路中产生了什么?
生答:电流
演示:把小量程电流表接入电路。摇动发电机。
师:看到了什么现象?
师:哪位同学能用手臂来模仿一下指针的偏转情况?
学生动作演示:
师:这说明了什么?
生:电流的方向在发生变化。
师:我们把这种电流叫交变电流。阅读课本第54页,思考下列问题?
幻灯片:1、什么叫交变电流?
2、发电机的工作原理是什么?
3、发电机工作过程中的能量转化情况如何?
4、我国交流电的频率是多少?
生答:(略)
物理电磁感应教案6
【教学目标】
1、知识与技能:
(1)、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。
(2)、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、 。
(3)、理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式。
(4)、知道E=BLvsinθ如何推得。
(5)、会用 解决问题。
2、过程与方法
(1)、通过学生实验,培养学生的动手能力和探究能力。
(2)、通过推导闭合电路,部分导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv,掌握运用理论知识探究问题的方法。
3、情感态度与价值观
(1)、从不同物理现象中抽象出个性与共性问题,培养学生对不同事物进行分析,找出共性与个性的辩证唯物主义思想。
(2)、通过比较感应电流、感应电动势的特点,引导学生忽略次要矛盾、把握主要矛盾。
【教学重点】法拉第电磁感应定律。
【教学难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。
【教学方法】实验法、归纳法、类比法
【教具准备】
多媒体课件、多媒体电脑、投影仪、检流计、螺线管、磁铁。
【教学过程】
一、复习提问:
1、在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?
答:穿过闭合回路的磁通量发生变化,就会在回路中产生感应电流。
2、恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?
答:电路闭合,且这个电路中一定有电源。
3、在发生电磁感应现象的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向?
答:由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向。
二、引入新课
1、问题1:既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?
答:既然有感应电流,那么就一定存在感应电动势.只要能确定感应电动势的大小,根据闭合电路欧姆定律就可以确定感应电流大小了.
2、问题2:如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁,问
①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么?
答:有,因为磁通量有变化
②、有感应电流,是谁充当电源?
答:由恒定电流中学习可知,对比可知左图中的虚线框内线圈部分相当于电源。
③、上图中若电路是断开的,有无感应电流电流?有无感应电动势?
答:电路断开,肯定无电流,但仍有电动势。
3、产生感应电动势的条件是什么?
答:回路(不一定是闭合电路)中的磁通量发生变化.
4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件,你有什么发现?
答:在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过回路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势,但产生感应电流还需要电路闭合,因此研究感应电动势比感应电流更有意义。(情感目标)
本节课我们就来一起探究感应电动势
三、进行新课
(一)、探究影响感应电动势大小的因素
(1)探究目的:感应电动势大小跟什么因素有关?(学生猜测)
(2)探究要求:
①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管,记录表针的最大摆幅。
②、迅速和缓慢移动导体棒,记录表针的最大摆幅。
③、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片,迅速和缓慢的插入拔出螺线管,分别记录表针的最大摆幅;
(3)、探究问题:
问题1、在实验中,电流表指针偏转原因是什么?
问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?
问题3:在实验中,快速和慢速效果有什么相同和不同?
(4)、探究过程
安排学生实验。(能力培养)
教师引导学生分析实验,(课件展示)回答以上问题
学生甲:穿过电路的Φ变化 产生E感 产生I感.
学生乙:由全电路欧姆定律知I= ,当电路中的总电阻一定时,E感越大,I越大,指针偏转越大。
学生丙:磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同。
可见,感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关,即与磁通量的变化率有关.
把 定义为磁通量的'变化率。
上面的实验,我们可用磁通量的变化率来解释:
学生甲:实验中,将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时, 大,I感大,
E感大。
实验结论:电动势的大小与磁通量的变化快慢有关,磁通量的变化越快电动势越大。磁通量的变化率越大,电动势越大。
(二)、法拉第电磁感应定律
从上面的实验我们可以发现, 越大,E感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。精确的实验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,即E∝ 。这就是法拉第电磁感应定律。
(师生共同活动,推导法拉第电磁感应定律的表达式)(课件展示)
E=k
在国际单位制中,电动势单位是伏(V),磁通量单位是韦伯(Wb),时间单位是秒(s),可以证明式中比例系数k=1,(同学们可以课下自己证明),则上式可写成
E=
设闭合电路是一个N匝线圈,且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,这时相当于n个单匝线圈串联而成,因此感应电动势变为
E=n
1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比
2.公式:ε=n
3.定律的理解:
⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt
⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比
⑶感应电动势的方向由楞次定律来判断
⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定:
当ΔΦ=ΔBScosθ则ε=ΔB/ΔtScosθ
当ΔΦ=BΔScosθ则ε=BΔS/Δtcosθ
当ΔΦ=BSΔ(cosθ)则ε=BSΔ(cosθ)/Δt
注意: 为B.S之间的夹角。
4、特例——导线切割磁感线时的感应电动势
用课件展示电路,闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为L,以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势?(课件展示)
解析:设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1,这时线框面积的变化量为
ΔS=LvΔt
穿过闭合电路磁通量的变化量为
ΔΦ=BΔS=BLvΔt
据法拉第电磁感应定律,得
E= =BLv
这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式,需要理解
(1)B,L,V两两垂直
(2)导线的长度L应为有效切割长度
(3)导线运动方向和磁感线平行时,E=0
(4)速度V为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值)
问题:当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ,感应电动势可用上面的公式计算吗?
用课件展示如图所示电路,闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,导体棒以v斜向切割磁感线,求产生的感应电动势。
解析:可以把速度v分解为两个分量:垂直于磁感线的分量v1=vsinθ和平行于磁感线的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感线,不产生感应电动势。前者切割磁感线,产生的感应电动势为
E=BLv1=BLvsinθ
强调:在国际单位制中,上式中B、L、v的单位分别是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s),θ指v与B的夹角。
5、公式比较
与功率的两个公式比较得出E=ΔΦ/Δt:求平均电动势
E=BLV : v为瞬时值时求瞬时电动势,v为平均值时求平均电动势
课堂练习:
例题1:下列说法正确的是( D )
A、线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
C、线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
D、线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
例题2:一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。
解:由电磁感应定律可得E=nΔΦ/Δt①
ΔΦ= ΔB×S②
由① ②联立可得E=n ΔB×S/Δt
代如数值可得E=1.6V
例题3、在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD,框电阻不计,上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab,已知金属丝质量为0.2g,电阻R=0.2Ω,不计阻力,求金属丝ab匀速下落时的速度。(4m/s)
问1:将上题的框架竖直倒放,使框平面放成与水平成30°角,不计阻力,B垂直于框平面,求v ?
答案:(2m/s)
问2:上题中若ab框间有摩擦阻力,且μ=0.2,求v ?
答案:(1.3m/s)
问3:若不计摩擦,而将B方向改为竖直向上,求v ?
答案:(2.67m/s)
问4:若此时再加摩擦μ=0.2,求v ?
答案:(1.6m/s)
【课堂小结】
1、让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
2、认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
3、让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
【布置作业】选修3-2课本第16页“思考与讨论”
课后作业:第17页1、2、3、5题
【课后反思】
让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总
结,然后请同学评价黑板上的小结内容。让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架,把书本知识转化为自己的知识,让学生有收获成功感。
本节课,重点是理解法拉第电磁感应定律,不要过多的进行训练,不能急于求成,应该循序渐进.
物理电磁感应教案7
(一)教学目的
1.知道电磁感应现象及其产生的条件。
2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。
3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。
(二)教具
蹄形磁铁4~6块,漆包线,演示用电流计,导线若干,开关一只。
(三)教学过程
1.由实验引入新课
重做奥斯特实验,请同学们观察后回答:
此实验称为什么实验?它揭示了一个什么现象?
(奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场)
进一步启发引入新课:
奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不可以反过来进行逆向思索:磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验,进行探索研究。
2.进行新课
(1)通过实验研究电磁感应现象
板书:〈一、实验目的:探索磁能否生电,怎样使磁生电。〉
提问:根据实验目的,本实验应选择哪些实验器材?为什么?
师生讨论认同:根据研究的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。
教师展示以上实验器材,注意让学生弄清蹄形磁铁的N、s极和磁感线的方向,然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。
进一步提问:如何做实验?其步骤又怎样呢?
我们先做如下设想:电能生磁,反过来,我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对实验有没有影响?下面我们依次对这几种情况逐一进行实验,探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。
用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。
教师按实验步骤进行演示,学生仔细观察,每完成一个实验步骤后,请学生将观察结果填写在上面表格里。
实验完毕,提出下列问题让学生思考:
上述实验说明磁能生电吗?(能)
在什么条件下才能产生磁生电现象?(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时)
为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢?
(师生讨论分析:左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线,所以不产生感应电流。)
通过此实验可以得出什么结论?
学生归纳、概括后,教师板书:
〈实验表明:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。〉
教师指出:这就是我们本节课要研究的主要内容—电磁感应现象。
板书课题:〈第一节电磁感应〉
讲述:电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的。他经过十年坚持不懈的努力,才发现了这一现象。这种热爱科学。坚持探索真理的可贵精神,值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系,导致了发电机的发明,开辟了电的时代,所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。
(2)研究感应电流的方向
提问:我们知道,电流是有方向的',那么感应电流的方向是怎样的呢?它的方向与哪些因素有关呢?请同学们观察下面的实验。
演示实验:保持上述实验装置不变,反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向,请同学们仔细观察电流表的偏转方向。
提问:同学们观察到了什么现象?
(磁场方向、导体运动方向变化时,指针偏转的方向也发生变化,即电流的方向也随着变化)。
通过这一现象我们可以得出什么样的结论呢?
学生归纳、概括后,老师板书:
〈二、导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。〉
(3)研究电磁感应现象中能的转化
教师提出下列问题,引导学生讨论回答:
在电磁感应现象中,导体作切割磁感线运动,是什么力做了功呢?(外力)
它消耗了什么能?(机械能)
得到了什么能?(电能)
在电磁感应现象中实现了什么能与什么能之间的转化?(机械能与电能的转化)
板书:〈三、在电磁感应现象中,机械能转化为电能〉
3.小结
在这节课中,我们采用了什么方法,探索研究了哪几个问题?
4.布置作业课本上的练习1、2题。
(四)说明
1.这节课的关键是设计并做好演示实验,实验的可见度要大。有条件的学校可改做学生实验或用幻灯演示。
2.要在学生观察实验的基础上,提出明确的问题,让学生积极思考、讨论,并对实验现象加以归纳、概括,培养学生从实验事实中归纳、概括出物理概念和规律的能力。
物理电磁感应教案8
[要点导学]
1. 这一节学习法拉第电磁感应定律,要学会感应电动势大小的计算方法。这部分内容和楞次定律是本章的两大重要内容,应该高度重视。
2. 法拉第电磁感应定律告诉我们电路中产生感应电动势的大小跟 成正比。若产生感应电动势的电路是一个有n匝的线圈,且穿过每匝线圈的磁感量变化率都相同,则整个线圈产生的感应电动势大小E= 。
3. 直导线在匀强磁场中做切割磁感线的运动时,如果运动方向与磁感线垂直,那么导线中感应电动势的大小与 、 和 三者都成正比。用公式表示为E= 。如果导线的运动方向与导线本身是垂直的,但与磁感线方向有一夹角,我们可以把速度分解为两个分量,垂直于磁感线的分量v1=vsin,另一个平行于磁感线的分量不切割磁感线,对感应电动势没有贡献。所以这种情况下的感应电动势为E=Blvsin。
4.应该知道:用公式E=n/t计算的感应电动势是平均电动势,只有在电动势不随时间变化的情况下平均电动势才等于瞬时电动势。用公式E=Blv计算电动势的时候,如果v是瞬时速度则电动势是瞬时值;如果v是平均速度则电动势是平均值。
5.公式E=n/t是计算感应电动势的普适公式,公式E=Blv则是前式的一个特例。
6.关于电动机的反电动势问题。
①电动机只有在转动时才会出现反电动势(线圈转动切割磁感线产生感应电动势);
②线圈转动切割磁感线产生的感应电动势方向与电动机的电源电动势方向一定相反,所以称为反电动势;
③有了反电动势电动机才可能把电能转化为机械能,它输出的机械能功率P=E反I;
④电动机工作时两端电压为U=E反+Ir(r是电动机线圈的电阻),电动机的总功率为P=UI,发热功率为P热=I2r,正常情况下E反Ir,电动机启动时或者因负荷过大停止转动,则I=U/r,线圈中电流就会很大,可能烧毁电动机线圈。
[范例精析]
例1法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小 ( )
A、跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B、跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比
C、跟穿过这一闭合电路的`磁通量的变化率成正比
D、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
解析:E=/t,与t的比值就是磁通量的变化率。所以只有C正确。
拓展:这道高考题的命题意图在于考查对法拉第电磁感应定律的正确理解。考生必须能够正确理解磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率这三个不同的概念。
物理电磁感应教案9
教学目标
1.知道电路各组成部分的基本作用.
2.知道什么是电路的通路、开路,知道短路及其危害.
3.能画出常见的电路元件的符号和简单的电路图.
4.会画简单电路的电路图和根据简单的电路图连接电路是本节的重点和难点,也是全章的重点之一,培养学生抽象概括能力和实际操作能力.
教学建议
教材分析
本节的教学内容有:电路各组成部分的基本作用、电路的三种工作状态、电路元件的符号、简单的电路图.其中会画简单电路的电路图和根据简单的电路图连接电路是本节的重点和难点,也是全章的重点之一,培养学生抽象概括能力和实际操作能力.
教法建议
新课的引入可以由实验去研究电路的问题,让学生建立起简单电路和复杂电路的感性认识,从而引出无论电路的复杂程度如何,电路至少要由用电器、导线、开关和电源组成.对于用电器和导线,学生比较熟悉,不必作过多的讲述.而对于开关和电源,教师要结合实物作详细的介绍:主要介绍干电池、蓄电池、发电机三种电源;介绍拉线、拨动、闸刀、按钮四种开关.介绍过程不涉及它们的构造和工作原理,只需使学生了解电源是电路中的供电装置,开关是电路接通或断开的控制装置即可.结合课本图4-16的实验向学生介绍电路的通路、开路、短路三种状态.
教材先介绍了门铃电路,并提出了用符号来表示实际电路的意义:简单、方便、一目了然.接着介绍了门铃电路图并介绍了电路元件符号.这里仅仅是一般的介绍,并不要求学生立即掌握,教师应把握这个分寸.介绍门铃电路图时,不能只对图讲述,应配合演示一个最简单的电铃电路实验,让学生的感性认识更丰富,对电路图的作用理解更深刻.
教学设计方案
1.复习提问:
(1) 维持电路中有持续电流存在的条件是什么?
(2) 电源在电路中的作用是什么?
2.引入新课
实验:在磁性黑板上连接如前面的图4-6所示电路,合上开关,小灯泡发光.先后取走电路中任一元件,观察小灯泡是否还能继续发光.将小灯泡换成电铃,重复上面的实验.通过观察实验,让同学思考一个最简单的电路都至少由哪几部分构成的.?
3.进行新课
(1)电路的组成
①由电源、用电器、开关和导线等元件组成的电流路径叫电路.一个正确的电路,无论多么复杂,也无论多么简单,都是由这几部分组成的,缺少其中的任一部分,电路都不会处于正常工作的状态.
②各部分元件在电路中的作用
电源--维持电路中有持续电流,为电路提供电能,是电路中的供电装置.
导线--连接各电路元件的导体,是电流的通道.
用电器--利用电流来工作的设备,在用电器工作时,将电能转化成其他形式的能.
开关--控制电路通、断的装置.
③电路的通路、开路和短路
继续刚才实验的演示,重做图4-6的实验,闭合开关,小灯泡发光.这种处处连通的电路叫通路.断开开关,或将电路中的某一部分断开,小灯泡都不会发光,说明电路中没有电流.这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路.
将小灯泡取下,用导线直接把电源的正、负极连接起来,过一会儿手摸导线会感觉到导线发热.这种电路中没有用电器,直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路.短路是非常危险的,可能把电源烧坏,是不允许的.
观察:观察手电筒电路.看看这个电路是由几部分组成的?(可让学生自带手电筒).
思考:手电筒电路的开关与我们演示实验中所用的开关是否相同?你在家里和日常生活中还见过哪些与此不同的开关?它们在电路中的作用是否相同?
(2)电路中各元件的符号
在设计、安装、修理各种实际电路的时候,常常需要画出表示电路连接情况的图.为了简便,通常不画实物图,而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件.出示示教板或画有各电路元件符号的投影片,并作说明.
(3)电路图:用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图.
①示范:画出图4-6的电路图.
②让同学画出用电铃做实验时的电路图.让同学说明电路中的电流方向.
③变换一下图4-6实验中元件的位置,再让同学们练习画出电路图.注意纠正错误的画法.
④根据同学们画电路图的情况,进行小结,提出画电路图应注意的问题.元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处.整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直.
4.小结(略)
探究活动
一个实际电路中的用电器往往不只一个,有时有许多个.例如实验1中的小灯泡和电铃要同时在一个电路里工作,用同一个开关来控制.这个电路应怎样连接?你有几种方法?请试着画出电路图.
物理电磁感应教案10
一、指导思想
以《全日制义务教育生物课程标准》(实验稿)为依据,在继承我国现行生物教学优势的基础上,力求更加关注学生已有的生活体验;更加重视学生的主动学习,增加实践环节,让每一个学生通过学习生物,对生物知识有更深入的了解,对未来的学习方向有更多的思考;能够在探究能力、学习能力和解决问题能力上有更多的发展;能够提高责任心、合作意识和创新意识。为学生参与社会主义现代化建设、适应社会和继续学习奠定必要的基础。
二、教学任务
这学期我们教义务教育课程标准实验教材――生物(七年级第二册)。
三、具体措施:
1、继续学习相关教育理论,转变教育观念,在继承传统教育优势的基础上,努力创新和提高自己的课堂教学。
2、继续探索符合新课程标准的课堂教学模式,注意及时收集整理相关资料和模式。
3、组织学生开展研究性学习,提高其质量,引导学生共同努力,乐于交流。
4、学习和应用现代教学方法和技术,并将其应用于课堂教学,以提高课堂效率和教学质量。积极参与教学和科研改革。上好一堂课,设计好教案,写好教学反思。
5、激发学生的学习兴趣。精心设计引线;使用生动的语言;加强情感教育;精心诱导,强化教学。
6、创设探究学习的场景。比如提供相关的'图形信息和数据;或呈现生物标本、模型及生活环境;或者从学生的生活经历和经历中提出探索性的问题;或者来自社会关注的生物学相关热点问题等等。
7、鼓励学生自己观察、思考、提问,在提出假设的基础上设计并实施探究方案。
8、注意询问报告的撰写和沟通。训练学生通过文字描述、数字表格、示意图、图形等方式完成报告,组织交流询问过程和结果。
9、结合具体的教学内容,采用多种不同的教学策略和方法来实现课程目标。
四、教学要求
1、在教学中,要注意继续贯彻《生物课程标准》提出的课程理念:面向全体学生,因材施教,促进每个学生的全面发展;应努力提高学生的生物科学素养,教学目标、内容和评价应有利于提高每个学生的生物科学素养。
2、在教学中,要使学生在知识、能力、情感、态度和价值观上得到发展,必须引导学生积极参与和体验各种科学探究活动。
3、在传授知识的同时特别注重科研方法的培养。应重视学生综合能力的培养。要通过组织学生参加各种实践活动来培养学生的学习兴趣。努力为尽可能多的调查、技能培训、练习、询问和数据分析活动创造条件。
4、在教学中注重直观教具与现代教学方法的合理选择和结合。
5、根据学校要求积极组织生物课外兴趣小组活动,能对有特殊兴趣的学生给予个别指导。