2022年2021-2021年高中物理《探究感应电流的方向》教案沪科版选修3-2 .pdf

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1、2019-2020 年高中物理探究感应电流的方向教案沪科版选修3-2一、教学目标1、知识与技能（1）理解楞次定律, 会运用定律解决有关问题。（2）提高学生实验能力、思维能力、推理能力和运用知识解决问题的能力. 2、过程与方法（1）实验探究 : 学生观察实验，分析实验，探究物理规律，培养学生的观察能力、自主探究能力。（2）比较总结：通过对现象的分析、比较及总结规律的过程，培养学生的分析能力和归纳能力。3、情感、态度、价值观（1）通过实验探究过程，培养学生严谨的科学态度，树立从实践中来，再到实践中去的辨证唯物主义世界观。（2）分组实验，相互交流，师生互动培养学生的合作交流能力、二、教学重点与难点本

2、节内容重点首先是实验的探究过程，其次是对探究的结果进行分析、归纳和总结出楞次定律，并能正确的理解楞次定律。本节内容难点是由探究结果分析、归纳和总结楞次定律以及对楞次定律的本质理解。三、教具（1）轻质闭合铝环（或者用10 匝细漆包线绕成的圆线圈替代，漆包线的接头用焊锡焊牢，面积不宜过大） （2）条形强磁铁（3）铁架台、细线等（4）灵敏电流计，线圈，导线等四教学过程1、新课引入（1）产生感应电流的条件是什么？名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 1

3、0 页 - - - - - - - - - （2）在探究电磁感应的实验中（如图），请学生观察将磁铁插入线圈时，电流表的指针向什么方向偏转？将磁铁拔出线圈时，电流表的指针向什么方向偏转？为什么会有不同的偏转方向？这个实验说明了什么？（3）多媒体展示磁悬浮列车的运动（如右图）多媒体展示磁悬浮列车的原理图：如图所示是磁悬浮列车的原理图, 图中 A是圆柱形磁铁,B 是用高温超导材料制成的超导圆环, 现将超导圆环B水平放在磁铁A上, 它就能在磁力的作用下悬浮在磁体A上方的空中 . 学生思考磁悬浮列车为什么能悬浮在空中？由此引入新课。2新课讲授一、分组实验，探索研究学生每两人组成一个实验小组，按教材中的实

4、验装置115( 如右图 ) 进行实验。 教师强调要能观察到明显的现象，磁铁接近或离开铝环的速度要快。让学生观察实验现象，并思考下列问题：问题 1、当条形磁铁的任一端靠近铝环和远离铝环时，分别看到什么现象？问题 2、当条形磁铁N 极靠近铝环时，铝环被“排斥”，说明了铝环中有了感应电流，能根据什么原理判断此铝环中感应电流的方向？问题 3、当条形磁铁的N 极靠近和远离铝环时，穿过铝环的磁通量是怎样变化的？磁通量的变化与感应电流的磁场方向有无关系？问题 4、能否采用此实验法来研究感应电流的磁场方向与磁通量变化的关系？如何设计实验表格？在学生讨论的基础上，学生自己设计出实验表格。学生的表格是多样性的，在

5、多样性的表格中选最佳的，如下表格供全体同学参考。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - 观察并记录当条形磁铁N 极或 S 极移近或插入轻质铝环过程中铝环的偏转情况，并将实验观察到的结论填入表格中，然后用多媒体展示不同小组的表格填写情况。二、分析现象，得出结论学生在完成表格填写的同时，实际上也就完成了对实验现象的分析。为降低难度，教师在巡视学生实验时帮助点拨指导：当磁铁靠近线圈时，线圈被推开，线圈本身无

6、磁性，说明线圈中产生了感应电流，感应电流的磁场与磁铁的磁场方向相反，根据安培定则可以判断感应电流的方向。当磁铁离开线圈时，线圈被吸引，说明线圈中产生了感应电流，感应电流的磁场与磁铁的磁场方向相同。教材图 1 16（如右图）是分析得出楞次定律得出的关键，利用多媒体展示这个图形的动态过程。在学生分析讨论的基础上，教师要引导学生分析由特殊到一般的规律：当闭合电路中原磁场的磁通量增大时，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相反，阻碍原磁场磁通量的增加；当闭合电路中原磁场的磁通量减小时，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相同，阻碍原磁场磁通量的减小，总结出楞次定律内容。楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电

7、流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。通过上述实验，引导学生认识到：凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加；凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激采取的措施铝环被吸引或被排斥（向左或右偏转）感应电流的磁场方向 （向左或右）原磁场的方向（向左或右）原磁场的变化（增或减）两磁场方向的关系（相同或向反）磁铁 N 极插入磁铁 N 极从铝环离开磁铁 S 极插入磁铁 S 极从铝环离开名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页

8、，共 10 页 - - - - - - - - - 发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少，在两种情况中，感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化。引导学生逐字分析楞次定律的内容，讨论阻碍的物理含义。并利用本节的实验探究，总结出利用楞次定律判断感应电流方向的步骤：（1）明确研究的闭合回路，判断此回路中原磁场的方向（2）判断原磁场磁通量的增减情况（3）根据楞次定律确定感应电流磁场方向（4）根据安培定则确定感应电流的方向应当指出的是，楞次定律虽然没有直接明确感应电流的方向，但指出了感应电流的磁场方向，感应电流的方向只需进一步由安培定则确定。所以说楞次定律是判断感应电流方向的普适规律。三、提出问题，突破难点教

9、师提问：楞次定律的核心是什么？怎样理解“阻碍变化”？学生对教师的提问展开讨论，各抒己见。在学生讨论的基础上教师总结：楞次定律的核心是“阻碍变化”，“阻碍变化”并不是说感应电流的磁场方向总是跟原磁场方向相反，而是指当 0 时，感应电流的磁场方向跟原磁场方向相反，阻碍磁通量的增大；当 0 时，感应电流的磁场方向总是跟原磁场方向相同，阻碍磁通量的减小。概括地说，即感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量的变化。四、楞次定律与能量转化教师提问： 在探究实验中， 铝环机械能增加了，什么能量减少了？能量是怎样转化的？学生结合教材中的问题讨论回答。教师再通过多媒体展示例题：(1) 导体 ab 向右匀速运动，闭合

10、回路的感应电流方向怎样？能量是如何转换的？学生根据闭合回路的磁通量增加，“感应电流的磁通量阻碍原磁通量的增加”，因此知道回路中感应电流为逆时针方向，在这一过程中外力克服磁场力做功，完成了机械能电能内能的转化。(2) 条形磁铁自上向下运动时，搁置在光滑轨道上的金属棒ab、cd 将如何运动，这个过程能量是怎样转化的？名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - 学生分析：通过闭合回路的磁通量增加，感应电流“阻碍

11、原磁通增加”，尽管不知条形磁铁下端是什么极，但可以肯定， 导体 ab、 cd 互相靠拢以阻碍内部磁通量增加。在这一过程中重力克服磁场力做功，完成了机械能电能机械能+内能的转化。 上述的“阻碍”过程，事实上就是一个其它形式能向电能转化的过程。教师总结：楞次定律实质上是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现。五、案例分析，得出右手定则教材案例2（课本插图1 18 ）：引出了右手定则，右手定则是课程标准规定的内容，通过本案例让学生知道楞次定律与右手定则都能判断感应电流的方向。右手定则可以看作是楞次定律的特殊情况。对于闭合电路的一部分导体切割磁感线而产生感应电流的情况，用右手定则来判断感应电流的方向

12、往往比用楞次定律简便。六课堂讲练，巩固知识教材案例1（课本插图1 17 ）：由学生讨论完成案例 3：解释引入新课时的磁悬浮列车的原理图，再用多媒体展示：如图所示是磁悬浮列车的原理图 , 图中 A 是圆柱形磁铁 ,B 是用高温超导材料制成的超导圆环, 现将超导圆环B 水平放在磁铁A上 , 它就能在磁力的作用下悬浮在磁体A上方的空中 . A.当 B 放入磁场的过程中,B 中将产生感应电流；当稳定后, 感应电流消失. B.在 B放入磁场的过程中,B 中将产生感应电流； 当稳定后 , 感应电流仍存在. C.如 A的 N极朝上 ,B 的感应电流方向如图中所示. D.如 A的 N极朝上 ,B 中的感应电流

13、方向与图中所示相反答案： BD 案例 4：如图所示，导体杆ab 向右运动对，请用两种方法判断电路中产生的感应电流方向。通过学生分析，让学生体会用楞次定律判定感应电流的方向跟用右手定则判断的结果是一致的，对于闭合电路的一部分导体切割磁感线而产生感应电流的情况，用右手定则来判断感应电流的方向往往比用楞次定律简便。4小结在电磁感应现象中，确定感应电流的方向是一个重要问题。当穿过闭合电路的磁通量无论经何种方式发生变化时，闭合电路中都要产生感应电流，感应电流的磁场方向总可由楞次名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - -

14、 - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - 定律得以确定，所以说楞次定律是判定感应电流方向的普适规律。当闭合电路的磁通量变化由闭合电路的一部分导体作切割磁感线运动而引起时，感应电流的方向用右手定则判定比较方便，所以说右手定则是楞次定律的特殊情况。5布置家庭作业与活动6设计说明“楞次定律”是高中物理电磁学部分的重要内容，传统的教学设计是：教师演示实验学生观察实验教师引导学生分析得出楞次定律讲解例题课堂训练课后巩固，按照这样的流程操作，虽然也能让学生学会如何应用楞次定律来判断感应电流的方向，但不难看出这种教学模式仍为“师传生受”，学生

15、还是被动地接收知识，即使学会了，也不能算会学，而且学生的创新精神和实践能力亦难以得到进一步培养。物理32中“探究感应电流方向”是一节科学探究课，采用“探究式”教学，即：“创设一个问题情景学生讨论猜想设计实验探索实验分析实验现象得出楞次定律课堂讲练巩固练习”。教材中给出的实验装置简单，实验操作过程也简单。为了实验现象明显，宜采用磁性较强的圆柱型磁铁，该强磁铁市场能买到。细线长度约为60cm ，轻质铝环可以用十匝细漆包线绕成的圆线圈替代，漆包线的接头用焊锡焊牢，面积不宜过大，以方便柱形磁铁插入和抽出圆线圈为宜。这种通过让学生自己动手操作、动眼观察、动脑思考，引导他们自己获取知识，不仅活跃了课堂气氛

16、，还发展了学生的思维能力和创新能力。如果这个实验现象不太明显，也可以采用楞次定律演示仪，如图所示。其原理和操作过程与教材中实验相似。2019-2020 年高中物理探索宇宙教案鲁科版选修 3-4教学目标知识目标1. 让学生了解天体的概念和宇宙中的主要天体类型、天体系统的层次以及人类目前观测到的宇宙范围。2. 了解地球是太阳系中的一颗既普通又特殊的行星。3. 理解地球上生命存在的原因。能力目标能运用图1.3 和表 1.1 ，熟悉太阳系的主要成员，通过分析日地关系来说明地球是太阳系名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - -

17、 - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - 中的一颗既普通又特殊的行星。德育目标通过这节课的学习，让学生树立科学的宇宙观，用全面、发展、辩证的观点来看待一些宇宙现象，并能做出正确的解释。教学重点1. 天体系统的层次。2. 地球的宇宙环境及地球上存在生命的条件。教学难点地球上生命存在的原因。教学方法运用导学法和讲解法，并结合有关资料和图片来完成“人类目前观测到的宇宙”这一问题，采用综合分析法来引导学生学习“宇宙中的地球”，着重分析地球上出现生命的原因。教具准备1. 有关课本插图和图象资料或多媒体教学软件。2. 挂图或投影片、

18、投影机。课时安排二课时教学过程第一课时导入新课同学们 ! 我们人类生活在地球上，地球上的许多自然现象与所处的宇宙环境有着密切的关系，如季节的转换、昼夜的更替、昼夜长短的变化等，所以，要研究地球，必须先了解宇宙。讲授新课第一单元宇宙中的地球( 板书 ) 1.1 人类认识的宇宙一、人类目前观测到的宇宙( 板书 ) 1. 人们对宇宙的认识( 板书 ) ( 引导、讲解 ) 人们对宇宙的认识经历了一个漫长的历史时期。在人类发展的初期，由于人们的活动范围狭小，往往凭自己的直觉认识世界，看到眼前的地面是平的，就以为整个大地也是平的，并把天空看做是好像倒扣在平坦大地上的一口巨大的锅，于是，便有了“天圆地方”的

19、说法。后来，人们经过观察，发现天空中的各个星体都在围绕着地球转，地球好像处于整个宇宙的中心位置，这样，便产生了“地心说”。由于受西方宗教势力的影响，这个学说观点统治人们的思想是相当长的。到16 世纪，哥白尼的“日心说”使自然科学第一次从中世纪神学的桎梏下解放出来，认为“太阳是宇宙的中心”，意味着宇宙实际上就是太阳系。18世纪天文学家引进了“星系”一词。到了20 世纪 60 年代，随着大型天文望远镜的使用，以及空间探测技术的发展，人们对宇宙的认识范围在不断地扩大。何谓宇宙 ?在我国战国时的淮南子原道训中指出：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”现在人们认为宇宙是天地万物的总称，或者说，宇宙

20、是空间和时间的组合，也就是人们常说的，宇宙在空间上是无边无际的，在时间是无始无终的，即宇宙是无限的。宇宙与世界是不同的。佛经上说：“过去现在未来名世，东南西北上下四维名界。”平常人们所说的世界是指整个地球，而所谓的宇宙是指整个太空。( 承转、过渡 ) 晴朗的夜晚，我们仰望天空，会发现有许许多多、密密麻麻的各种星体在闪烁，这就是我们所看到的宇宙。2. 宇宙是一个物质世界由各种天体组成( 板书 ) 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 -

21、 - - - - - - - - ( 教师提问 ) 请同学们思考一下：我们怎样来区别这些天体？能否举例说明？( 课堂活动 ) ( 学生甲回答 ) 恒星、行星、卫星三者之间主要是以质量大小来区别。一般恒星的质量大，内部温度高，自身可以发光。而行星的质量比恒星要小，受恒星的引力作用，行星绕着恒星运动。卫星的质量更小，它是绕着行星运动的。例如，太阳属于恒星，而地球属于行星，月球属于卫星。( 教师 ) 这位同学分析、回答的很好。那么同学们再思考一下：恒星有运动吗？( 学生讨论、回答) 略( 教师 ) 恒星实际上是不“恒”的，它也在运动。我国唐代有两个著名僧人：一个是唐玄奘( 唐僧 ) ，另一个是僧一行

22、。僧一行这个和尚除了平时念经外，还有一项“业余爱好”观察天象。他不仅较准确地测量了子午线( 经线 ) 的长度，而且还是我国最早发现恒星运动的人。所以说，僧一行不愧是我国古代的一位天文学家。( 承转 ) 同学们知道星云吗？星云与恒星怎样来区别？( 学生乙 ) 星云和恒星的质量、体积都很大，但星云的密度较小。夜晚在天空中，星云呈云雾状、团状，看上去模模糊糊，而恒星是一个个的光点，一闪一闪的。( 教师 ) 好！看来这位同学是个细心人，平时注意观察天象，我们应该向他学习。哪位同学还能说一下流星、彗星是怎回事？( 学生丙回答，其他补充) 略( 教师 ) 同学们听说过陨星吗？陨星是怎样形成的呢？( 学生丁

23、 ) 陨星是由流星变来的。当流星或流星体在地球上空没有燃烧汽化完，便降落在地球表面，便形成了陨星。其组成物质中含硅酸盐多的称为陨石，含铁镍成分多的是陨铁，两者比例相当的为石铁陨星。如我国的吉林1 号陨石、新疆大陨铁等。( 教师 ) 看来这位同学平时也很注意学习，知道的很多。( 补充说明 ) 以上各种天体是自然存在于宇宙中的，我们姑且把它称为自然天体。近几十年来，随着宇航事业的发展，一些国家纷纷向天空发射人造卫星、宇宙飞船、各种探测器等，我们统称为人造天体。( 过渡 ) 我们的地球现在生活着60 多亿人口，这么多人生活是有一定规律的：首先组成一个个家庭，然后又组成了一个个村落、城市，以至国家，大

24、洲。天上的星星也是有规律的，组成了一个个的家族、集团，即天体系统。3. 天体系统天体的存在形式( 板书 ) ( 引导、讲解 ) 在小学自然课上，老师就教过：太阳大，地球小，太阳带着地球跑；地球大，月亮小，地球带着月亮跑。为什么?地球与太阳比，太阳属恒星，质量巨大，自身温度高，能发光，而地球属行星，质量小，自身不能发光，只能反射太阳光，所以太阳吸引着地球，使地球绕着太阳运转。同样道理：由于地球的质量大，月球的质量小，属卫星，地球吸引着月球绕自身运转。这样，由于天体之间的相互吸引和相互绕转，便形成了天体系统。目前，人们认识到的天体系统，按由小(低) 到大 ( 高) 的排列，有以下几个层次( 教师用

25、实物投影机打出下列图片，边解释边归纳、板书) ：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - 目前用最大的望远镜，能观测到的宇宙范围为150 亿 200 亿光年。什么是光年呢？请同学们看课文下面的注释。( 补充 ) 现在已知地球上运动速度最快的是光，每秒钟30 万千米，一光年就是光在一年中传播的距离，即：365 天 24 时 60 分 60 秒 30 万千米 =94605 亿千米。课堂小结宇宙的范围是相当大

26、的，随着科学技术的发展，人们观测到的宇宙范围还会扩大，所以说，宇宙在空间上是无边无际的；宇宙中有许多种类不同、数量很大的天体，它们不是同时形成的，也不会同时衰亡，因此说，宇宙在时间上也是无始无终的。宇宙可真是一个大谜团! 我们的地球怎么样呢?请听下回分解。课后作业1. 太阳成为太阳系的中心天体，根本原因在于( ) A.太阳能自身发光，照亮太阳系 B.太阳辐射是八大行星的热量源泉C.太阳质量占太阳系总质量的99.86% D.太阳的位置正好在太阳系的中心答案： C 2. 下列不属于天体的是( ) A.恒星B.彗星C.星际空间的气体和尘埃D.陨石答案： D 3. 下列关于总星系的说法，正确的是( )

27、 A.囊括了整个宇宙B.是银河系和河外星系( 目前所能观测到的部分) 的总称C.包含二级天体系统D.上述说法都正确答案： B 4. 在太阳系的八大行星中，与地球公转轨道相邻的类地行星是( ) A.水星、金星B.金星、火星C.火星、木星D.木星、土星答案： B 5. 晴朗夜晚，我们用肉眼观察到下列各种天体的感觉，叙述正确的是( ) A.行星轮廓模糊B.星云闪烁不定C.恒星闪闪发光D.卫星一闪即逝答案： C 6. 读天体系统层次框图，完成下列问题。 (1) 写出图中字母所代表的天体系统的名称：A. ； B. ； C. ； D. 。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - -

28、- - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - (2) 图中 C天体系统的中心天体是。(3) 图中天体系统是目前人类观测到的宇宙范围，其中离我们人类最远的星系估计为亿光年。答案： (1) 总星系河外星系太阳系地月系(2) 太阳(3)A 或总星系 150 200 板书设计第一单元宇宙中的地球1.1 人类认识的宇宙一、人类目前观测到的宇宙1. 人们对宇宙的认识天圆地方地心说日心说星系宇宙2. 宇宙是一个物质世界由各种天体组成名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -