物理电磁感应教案汇编.docx
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1、物理电磁感应教案物理电磁感应教案1(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培育学生视察试验的实力和从试验事实中归纳、概括物理概念与规律的实力。(二)教具蹄形磁铁46块,漆包线,演示用电流计,导线若干,开关一只。(三)教学过程1由试验引入新课重做奥斯特试验,请同学们视察后回答:此试验称为什么试验?它揭示了一个什么现象?(奥斯特试验。说明电流四周能产生磁场)进一步启发引入新课:奥斯特试验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不行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试验,进行探究探讨。2进行新
2、课(1)通过试验探讨电磁感应现象板书:一、试验目的:探究磁能否生电,怎样使磁生电。提问:依据试验目的,本试验应选择哪些试验器材?为什么?师生探讨认同:依据探讨的对象,须要有磁体和导线;检验电路中是否有电流须要有电流表;限制电路必需有开关。老师展示以上试验器材,留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121的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。进一步提问:如何做试验?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视察是否产生电流。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?磁场的强弱对试验有没有影响?
3、下面我们依次对这几种状况逐一进行试验,探究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视察演示试验的记录表格。老师按试验步骤进行演示,学生细致视察,每完成一个试验步骤后,请学生将视察结果填写在上面表格里。试验完毕,提出下列问题让学生思索:上述试验说明磁能生电吗?(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?(师生探讨分析: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。)通过此试验可以得出什么结论?学生归纳、概括后,老师板书:试验表明:闭合电路的一部分导体在磁场中
4、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。老师指出:这就是我们本节课要探讨的主要内容电磁感应现象。板书课题:第一节电磁感应讲解并描述:电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发觉的。他经过十年坚持不懈的努力,才发觉了这一现象。这种酷爱科学。坚持探究真理的珍贵精神,值得我们学习。这一现象的发觉进一步揭示了电和磁之间的联系,导致了发电机的独创,开拓了电的时代,所以电磁感应现象的发觉具有划时代的意义。(2)探讨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?请同学们视察下面的试验。演示试验:保持上述试验装置不变
5、,反复变更磁场方向或变更导体在磁场中的运动方向,请同学们细致视察电流表的偏转方向。提问:同学们视察到了什么现象?(磁场方向、导体运动方向改变时,指针偏转的方向也发生改变,即电流的方向也随着改变)。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)探讨电磁感应现象中能的转化老师提出下列问题,引导学生探讨回答: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,
6、机械能转化为电能3小结在这节课中,我们采纳了什么方法,探究探讨了哪几个问题?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试验,试验的可见度要大。有条件的学校可改做学生试验或用幻灯演示。2要在学生视察试验的基础上,提出明确的问题,让学生主动思索、探讨,并对试验现象加以归纳、概括,培育学生从试验事实中归纳、概括出物理概念和规律的实力。物理电磁感应教案2第四课时 电磁感应中的力学问题1.基本思路用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向;求回路电流;分析导体受力状况(包含安培力,用左手定则确定其方向);列出动力学方程或平衡方程并求解.2. 动态问题分析(1)由
7、于安培力和导体中的电流、运动速度均有关,所以对磁场中运动导体进行动态分析非常必要,当磁场中导体受安培力发生改变时,导致导体受到的合外力发生改变,进而导致加速度、速度等发生改变;反之,由于运动状态的改变又引起感应电流、安培力、合外力的改变,这样可能使导体达到稳定状态.(2)思索路途:导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力改变加速度改变速度改变最终明确导体达到何种稳定运动状态.分析时,要画好受力图,留意抓住a=0时速度v达到最值的特点.例1如图所示,在一匀称磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、c
8、d上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.起先时,给ef一个向右的初速度,则( )A.ef将减速向右运动,但不是匀减速B.ef将匀减速向右运动,最终停止C.ef将匀速向右运动D.ef将来回运动例2如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的匀称直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面对下.导轨和金属杆的电阻可忽视.让ab杆沿导轨由静止起先下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出
9、ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.例3如图所示,两条相互平行的光滑导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5的电阻,在x0处有一水平面垂直的匀称磁场,磁感应强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于直杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽视,且连接良好.求:(1)电流
10、为零时金属杆所处的位置;(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;(3)保持其他条件不变,而初速度v0取不同值,求起先时F的方向与初速度v0取得的关系.例4如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d 为0.5米,左端通过导线与阻值为2欧姆的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4欧姆的小灯泡L连接;在CDEF矩形区域内有竖直向上匀称磁场,CE长为2米,CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t改变;在t=0s时,一阻值为2欧姆的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生改变.求:(1)
11、通过的小灯泡的电流强度;(2)恒力F的大小;(3)金属棒的质量.例5.如图所示,有两根和水平方向成.角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则 ( )A.假如B增大,vm将变大B.假如变大,vm将变大C.假如R变大,vm将变大D.假如m变小,vm将变大例6.如图所示,A线圈接一灵敏电流计,B线框放在匀强磁场中,B线框的电阻不计,具有肯定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动,今用一恒力F向右拉CD由静止起先运动,B线框足够长,则通过电流计中的电流
12、方向和大小改变是( )A.G中电流向上,强度渐渐增加B.G中电流向下,强度渐渐增加C.G中电流向上,强度渐渐减弱,最终为零D.G中电流向下,强度渐渐减弱,最终为零例7.如图所示,一边长为L的正方形闭合导线框,下落中穿过一宽度为d(dL)的匀强磁场区,设导线框在穿过磁场区的过程中,不计空气阻力,它的上下两边保持水平,线框平面始终与磁场方向垂直做加速运动,若线框在位置、时,其加速度a1,a2,a3的方向均竖直向下,则( )A.a1=a3B.a1=a3C.a1D.a3例8.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成=37o角,下端连接阻值为R的电阻,匀强
13、磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.(1)求金属棒沿导轨由静止起先下滑时的加速度大小;(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;(3)在上问中,若R=2,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)物理电磁感应教案3学问与技能1、理解磁通量和磁通密度的意义2、能推断磁通的改变状况过程与方法1、能过亲自动手、视察试验,理解无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生改变,闭合电路中就有电流产生的道
14、理2、知道在电磁感应现象中能量守恒定律依旧适用3、会利用产生条件判定感应电流能否产生情感看法与价值观4、培育学生动手视察试验的实力,分析问题,解决问题的实力5、培育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相识从特性中发觉共性,再从共性中理解特性,从现象相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推断磁通量有无改变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试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、导线教学过程老师活动预设学生活动预料课堂状况随笔引入:在漫长的人类历史长河中,随着
15、科学技术的发展进步,重大发觉和独创相继问世,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,我们不能遗忘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年发觉电流的磁效应后,起先投入到磁生电的探究中,经过十处坚持不懈地努力,1831年最终发觉了磁生电的规律,开拓了人类的电气化时代本节我们学习电磁感应现象的基本学问回顾已有学问: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
16、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,用表示.(2)公式:=BS(3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T1m2=1Vs(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.留意: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=BSsin,(为平面与磁场方向之间的夹角)(如图所示)引导:视察电磁感应现象,分析产生感电流的条件过渡:闭合电
17、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改变.假如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改变,会不会在电路中产生电流呢?在视察试验现象的基础上,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BI.电路的闭合或断开限制了电流从无到有或从有到无的改变;变阻器是通过变更电阻来变更电流的大小的,电流的改变必将引起闭合电路磁场的改变,穿过闭合电路的磁感线条数的改变-磁通量发生改变,闭合电路中产生电流.课前预习复习初中的中切割磁感线学问,搜集法拉第的生平资料同学回答:磁感应强度试验1:导体不动;导体向上、向下运动;导体向左或向右运动.引
18、导学生视察试验并进行概括.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?试验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)留意: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.引导学生视察试验并进行概括: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.老师活动预设学生活动预料课堂状况随笔用计算机模拟电路中
19、S断开、闭合,滑动变阻器滑动时,穿过闭合电路磁场改变状况:(看课件产生条件部分)不论是导体做切割磁感线的运动,还是磁场发生改变,实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生改变.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改变.这里关键要留意闭合与改变两词.就是说在闭合电路中有磁通量穿过但不改变,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,电流也不行能产生.(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
20、论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生改变,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)电路必需闭合;(2)磁通量发生改变.引导学生分析磁通量发生改变的因素:由=BSsin可知:当磁感应强度B发生改变;线圈的面积S发生改变;磁感应强度B与面积S之间的夹角发生改变.这三种状况都可以引起磁通量发生改变.举例(1)闭合电路的一部分导体切割磁感线:(2)磁场不变,闭合电路的面积改变:(3)线圈面积不变,线圈在不匀称磁场中运动;(4)线圈面积不变,磁场不断改变:结论:不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生改变,闭合电路中就有
21、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。作业状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推断题目出错率比较高,说明学生对感应电流的产生条件_磁通量改变,还不非常理解.教化教学反思及后记磁通量部分原想让同学通过自学驾驭磁通量的概念,而讲解重点放在磁通量改变大,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41、在_中产生的电动势叫感应电动势。2、区分磁通量、磁通量的改变量和磁通量的改变率t3、 强磁铁和弱磁铁插入后不动。将磁铁以较快和较慢速度“同程度”插入线圈。将磁铁以较快
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