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高中物理 《磁生電的探索》教案 魯科版選修3-2(通用)

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1、1.1 磁生電的探索 [課時(shí)安排]1課時(shí) [教學(xué)目標(biāo)]: (一)知識(shí)與技能 (1)掌握磁通量的定義及意義,會(huì)在具體實(shí)例中判斷磁通量的變化。 (2)了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 (3)知道感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 (二)過(guò)程與方法 (1)用實(shí)驗(yàn)的方法獲得產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。 (2)由感性到理性,由具體到抽象的認(rèn)識(shí)方法分析出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作的樂(lè)趣,提高觀察、分析、歸納問(wèn)題的能力。養(yǎng)成探究物理規(guī)律的良好習(xí)慣,提高自身的科學(xué)素養(yǎng)。 [教學(xué)重點(diǎn)]1、判斷磁通量的變化        2、掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 [教學(xué)難點(diǎn)]:能在具體實(shí)例中判斷閉合回

2、路中磁通量的變化 [教學(xué)器材]:電流表,線圈,磁鐵,導(dǎo)線,電源。 [教學(xué)方法]:實(shí)驗(yàn)演示法、講授、討論 [教學(xué)過(guò)程] (一)引入新課 1820年,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)——電流的磁效應(yīng),揭示了電和磁之間存在著聯(lián)系,受到這一發(fā)現(xiàn)的啟發(fā),人們開(kāi)始考慮這樣一個(gè)問(wèn)題:既然電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng),反過(guò)來(lái),利用磁場(chǎng)是不是能夠產(chǎn)生電流呢?不少科學(xué)家進(jìn)行了這方面的探索,英國(guó)科學(xué)家法拉第,堅(jiān)信電與磁有密切的聯(lián)系.經(jīng)過(guò)10年堅(jiān)持不懈的努力,于1831年終于取得了重大的突破,發(fā)現(xiàn)了利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件. 復(fù)習(xí)? 磁通量(Ф) 研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象需要引入一個(gè)物理量——磁通量. 磁場(chǎng)的強(qiáng)弱

3、(即磁感應(yīng)強(qiáng)度)可以用磁感線的疏密來(lái)表示.如果一個(gè)面積為S的面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置,則穿過(guò)這個(gè)面的磁感線的條數(shù)就是確定的.我們把B與S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量. 這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件. (二)進(jìn)行新課 一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象 下面我們用實(shí)驗(yàn)方法研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 實(shí)驗(yàn)1: 導(dǎo)體不動(dòng); 導(dǎo)體向上、向下運(yùn)動(dòng); 導(dǎo)體向左或向右運(yùn)動(dòng). 引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括. 歸納:閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就有電流產(chǎn)生. 理解“導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)”的含義:切割磁感線的運(yùn)動(dòng),就是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度的方向和磁感線方向不平行. 問(wèn)

4、:導(dǎo)體不動(dòng),磁場(chǎng)動(dòng),會(huì)不會(huì)在電路中產(chǎn)生電流呢? 實(shí)驗(yàn)2: 注意:條形磁鐵插入、拔出時(shí),彎曲的磁感線被切割,電路中有感應(yīng)電流. 引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括:無(wú)論是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng),還是磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),只要導(dǎo)體和磁場(chǎng)之間發(fā)生切割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng),閉合電路中就有電流產(chǎn)生. 實(shí)驗(yàn)3: 線圈電路接通、斷開(kāi); 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片左、右滑動(dòng). 在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析上述現(xiàn)象的物理過(guò)程:因?yàn)殡娏魉ぐl(fā)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B總是正比于電流強(qiáng)度I,即B∝I.電路的閉合或斷開(kāi)控制了電流從無(wú)到有或從有到無(wú)的變化;變阻器是通過(guò)改變電阻來(lái)改變電流的大小的,電流的變化必將引起閉合電路磁場(chǎng)的變化,穿過(guò)閉

5、合電路的磁感線條數(shù)的變化——磁通量發(fā)生變化,閉合電路中產(chǎn)生電流. 不論是導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),還是磁場(chǎng)發(fā)生變化,實(shí)質(zhì)上都是引起穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化. 綜上所述,總結(jié)出: 1.不論用什么方法,只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流. 2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件. (1)電路必須閉合; (2)磁通量發(fā)生變化. 引導(dǎo)學(xué)生分析磁通量發(fā)生變化的因素: 由Ф=B·Ssinθ可知:當(dāng)①磁感應(yīng)強(qiáng)度 B發(fā)生變化;②線圈的面積S發(fā)生變化;③磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S之間的夾角θ發(fā)生變化.這三種情況都可以引起磁通量發(fā)生

6、變化. 舉例 (1)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線: (2)磁場(chǎng)不變,閉合電路的面積變化: (3)線圈面積不變,線圈在不均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng); (4)線圈面積不變,磁場(chǎng)不斷變化: 結(jié)論:不論用什么方法,只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。 二.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化 師生一起分析:電磁感應(yīng)的本質(zhì)是其他形式的能量和電能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。 (三)課堂小結(jié) 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化.這里關(guān)鍵要注意“閉合”與“變化”兩詞.就是說(shuō)在閉合電路中有磁通量穿過(guò)但不變化,即使磁場(chǎng)很強(qiáng),磁通量很大,也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)然電路不閉合,電流也不可能產(chǎn)生. (四)布置作業(yè) 完成課本P8作業(yè) [教學(xué)反思]:

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