4.2.反電動勢一、教學設計高中物理選修3-2第四章第四節(jié)法拉第電磁感應定律第3個小標題——反電動勢，這一概念一直是學生與老師忽視的內容，主要原因是高考考綱中指明不考的內容，實際上反電動勢的教學對學生理解非純電阻電路特點及能量轉化與守恒定律有重要意義，對培養(yǎng)學生處理實際問題的能力也有長足的作用。與學生關心生活、關心社會、與生產實際相結合等核心素養(yǎng)的形成也是分不開的。由于以上方面的原因，根據(jù)教材的特點我把第四節(jié)第3個小標題單獨作為一個課時——反電動勢獻給學生。在教學過程中培養(yǎng)學生守恒思想，理論聯(lián)系實際的思想。在教學中運用類比，歸納等推理方式，從能量守恒的角度，遵循現(xiàn)象——猜想分析——實驗———理論——運用的秩序推導出含反電動勢電路的電流與電動勢、反電動勢及電阻關系的規(guī)律。二、教案4.2反電動勢1、核心素養(yǎng)：①深刻理解法拉第電磁感應定律，對含電動機電路的能量轉化作出準確的判斷。②用類比方法，從能量轉化與守恒角度推導含反電動勢電路電流與電動勢、反電動勢及電阻的關系。③培養(yǎng)學生觀察分析問題的能力、處理實際問題的能力。④學會透過現(xiàn)象抓住事物的本質，體會成功的樂趣。2、重點:運用類比.從能量守恒的角度得出含反電動勢電路電流與電動勢、反電動勢及電阻的關系。3、難點：含反電動勢電路中做功情況與能量轉化的情況。4、教法:實驗、推理、綜合5、教程復習:①法拉第電磁威應定律E=Blv②閉合電路歐姆定律(純電阻電路)如果電路中含電動機、充電電池等用電器電路。怎么求電流?4.2:反電動勢1：思考與討論在圖4.4-.3中，電源在電動機線圈中產生的電流的方向以及AB、CD兩個邊受力的方向都已經標出。現(xiàn)在的問題是，既然線圈在磁場中轉動，線圈中就會產生感應電動勢。感應電動勢是加強了電源產生的電流，還是削弱了它?是有利于線圈的轉動，還是阻礙了線圈的轉動?2：實驗驗證如圖4.4-4，將玩具電動機通過開關、電流表接到電池上。閉合開關S，觀察電動機啟動過程中電流表讀數(shù)的變化。在電動機上加一定的負載，例如用手輕觸轉子的軸，觀察電流表讀數(shù)的變化.3：反電動勢含電動機電路中，由于線圈的轉動產生的電動勢會削弱電源產生的電流，這個電動勢叫反電動勢，充電時電池的電動勢也叫反電動勢、總之電動勢是削弱電源產生電流。這樣的電動勢叫反電動勢由于反電動勢的存在，電路通過反電動勢把電能轉化為其它形式的能4：含反電動勢電路的電流，(電路中直流外阻為R)電源的總功：W=Eq＝EIt轉化的機械能：E電=E反q外電路產生的焦耳熱：Q外=I2RtW=E電+Q外+Q內W=E電+Q外+Q內EIt=E反EIt=E反q+I2Rt+I2rt

電源內部產生的焦耳熱：由能量守恒：Q內=I電源內部產生的焦耳熱：由能量守恒：Q內=I2rtEIt=E反q+I2Rt+I2rt

5：思考與討論電動機啟動時的電流與正常工作時的電流不同，有負載時與空載時的電流不同。這在技術上會引起什么問題?如果有問題，應該沿什么途徑解決?1、如果電動機工作中由于機械阻力過大而停止轉動，這時沒有了反電動勢，電阻很小的線圈直接接在電源兩端，電流會很大，很容易燒毀電動機。2、當電動機所接電源電壓比正常電壓低很多時，此時電動機線圈也不轉動，無反電動勢產生，電動機也很容易燒壞。6：應用舉例【例1】（電動機）如圖所示，把電阻R和電動機M串聯(lián)接在電路中，已知電阻R與電動機線圈的電阻相等，接通電路后，電動機能正常工作，設電阻R和電動機兩端的電壓分別為U1和U2，經過時間t，電流通過電阻R做功為W1，產生的電熱為Q1，電流通過電動機做功為W2，產生的電熱為Q2，則：（）A．U1＜U2，Q1=Q2B．U1=U2，Q1=Q2C．W1=W2，Q1＞Q2D．W1＜W2，Q1＜Q2【例2】（電磁感應單雙棒問題）試分析如甲圖所示導體棒由靜止釋放后的速度隨時間的變化規(guī)律；試分析乙圖中給ab棒一個初速度后，兩棒的速度隨時間的變化規(guī)律。兩圖中導軌均為不計電阻的水平光滑導軌。圖甲圖甲圖乙【例3】（電池充電）鋰電池因能量高環(huán)保無污染而廣泛使用在手機等電子產品中。現(xiàn)用充電器為一手機鋰電池充電，等效電路如圖所示，已知充電器電源的輸出電壓為U，手機電池的電動勢為E，內阻為r，則充電器輸出的電功率為，電能轉化為化學能的功率為，充電效率