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文檔簡介
物理電磁感應教案物理電磁感應教案「篇一」第四課時電磁感應中的力學問題【知識要點回顧】1.基本思路①用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向;②求回路電流;③分析導體受力情況(包含安培力,用左手定則確定其方向);④列出動力學方程或平衡方程并求解。2.動態問題分析(1)由于安培力和導體中的電流、運動速度均有關,所以對磁場中運動導體進行動態分析十分必要,當磁場中導體受安培力發生變化時,導致導體受到的合外力發生變化,進而導致加速度、速度等發生變化;反之,由于運動狀態的變化又引起感應電流、安培力、合外力的變化,這樣可能使導體達到穩定狀態。(2)思考路線:導體受力運動產生感應電動勢感應電流通電導體受安培力合外力變化加速度變化速度變化最終明確導體達到何種穩定運動狀態分析時,要畫好受力圖,注意抓住a=0時速度v達到最值的特點。【要點講練】[例1]如圖所示,在一均勻磁場中有一U形導線框abcd,線框處于水平面內,磁場與線框平面垂直,R為一電阻,ef為垂直于ab的一根導體桿,它可在ab、cd上無摩擦地滑動桿ef及線框中導線的電阻都可不動桿始時,給ef一個向右的初速度,則A.ef將減速向右運動,但不是勻減速B.ef將勻減速向右運動,最后停止C.ef將勻速向右運動D.ef將往返運動[例2]如圖甲所示,兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上,兩導軌間距為L.M、P兩點間接有阻值為R的電阻一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上,并與導軌垂阻一套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向阻一軌和金屬桿的電阻可忽阻一ab桿沿導軌由靜止開始下滑,導軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦。(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖。(2)在加速下滑過程中,當ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大小;(3)求在下滑過程中,ab桿可以達到的速度最大值。[例3]如圖所示,兩條互相平行的光滑導軌位于水平面內,距離為l=0.2m,在導軌的一端接有阻值為R=0.5的電阻,在x0處有一水平面垂直的均勻磁場,磁感應強度B=0.5T.一質量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導軌上,并以v0=2m/s的初速度進入磁場,在安培力和一垂直于直桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運動,加速度大小為a=2m/s2、方向與初速度方向相反設導軌和金屬桿的電阻都可以忽略,且連接良反設:(1)電流為零時金屬桿所處的位置;(2)電流為最大值的一半時施加在金屬桿上外力F的大小和方向;(3)保持其他條件不變,而初速度v0取不同值,求開始時F的方向與初速度v0取得的關系。[例4]如圖所示,水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導軌平行固定放置,間距d為0.5米,左端通過導線與阻值為2歐姆的電阻R連接,右端通過導線與阻值為4歐姆的小燈泡L連接;在CDEF矩形區域內有豎直向上均勻磁場,CE長為2米,CDEF區域內磁場的磁感應強度B如圖所示隨時間t變化;在t=0s時,一阻值為2歐姆的金屬棒在恒力F作用下由靜止從AB位置沿導軌向右運動,當金屬棒從AB位置運動到EF位置過程中,小燈泡的亮度沒有發生變化求:(1)通過的小燈泡的電流強度;(2)恒力F的大小;(3)金屬棒的質量。例5.如圖所示,有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道平面的勻強磁場,磁感強度為及一根質量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑成角過足夠長的時間后,金屬桿成角度會趨近于一個最大速度vm,則A.如果B增大,vm將變大B.如果變大,vm將變大C.如果R變大,vm將變大D.如果m變小,vm將變大例6.如圖所示,A線圈接一靈敏電流計,B線框放在勻強磁場中,B線框的電阻不計,具有一定電阻的導體棒可沿線框無摩擦滑動,今用一恒力F向右拉CD由靜止開始運動,B線框足夠長,則通過電流計中的電流方向和大小變化是A.G中電流向上,強度逐漸增強B.G中電流向下,強度逐漸增強C.G中電流向上,強度逐漸減弱,最后為零D.G中電流向下,強度逐漸減弱,最后為零例7.如圖所示,一邊長為L的正方形閉合導線框,下落中穿過一寬度為d(dL)的勻強磁場區,設導線框在穿過磁場區的過程中,不計空氣阻力,它的上下兩邊保持水平,線框平面始終與磁場方向垂直做加速運動,若線框在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時,其加速度a1,a2,a3的方向均豎直向下,則A.a1=a3B.a1=a3C.a1D.a3例8.如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1m,導軌平面與水平面成=37o角,下端連接阻值為R的電阻,勻強磁場方向與導軌平面垂直,質量為0.2kg,電阻不計的金屬棒放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數為0.25。(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小;(2)當金屬棒下滑速度達到穩定時,電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大小;(3)在上問中,若R=2,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應強度的大小與方向.(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)物理電磁感應教案「篇二」高二物理電磁感應現象教案范文知識目標1、知道磁通量的定義,公式的適用條件,會用這一公式進行簡單的計算。2、知道什么是電磁感應現象。3、理解不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發生變化,閉合電路中就有電流產生。4、知道能量守恒定律依然適用于電磁感應現象。能力目標1、通過實驗的觀察和分析,培養學生運用所學知識,分析問題的能力。情感目標1、學生認識從個性中發現共性,再從共性中理解個性,從現象認識本質以及事物有普遍聯系的辨證唯物主義觀點。教學建議關于電磁感應現象的教學分析1.電磁感應現象利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應產生的電流叫做感應電流。2.產生感應電流的條件①當閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感線的運動時,電路中產生了感應電流。②當磁體相對靜止的閉合電路運動時,電路中產生了感應電流。③當磁體和閉合電路都保持靜止,而使穿過閉合電路的磁通量發生改變時,電路中產生了感應電流。其實上述①、②兩種情況均可歸結為穿過閉合電路的磁通量發生改變,所以,不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發生變化,閉合電路中就有電流產生。3.電磁感應現象中的能量守恒電磁感應現象中產生的電能不是憑空產生的,它們或者是其他形式的能轉化為電能,或者是電能在不同電路中的轉移,電磁感應現象遵循能量守恒定律。教法建議1、課本中得出結論后的思考與討論,是一個進一步啟發學生手腦并用、獨立思考,全面認識電磁感應現象的題目,教師可根據學生實際情況引導學生思考和討論。2、本節課文的最后分析了兩種情況下電磁感應現象中的能量轉化,這不但能從能量的觀點讓學生對電磁感應有明確的認識,而且進一步強化了能量守恒定律的普遍意義有條件的,可以由教師引導學生自行分析,以培養學生運用所學知識獨立分析問題的能力。教學重點和教學難點教學重點:感應電流的產生條件是本節的教學重點,而正確理解感應電流的產生條件是本節教學的難點由于學生在初中時已經接觸過相關的電磁感應現象,因此在講解電流的產生時可以讓學生通過實驗加深對現象的認識,如果條件允許可以讓學生自己動手實驗,并在教師引導下進行分組討論,教師可以通過問題的設計來引導實驗的進行,例如:對實驗數據表格的設計以及相關問題的探討,讓學生明白感應電流產生的條點由確理解感應電流產生的條件。物理電磁感應教案「篇三」(一)教學目的1.知道電磁感應現象及其產生的條件。2.知道感應電流的方向與哪些因素有關。3.培養學生觀察實驗的能力和從實驗事實中歸納、概括物理概念與規律的能力。(二)教具蹄形磁鐵4~6塊,漆包線,演示用電流計,導線若干,開關一只。(三)教學過程1.由實驗引入新課重做奧斯特實驗,請同學們觀察后回答:此實驗稱為什么實驗?它揭示了一個什么現象?(奧斯特實驗。說明電流周圍能產生磁場)進一步啟發引入新課:奧斯特實驗揭示了電和磁之間的聯系,說明電可以生磁,那么,我們可不可以反過來進行逆向思索:磁能否生電呢?怎樣才能使磁生電呢?下面我們就沿著這個猜想來設計實驗,進行探索研究。2.進行新課(1)通過實驗研究電磁感應現象板書:〈一、實驗目的:探索磁能否生電,怎樣使磁生電。〉提問:根據實驗目的,本實驗應選擇哪些實驗器材?為什么?師生討論認同:根據研究的對象,需要有磁體和導線;檢驗電路中是否有電流需要有電流表;控制電路必須有開關。教師展示以上實驗器材,注意讓學生弄清蹄形磁鐵的N、s極和磁感線的方向,然后按課本圖12—1的裝置安裝好(直導線先不要放在磁場內)。進一步提問:如何做實驗?其步驟又怎樣呢?我們先做如下設想:電能生磁,反過來,我們可以把導體放在磁場里觀察是否產生電流。那么導體應怎樣放在磁場中呢?是平放?豎放?斜放?導體在磁場中是靜止?還是運動?怎樣運動?磁場的強弱對實驗有沒有影響?下面我們依次對這幾種情況逐一進行實驗,探索在什么條件下導體在磁場中產生電流。用小黑板或幻燈出示觀察演示實驗的記錄表格。教師按實驗步驟進行演示,學生仔細觀察,每完成一個實驗步驟后,請學生將觀察結果填寫在上面表格里。實驗完畢,提出下列問題讓學生思考:上述實驗說明磁能生電嗎?(能)在什么條件下才能產生磁生電現象?(當閉合電路的一部分導體在磁場中左右或斜著運動時)為什么導體在磁場中左右、斜著運動時能產生感應電流呢?(師生討論分析:左右、斜著運動時切割磁感線。上下運動或靜止時不切割磁感線,所以不產生感應電流。)通過此實驗可以得出什么結論?學生歸納、概括后,教師板書:〈實驗表明:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產生電流。這種現象叫做電磁感應,產生的電流叫做感應電流。〉教師指出:這就是我們本節課要研究的主要內容—電磁感應現象。板書課題:〈第一節電磁感應〉講述:電磁感應現象是英國的物理學家法拉第發現的。他經過十年堅持不懈的努力,才發現了這一現象。這種熱愛科學。堅持探索真理的可貴精神,值得我們學習。這一現象的發現進一步揭示了電和磁之間的聯系,導致了發電機的發明,開辟了電的時代,所以電磁感應現象的發現具有劃時代的意義。(2)研究感應電流的方向提問:我們知道,電流是有方向的,那么感應電流的方向是怎樣的呢?它的方向與哪些因素有關呢?請同學們觀察下面的實驗。演示實驗:保持上述實驗裝置不變,反復改變磁場方向或改變導體在磁場中的運動方向,請同學們仔細觀察電流表的偏轉方向。提問:同學們觀察到了什么現象?(磁場方向、導體運動方向變化時,指針偏轉的方向也發生變化,即電流的方向也隨著變化)。通過這一現象我們可以得出什么樣的結論呢?學生歸納、概括后,老師板書:〈二、導體中感應電流的方向跟導體運動方向和磁感線方向有關。〉(3)研究電磁感應現象中能的轉化教師提出下列問題,引導學生討論回答:在電磁感應現象中,導體作切割磁感線運動,是什么力做了功呢?(外力)它消耗了什么能?(機械能)得到了什么能?(電能)在電磁感應現象中實現了什么能與什么能之間的轉化?(機械能與電能的轉化)板書:〈三、在電磁感應現象中,機械能轉化為電能〉3.小結在這節課中,我們采用了什么方法,探索研究了哪幾個問題?4.布置作業課本上的練習1、2題。(四)說明1.這節課的關鍵是設計并做好演示實驗,實驗的可見度要大。有條件的學校可改做學生實驗或用幻燈演示。2.要在學生觀察實驗的基礎上,提出明確的問題,讓學生積極思考、討論,并對實驗現象加以歸納、概括,培養學生從實驗事實中歸納、概括出物理概念和規律的能力。物理電磁感應教案「篇四」一、預習目標(1).知道什么是感生電場。(2).知道感生電動勢和動生電動勢及其區別與聯系。二、預習內容:感生電動勢與動生電動勢的概念1.感生電動勢:2、動生電動勢:三、提出疑惑什么是電源?什么是電動勢?電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉化為電能的裝置。如果電源移送電荷q時非靜電力所做的功為W,那么W與q的比值,叫做電源的電動勢。用E表示電動勢,則:在電磁感應現象中,要產生電流,必須有感應電動勢。這種情況下,哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢?下面我們就來學習相關的知識。課內探究學案一、學習目標(1).知道感生電場。(2).知道感生電動勢和動生電動勢及其區別與聯系。(3).理解感生電動勢與動生電動勢的概念學習重難點:重點:感生電動勢與動生電動勢的概念。難點:對感生電動勢與動生電動勢實質的理解。二、學習過程探究一:感應電場與感生電動勢投影教材圖4.5-1,穿過閉會回路的磁場增強,在回路中產生感應電流。是什么力充當非靜電力使得自由電荷發生定向運動呢?英國物理學家麥克斯韋認為,磁場變化時在空間激發出一種電場,這種電場對自由電荷產生了力的作用,使自由電荷運動起來,形成了電流,或者說產生了電動勢。這種由于磁場的變化而激發的電場叫感生電場。感生電場對自由電荷的作用力充當了非靜電力。由感生電場產生的感應電動勢,叫做感生電動勢。探究二:洛倫茲力與動生電動勢一段導體切割磁感線運動時相當于一個電源,這時非靜電力與洛倫茲力有關。由于導體運動而產生的電動勢叫動生電動勢。如圖所示,導體棒運動過程中產生感應電流,試分析電路中的能量轉化情況。導體棒中的電流受到安培力作用,安培力的方向與運動方向相反,阻礙導體棒的運動,導體棒要克服安培力做功,將機械能轉化為電能。(三)反思總結教師組織學生反思總結本節課的主要內容,重點是辨析相關概念的含義及其特點,并進行當堂檢測。(四)當堂檢測感生電場與感生電動勢【例1】如圖所示,一個閉合電路靜止于磁場中,由于磁場強弱的變化,而使電路中產生了感應電動勢,下列說法中正確的是()A.磁場變化時,會在在空間中激發一種電場B.使電荷定向移動形成電流的力是磁場力C.使電荷定向移動形成電流的力是電場力D.以上說法都不對洛侖茲力與動生電動勢【例2】如圖所示,導體AB在做切割磁感線運動時,將產生一個電動勢,因而在電路中有電流通過,下列說法中正確的是()A.因導體運動而產生的感應電動勢稱為動生電動勢B.動生電動勢的產生與洛侖茲力有關C.動生電動勢的產生與電場力有關D.動生電動勢和感生電動勢產生的原因是一樣的解析:如圖所示,當導體向右運動時,其內部的自由電子因受向下的洛侖茲力作用向下運動,于是在棒的B端出現負電荷,而在棒的A端顯示出正電荷,所以A端電勢比B端高.棒AB就相當于一個電源,正極在A端。綜合應用【例3】如圖所示,兩根相距為L的豎直平行金屬導軌位于磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中,導軌電阻不計,另外兩根與上述光滑導軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質量均為m,電阻均為R,若要使cd靜止不動,則ab桿應向_________運動,速度大小為_______,作用于ab桿上的外力大小為____________答案:1.AC2.AB3.向上2mg課后練習與提高1.如圖所示,一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內做圓周運動,當磁感應強度均勻增大時,此粒子的動能將()A.不變B.增加C.減少D.以上情況都可能2.穿過一個電阻為lΩ的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少2Wb,則()A.線圈中的感應電動勢一定是每秒減少2VB.線圈中的感應電動勢一定是2VC.線圈中的感應電流一定是每秒減少2AD.線圈中的感應電流一定是2A3.在勻強磁場中,ab、cd兩根導體棒沿兩根導軌分別以速度v1、v2滑動,如圖所示,下列情況中,能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的是()A.v1=v2,方向都向右B.v1=v2,方向都向左C.v1>v2,v1向右,v2向左D.v1>v2,v1向左,v2向右4.如圖所示,面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強磁場中,磁場方問垂直于線圈平面,已知磁感應強度隨時間變化的規律為B=(2+0.2t)T,定值電阻R1=6Ω,線圈電阻R2=4Ω,求:(1)磁通量變化率,回路的感應電動勢;(2)a、b兩點間電壓Uab5.如圖所示,在物理實驗中,常用“沖擊式電流計”來測定通過某閉合電路的電荷量.探測器線圈和沖擊電流計串聯后,又能測定磁場的磁感應強度.已知線圈匝數為n,面積為S,線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R,把線圈放在被測勻強磁場中,開始時線圈與磁場方向垂直,現將線圈翻轉180°,沖擊式電流計測出通過線圈的電荷量為q,由此可知,被測磁場的磁磁感應強度B=__________6.如圖所示,A、B為大小、形狀均相同且內壁光滑,但用不同材料制成的圓管,豎直固定在相同高度.兩個相同的磁性小球,同時從A、B管上端的管口無初速釋放,穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面.下面對于兩管的描述中可能正確的是()A.A管是用塑料制成的,B管是用銅制成的B.A管是用鋁制成的,B管是用膠木制成的C.A管是用膠木制成的,B管是用塑料制成的D.A管是用膠木制成的,B管是用鋁制成的答案:1.B2.BD3.C4.(1)4V(2)2.4A5.6.AD物理電磁感應教案「篇五」教學目標1.知道電路各組成部分的基本作用.2.知道什么是電路的通路、開路,知道短路及其危害.3.能畫出常見的電路元件的符號和簡單的電路圖.4.會畫簡單電路的電路圖和根據簡單的電路圖連接電路是本節的重點和難點,也是全章的重點之一,培養學生抽象概括能力和實際操作能力.教學建議教材分析本節的教學內容有:電路各組成部分的基本作用、電路的三種工作狀態、電路元件的符號、簡單的電路圖.其中會畫簡單電路的電路圖和根據簡單的電路圖連接電路是本節的重點和難點,也是全章的重點之一,培養學生抽象概括能力和實際操作能力.教法建議新課的引入可以由實驗去研究電路的問題,讓學生建立起簡單電路和復雜電路的感性認識,從而引出無論電路的復雜程度如何,電路至少要由用電器、導線、開關和電源組成.對于用電器和導線,學生比較熟悉,不必作過多的講述.而對于開關和電源,教師要結合實物作詳細的介紹:主要介紹干電池、蓄電池、發電機三種電源;介紹拉線、撥動、閘刀、按鈕四種開關.介紹過程不涉及它們的構造和工作原理,只需使學生了解電源是電路中的供電裝置,開關是電路接通或斷開的控制裝置即可.結合課本圖4-16的實驗向學生介紹電路的通路、開路、短路三種狀態.教材先介紹了門鈴電路,并提出了用符號來表示實際電路的意義:簡單、方便、一目了然.接著介紹了門鈴電路圖并介紹了電路元件符號.這里僅僅是一般的介紹,并不要求學生立即掌握,教師應把握這個分寸.介紹門鈴電路圖時,不能只對圖講述,應配合演示一個最簡單的電鈴電路實驗,讓學生的感性認識更豐富,對電路圖的作用理解更深刻.教學設計方案1.復習提問:(1)維持電路中有持續電流存在的條件是什么?(2)電源在電路中的作用是什么?2.引入新課實驗:在磁性黑板上連接如前面的圖4-6所示電路,合上開關,小燈泡發光.先后取走電路中任一元件,觀察小燈泡是否還能繼續發光.將小燈泡換成電鈴,重復上面的實驗.通過觀察實驗,讓同學思考一個最簡單的電路都至少由哪幾部分構成的?3.進行新課(1)電路的組成①由電源、用電器、開關和導線等元件組成的電流路徑叫電路.一個正確的電路,無論多么復雜,也無論多
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