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1、2022年高二物理《127 電磁感應(yīng)》教案
(一)教學(xué)目的
提問(wèn):根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,本?shí)驗(yàn)應(yīng)選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材?為什么?
師生討論認(rèn)同:根據(jù)研究的對(duì)象,需要有磁體和導(dǎo)線;檢驗(yàn)電路中是否有電流需要有電流表;控制電路必須有開(kāi)關(guān)。
教師展示以上實(shí)驗(yàn)器材,注意讓學(xué)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(dǎo)線先不要放在磁場(chǎng)內(nèi))。
進(jìn)一步提問(wèn):如何做實(shí)驗(yàn)?其步驟又怎樣呢?
我們先做如下設(shè)想:電能生磁,反過(guò)來(lái),我們可以把導(dǎo)體放在磁場(chǎng)里觀察是否產(chǎn)生電流。那么導(dǎo)體應(yīng)怎樣放在磁場(chǎng)中呢?是平放?豎放?斜放?導(dǎo)體在磁場(chǎng)中是靜止?還是運(yùn)動(dòng)?怎樣運(yùn)動(dòng)?
磁場(chǎng)的強(qiáng)弱對(duì)實(shí)驗(yàn)有沒(méi)
2、有影響?下面我們依次對(duì)這幾種情況逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探索在什么條件下導(dǎo)體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電流。
用小黑板或幻燈出示觀察演示實(shí)驗(yàn)的記錄表格。
次序
實(shí)驗(yàn)條件
電流表指針?lè)磻?yīng)
1置閉合電路的部分導(dǎo)體于磁場(chǎng)中,且保持導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)靜止
2更換強(qiáng)磁體,增強(qiáng)磁場(chǎng),仍保持導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)靜止
3使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)
4使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)
5使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中斜著運(yùn)動(dòng)
教師按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行演示,學(xué)生仔細(xì)觀察,每完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟后,請(qǐng)學(xué)生將觀察結(jié)果填寫(xiě)在上面表格里。
實(shí)驗(yàn)完畢,提出下列問(wèn)題讓學(xué)生思考:
上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磁能生電嗎?(能)
在什么條件下才
3、能產(chǎn)生磁生電現(xiàn)象?(當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中左右或斜著運(yùn)動(dòng)時(shí))
為什么導(dǎo)體在磁場(chǎng)中左右、斜著運(yùn)動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?
(師生討論分析:左右、斜著運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線。上下運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)不切割磁感線,所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流。)
通過(guò)此實(shí)驗(yàn)可得出什么結(jié)論?
學(xué)生歸納、概括后,教師板書(shū):
〈實(shí)驗(yàn)表明:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流?!?
教師指出:這就是我們本節(jié)課要研究的主要內(nèi)容--電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
板書(shū)課題:〈第一節(jié) 電磁感應(yīng)〉
講述:電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國(guó)的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。他經(jīng)過(guò)十年堅(jiān)持不懈的努力,才發(fā)現(xiàn)了
4、這一現(xiàn)象。這種熱愛(ài)科學(xué)、堅(jiān)持探索真理的可貴精神,值得我們學(xué)習(xí)。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系,導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明,開(kāi)辟了電的時(shí)代,所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義。
(2)研究感應(yīng)電流的方向
提問(wèn):我們知道,電流是有方向的,那么感應(yīng)電流的方向是怎樣的呢?它的方向與哪些因素有關(guān)呢?請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn)。
演示實(shí)驗(yàn):保持上述實(shí)驗(yàn)裝置不變,反復(fù)改變磁場(chǎng)方向或改變導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向,請(qǐng)同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象?
(磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向變化時(shí),指針偏轉(zhuǎn)的方向也發(fā)生變化,即電流的方向也隨著變化)。
通過(guò)這一現(xiàn)象我們可以得出什么樣的結(jié)論呢?
學(xué)生歸納、概括后,老師板書(shū):
5、
〈二、導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向有關(guān)?!?
(3)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化
教師提出下列問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生討論回答:
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng),是什么力做了功呢?(外力)
它消耗了什么能(機(jī)械能)
得到了什么能(電能)
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象名實(shí)現(xiàn)了什么能與什么能之間的轉(zhuǎn)化?(機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)化)
板書(shū):〈三、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能〉
3.小結(jié)
在這節(jié)課中,我們采用了什么方法,探索研究了哪幾個(gè)問(wèn)題?
4.布置作業(yè) 課本上的練習(xí)1、2題。
(四)說(shuō)明
1.這節(jié)課的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)并做好演示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度要大。有條件的學(xué)??筛淖鰧W(xué)生實(shí)驗(yàn)或用
6、幻燈演示。
2.要在學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出明確的問(wèn)題,讓學(xué)生積極思考、討論,并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加以歸納、概括,培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)事實(shí)中歸納、概括出物理概念和規(guī)律的能力。
第四節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
(一)教學(xué)目的
1.知道磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有作用力。
2.知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁感線方向有關(guān),改變電流方向或改變磁感線方向,導(dǎo)體的受力方向隨著改變。
3.知道通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的道理。
4.知道通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng),是消耗了電能,得到了機(jī)械能。
5.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識(shí)的能力。
(二)教具
小型直流電動(dòng)機(jī)一臺(tái),學(xué)生用電源一臺(tái),大蹄
7、形磁鐵一塊,干電池一節(jié),用鋁箔自制的圓筒一根(粗細(xì)、長(zhǎng)短與鉛筆差不多),兩根鋁箔條(用透明膠與鋁箔筒的兩端相連接),支架(吊鋁箔筒用),如課本圖12-10的掛圖,線圈(參見(jiàn)圖12-2),抄有題目的小黑板一塊(也可用投影片代替)。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.引入新課
本章主要研究電能;第一節(jié)和第二節(jié)我們研究了獲得電能的原理和方法,第三節(jié)我們研究了電能的輸送。電能輸送到用電單位,要使用電能,這就涉及到用電器,以前我們研究了電燈、電爐、電話等用電器,今天我們要研究另一種用電器--電動(dòng)機(jī)。
出示電動(dòng)機(jī),給它通電,學(xué)生看到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),提高了學(xué)習(xí)興趣。
提問(wèn):電動(dòng)機(jī)是根據(jù)什么原理工作的呢?
講述:要
8、回答這個(gè)問(wèn)題,還得請(qǐng)同學(xué)們回憶一下奧斯特實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)--電流周圍存在磁場(chǎng),電流通過(guò)它產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁體施加作用力(如電流通過(guò)它的磁場(chǎng)使周圍小磁針受力而轉(zhuǎn)動(dòng))。根據(jù)物體間力的作用是相互的,電流對(duì)磁體施加力時(shí),磁體也應(yīng)該對(duì)電流有力的作用。下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)推斷。
2.進(jìn)行新課
(1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受到力的作用
板書(shū)課題:〈第四節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用〉
介紹實(shí)驗(yàn)裝置,將鋁箔筒兩端的鋁箔條吊掛在支架上,使鋁箔筒靜止在磁鐵的磁場(chǎng)中(參見(jiàn)課本中的圖12-9)。用鋁箔筒作通電導(dǎo)體是因?yàn)殇X箔筒輕,受力后容易運(yùn)動(dòng),以便我們觀察。
演示實(shí)驗(yàn)1:用一節(jié)干電池給鋁箔筒通電(瞬時(shí)短路),讓學(xué)生觀察鋁箔筒的
9、運(yùn)動(dòng)情況,并回答小黑板上的題1:給靜止在磁場(chǎng)中的鋁箔筒通電時(shí),鋁箔筒會(huì)_____,這說(shuō)明_____。
板書(shū):〈1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用?!?
(2)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān)
教師說(shuō)明:下面我們進(jìn)一步研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里的受力方向與哪些因素有關(guān)。
演示實(shí)驗(yàn)2:先使電流方向相反,再使磁感線方向相反,讓學(xué)生觀察鋁箔筒運(yùn)動(dòng)后回答小黑板上的題2:保持磁感線方向不變,交換電池兩極以改變鋁箔筒中電流方向,鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______,這說(shuō)明______。保持鋁箔筒中電流方向不變,交換磁極以改變磁感線方向,鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______,這說(shuō)明______。
歸納實(shí)
10、驗(yàn)2的結(jié)論并板書(shū):〈2.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。〉
(3)磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用
提問(wèn):應(yīng)用上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,我們來(lái)分析一個(gè)問(wèn)題:如果把直導(dǎo)線彎成線圈,放入磁場(chǎng)中并通電,它的受力情況是怎樣的呢?
出示方框線圈在磁場(chǎng)中的直觀模型(磁極用兩堆書(shū)代替),并出示如課本上圖12-10的掛圖(此時(shí),圖中還沒(méi)有標(biāo)出受力方向)。
引導(dǎo)學(xué)生分析:通電時(shí),圖甲中ab邊和cd邊都在磁場(chǎng)中,都要受力,因?yàn)殡娏鞣较蛳喾?,所以受力方向也肯定相反。提?wèn):你們想想看,線圈會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢?
演示實(shí)驗(yàn)3:將電動(dòng)機(jī)上的電刷、換向器拆下(實(shí)質(zhì)是線圈)后通過(guò),讓學(xué)生觀察線圈的運(yùn)動(dòng)情況。
教師指明:
11、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)正是因?yàn)閮蓷l邊受力方向相反,邊說(shuō)邊在掛圖上標(biāo)明ab和cd邊的受力方向。
提問(wèn):線圈為什么會(huì)停下來(lái)呢?
利用模型和掛圖分析:在甲圖位置時(shí),兩邊受力方向相反,但不在一條直線上,所以線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到乙圖位置時(shí),兩邊受力方向相反,且在同一直線上,線圈在平衡力作用下保持平衡而靜止。
板書(shū)結(jié)論:〈3.通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),到平衡位置時(shí)靜止?!?
(4)討論
①教材中的"想想議議"。
②小黑板上的題3:通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)是消耗了______能,得到了______能。
3.小結(jié):板書(shū)的四條結(jié)論。
4.作業(yè)(思考題):電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的道理工作的。但實(shí)際制成電動(dòng)機(jī)時(shí),還有些問(wèn)題需要我們解決,比如:通電線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),而實(shí)際電動(dòng)機(jī)要能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),這個(gè)問(wèn)題同學(xué)們先思考,下節(jié)我們研究。
(四)說(shuō)明
1.受力方向與電流方向和磁感線方向垂直,這一點(diǎn)不能從實(shí)驗(yàn)直接得到(因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向并不一定是受力方向),且與后面學(xué)習(xí)聯(lián)系不大,本教案沒(méi)講這一點(diǎn)。
2.教案最后的思考題是為下節(jié)學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。