2019-2020年高中物理 “感應(yīng)電動勢”教學(xué)設(shè)計 新人教版選修2-1.doc

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2019-2020年高中物理 “感應(yīng)電動勢”教學(xué)設(shè)計 新人教版選修2-1【教學(xué)目標(biāo)】知識目標(biāo)1知道什么是動生電動勢和感生電動勢。2理解動生電動勢和感生電動勢的產(chǎn)生機(jī)理，體會科學(xué)研究的重要方法。3了解兩種電動勢的應(yīng)用，會正確解釋有關(guān)現(xiàn)象。能力目標(biāo)：1以問題為線索，培養(yǎng)學(xué)生大膽質(zhì)疑的創(chuàng)新精神。2經(jīng)歷科學(xué)研究過程，領(lǐng)會研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。3引導(dǎo)學(xué)生主動的探索、發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生對大量信息的處理能力，從而增進(jìn)思考力和創(chuàng)造力。情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生不怕困難，探索真理的科學(xué)態(tài)度，樹立正確的科學(xué)觀【教學(xué)重點(diǎn)】1探究動生電動勢和感生電動勢的產(chǎn)生原因。2領(lǐng)會科學(xué)研究的重要方法?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】感生電動勢的產(chǎn)生原因?！窘虒W(xué)方法】以類似科學(xué)研究的方式，通過理論探究、實(shí)驗(yàn)研究方式引領(lǐng)學(xué)生解決問題?！窘虒W(xué)器材】交變磁場演示儀，雙通電螺線管、通草球、導(dǎo)線、實(shí)物投影儀?！窘虒W(xué)媒體】多媒體計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)。【教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)回顧圖片引入：1憑“空”發(fā)電；2磁場變化引起閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流。開門見山給出概念：導(dǎo)體運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢。磁場變化在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是感生電動勢。友情提示：產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那一部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。從能量轉(zhuǎn)化角度看，電源是通過非靜電力做功把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置。簡要回憶電荷在外電路（電場力）和內(nèi)電路（非靜電力）中的運(yùn)動原因。二、提出問題：根據(jù)這些知識和信息，對于動生電動勢和感生電動勢，你能提出什么有關(guān)問題呢？三、學(xué)生分組（組織、記錄、中心發(fā)言人）、填寫問題卡、發(fā)布問題四、科學(xué)研究過程（一）理論探究動生電動勢的產(chǎn)生（1）提出問題：動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的？什么力充當(dāng)非靜電力？能量是怎樣轉(zhuǎn)化的呢？（2）討論與分析：提示：導(dǎo)體棒中的自由電荷受到什么力的作用呢？導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高呢？非靜電力與洛侖茲力有關(guān)嗎？學(xué)生分析，課件動畫配合：當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場B中以速度v運(yùn)動時，導(dǎo)體棒內(nèi)部的自由電子要受到洛倫茲力作用，在洛侖茲力作用下電子沿導(dǎo)線向D 端定向運(yùn)動，使D端和C端出現(xiàn)了等量異種電荷，D為負(fù)極（低電勢），C為正極（高電勢）則導(dǎo)體CD相當(dāng)一個電源。（3）歸納總結(jié)：動生電動勢的非靜電力與洛侖茲力有關(guān)。備用問題（最好由學(xué)生探討）：洛侖茲力做功嗎？不做功。動生電動勢的產(chǎn)生表明能量是怎樣轉(zhuǎn)化的呢？其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。導(dǎo)體棒中的電流受到安培力作用，安培力的方向與運(yùn)動方向相反，阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動，導(dǎo)體棒要克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。（二）研究感生電動勢的產(chǎn)生引導(dǎo)：感生電動勢是怎樣產(chǎn)生的呢？（1）提出問題：磁場變化使閉合電路中的導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流，那么，使導(dǎo)體中自由電荷做定向移動的作用力是什么力呢？（2）小組猜想：請同學(xué)們猜一猜。學(xué)生猜想可能是洛侖茲力，或是靜電力，或是其他力。讓學(xué)生討論排除洛侖茲力（不是，磁場對靜止電荷不會有洛侖茲力）排除靜電力（不是，靜電力是電荷間相互作用力，與磁場無關(guān)）進(jìn)一步問題：難道是變化的磁場對電荷產(chǎn)生作用力？ 研究課題：變化的磁場是怎樣對電荷產(chǎn)生作用力的？（3）設(shè)計實(shí)驗(yàn)： 怎樣得到變化的磁場？怎樣得到電荷？請分組討論設(shè)計：研究變化的磁場對電荷產(chǎn)生作用力的方案。（學(xué)生討論，教師指導(dǎo)）（4）學(xué)生匯報方案：學(xué)生交流與論證方案的可行性，教師適時點(diǎn)評閃光點(diǎn)與改進(jìn)。變化的磁場的獲得：方式很多，如通電直導(dǎo)線，通電螺線管等。電荷的獲得：靜止電荷和運(yùn)動電荷。學(xué)生思路1：靜止電荷（通草球） 教師及時鼓勵，靜止電荷不受洛侖茲力，如果磁場變化，靜止電荷運(yùn)動狀態(tài)改變，說明變化的磁場確實(shí)對電荷有作用力。教師演示，介紹儀器，實(shí)驗(yàn)研究，學(xué)生認(rèn)識：簡單，但干擾因素多。對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)觀和思想教育：法拉第對電磁感應(yīng)研究了十年，遭遇了多次失敗都不灰心，他曾說“最有成就的科學(xué)家，得以實(shí)現(xiàn)的建議、猜想、愿望和初步判斷，也不到十分之一”，只要方向正確，信念堅定，及時調(diào)整思路，勇于攀登，一定能到達(dá)光輝的頂點(diǎn)。學(xué)生思路2：運(yùn)動電荷（陰極射線管）問題：運(yùn)動電荷在磁場中受到洛侖茲力，不足以說明問題，怎樣排除洛侖茲力的影響？（平行磁場射入帶電運(yùn)動電荷）教師演示，實(shí)驗(yàn)研究。（5）觀察與分析： （6）總結(jié)歸納：1變化的磁場使電荷受到作用力做定向運(yùn)動。2變化的磁場在空間產(chǎn)生一個電場感生電場。3感生電動勢的非靜電力就是感生電場對電荷的作用力。 （7）實(shí)際應(yīng)用：課件展示電子感應(yīng)加速器。判定感生電場的方向，分析感應(yīng)加速器加速原理，進(jìn)一步鞏固感生電場，加深變化的磁場產(chǎn)生感生電場的認(rèn)識，為電磁場理論鋪墊。五、課堂總結(jié)1動生電動勢的非靜電力與洛侖茲力有關(guān)。感生電動勢的非靜電力就是感生電場對電荷的作用力。變化的磁場在空間產(chǎn)生一個電場感生電場。2科學(xué)研究有理論探究、實(shí)驗(yàn)探究兩種方式。其基本過程是：提出問題猜想與假設(shè)邏輯推理、實(shí)驗(yàn)研究分析與論證歸納總結(jié)再實(shí)踐修正完善科學(xué)理論。拓展問題（最好由學(xué)生探討）：動生電動勢和感生電動勢都遵循法拉第電磁感應(yīng)定律，是兩種不同原因引起的電動勢，若B、S都變化，導(dǎo)體中既有動生電動勢又有感生電動勢。六、課堂練習(xí)機(jī)動處理七、布置作業(yè)八、板書設(shè)計附：1分組問題卡序號問題內(nèi)容12342設(shè)計方案