俗话说,磨刀不误砍柴工。教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。你知道怎么写具体的教案内容吗?下面是由小编为大家整理的“法拉第电磁感应定律课件+学案+同步练习+基础夯实训练”,仅供参考,大家一起来看看吧。
第四节:法拉第电磁感应定律学案
【学习目标】
(1)、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。
(2)、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、。
(3)、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
(4)、知道E=BLvsinθ如何推得。
(5)、会用解决问题。
(6)、经历探究实验,培养动手能力和探究能力。
(7)、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv,掌握运用理论知识探究问题的方法。
(8)、通过比较感应电流、感应电动势的特点,把握主要矛盾。
【学习重点】法拉第电磁感应定律探究过程。
【学习难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。
【学习方法】实验分析、归纳法、类比法、练习巩固
【教学用具】
多媒体课件、多媒体电脑、投影仪、检流计、螺线管、磁铁。
【学习过程】
一、温故知新:
1、在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?
2、恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?
3、在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向?
二、引入新课
1、问题1:既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?
2、问题2:如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁,问
①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,两电路中是否都有电流?为什么?
②、有感应电流,是谁充当电源?
③、上图中若电路是断开的,有无感应电流电流?有无感应电动势?
3、产生感应电动势的条件是什么?
4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现?
本节课我们就来一起探究感应电动势
三、进行新课
(一)、探究影响感应电动势大小的因素
(1)探究目的:感应电动势大小跟什么因素有关?(猜测)
(2)探究要求:
①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管,记录表针的最大摆幅。
②、迅速和缓慢移动导体棒,记录表针的最大摆幅。
③、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片,迅速和缓慢的插入拔出螺线管,分别记录表针的最大摆幅;
(3)、探究问题:
问题1、在实验中,电流表指针偏转原因是什么?
问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?
问题3:在实验中,快速和慢速效果有什么相同和不同?
(4)、探究过程
安排学生实验。(能力培养)
(课件展示)回答以上问题
上面的实验,我们可用磁通量的变化率来解释:
实验中,将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时,大,I感,E感。
实验结论:电动势的大小与磁通量的变化有关,磁通量的变化越电动势越大,磁通量的变化越电动势越小。
(二)、法拉第电磁感应定律
从上面的实验我们可以发现,越大,E感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。精确的实验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,即E∝。这就是法拉第电磁感应定律。
(师生共同活动,推导法拉第电磁感应定律的表达式)(课件展示)
E=k
在国际单位制中,电动势单位是伏(V),磁通量单位是韦伯(Wb),时间单位是秒(s),可以证明式中比例系数k=1,(同学们可以课下自己证明),则上式可写成
E=
设闭合电路是一个N匝线圈,且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,这时相当于N个单匝线圈串联而成,因此感应电动势变为
E=
1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比
2.公式:ε=N
3.定律的理解:
??⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt
??⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成
??⑶感应电动势的方向由来判断
??⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定:
??当ΔΦ=ΔBScosθ则ε=ΔB/ΔtScosθ
??当ΔΦ=BΔScosθ则ε=BΔS/Δtcosθ
??当ΔΦ=BSΔ(cosθ)则ε=BSΔ(cosθ)/Δt
4、特例——导线切割磁感线时的感应电动势
用课件展示如图所示电路,闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为L,以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势?(课件展示)
这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式,需要理解
(1)B,L,V两两
(2)导线的长度L应为长度
(3)导线运动方向和磁感线平行时,E=
(4)速度V为平均值(瞬时值),E就为()
问题:当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ,感应电动势可用上面的公式计算吗?
用课件展示如图所示电路,闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,导体棒以v斜向切割磁感线,求产生的感应电动势。
解析:可以把速度v分解为两个分量:垂直于磁感线的分量v1=vsinθ和平行于磁感线的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感线,不产生感应电动势。前者切割磁感线,产生的感应电动势为
E=BLv1=BLvsinθ
强调:在国际单位制中,上式中B、L、v的单位分别是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s),θ指v与B的夹角。
5、公式比较
与功率的两个公式比较得出E=ΔΦ/Δt:求平均电动势
E=BLV:v为瞬时值时求瞬时电动势,v为平均值时求平均电动势
课堂练习:
例题1:下列说法正确的是()
A、线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
C、线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
D、线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
例题2:一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。
例题3、如图所示,在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD,框电阻不计,上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab,已知金属丝质量为0.2g,电阻R=0.2Ω,不计阻力,求金属丝ab匀速下落时的速度。(4m/s)
??问1:将上题的框架竖直倒放,使框平面放成与水平成30°角,不计阻力,B垂直于框平面,求v?
??问2:上题中若ab框间有摩擦阻力,且μ=0.2,求v?
??问3:若不计摩擦,而将B方向改为竖直向上,求v?
??问4:若此时再加摩擦μ=0.2,求v?
??问5:如图所示在问2中的BC中间加ε=0.3v、r=0.8Ω的电池,求v?
??问6:上题中若有摩擦,μ=0.2,求v?
??问7:B改为竖直向上,求v?
??问8:将电池ε反接时的各种情况下,求v?
【学习小结】
1、认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
2、自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
第二节:探究电磁感应的产生条件学案
【学习目标】:
1.知道产生感应电流的条件。
2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
3.学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法
4.通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
【学习重点】:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
【学习难点】:感应电流的产生条件。
【学习方法】:实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法
【实验器具】:条形磁铁(两个),导体棒,示教电流表,线圈(粗、细各一个),学生电源,开关,滑动变阻器,导线若干,
【学习过程】:
(一)复习磁通量(φ)的概念:
什么叫磁通量?它是如何定义的?公式是怎样的?通常情况下如何表示?
(1)定义:,用表示。磁通量就是表示穿过这个面的。
(2)公式:
(3)单位:1wb=Tm2
(二)引入新课
“科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中,随着科学技术的进步,一些重大发现和发明的问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,特别是我们刚刚跨过的二十世纪,更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源,人类发明也离不开能源,而最好的能源是电能,可以说人类离不开电。饮水思源,我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。
1820年奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第由此受到启发,开始了“由磁生电”的探索,经过十年坚持不懈的努力,于1831年8月29日发现了电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代。
(二)进行新课
1、实验观察
(1)闭合电路的部分导体切割磁感线
在初中学过,当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,如图4.2-1所示。
演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表1中。如图所示。
观察实验,记录现象。
表1
导体棒的运动表针的摆动方向导体棒的运动表针的摆动方向
向右平动向后平动
向左平动向上平动
向前平动向下平动
结论:
还有哪些情况可以产生感应电流呢?
(2)向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中拔出
演示:如图4.2-2所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入,从线圈中拔出,或静止地放在线圈中。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表2中。
观察实验,记录现象。
表2
磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向
N极插入线圈S极插入线圈
N极停在线圈中S极停在线圈中
N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出
结论:
(3)模拟法拉第的实验
演示:如图4.2-3所示。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端与电流表连接,把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。
观察实验,记录现象。表3
操作现象
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时,滑动变阻器不动
开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片
结论:
2、分析论证
分组讨论,学生代表发言。
演示实验1中,部分导体切割磁感线,闭合电路所围面积发生变化(磁场不变化),有电流产生;当导体棒前后、上下平动时,闭合电路所围面积没有发生变化,无电流产生。
演示实验2中,磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当磁体在线圈中静止时,线圈内磁场不变化,无电流产生。(如图4.2-4)
演示实验3中,通、断电瞬间,变阻器滑动片快速移动过程中,线圈A中电流变化,导致线圈B内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当线圈A中电流恒定时,线圈内磁场不变化,无电流产生。(如图4.2-5)
3、归纳总结
请大家思考以上几个产生感应电流的实例,能否从本质上概括出产生感应电流的条件?
教师点拨:引起感应电流的表面因素很多,但本质的原因是磁通量的变化。因此,电磁感应现象产生的条件可以概括为:。
4、电磁感应中的能量转化
电有电场能,磁有磁场能,电磁感应与能量守恒与转化有无关系呢?
[分析]实验一、消耗机械能---电能发电机实验三、电能由a螺线管转移到b螺线管变压器
结论:。
【课堂练习】:
1.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度,下列说法正确的是?()
A.磁感应强度越大的地方,磁通量越大
B.穿过某线圈的磁通量为零时,由B=可知磁通密度为零
C.磁通密度越大,磁感应强度越大
D.磁感应强度在数值上等于1m2的面积上穿过的最大磁通量
2.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是?()
A.Wb/m2B.N/Am?
C.kg/As2D.kg/Cm
3.关于感应电流,下列说法中正确的是?()
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流
B.只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流
C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流
D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应电流
4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时,套在长直导线上的闭合线环(环面与导线垂直,长直导线通过环的中心),当发生以下变化时,肯定能产生感应电流的是?()
A.保持电流不变,使导线环上下移动
B.保持导线环不变,使长直导线中的电流增大或减小
C.保持电流不变,使导线在竖直平面内顺时针(或逆时针)转动
D.保持电流不变,环在与导线垂直的水平面内左右水平移动
5.如图所示,环形金属软弹簧,套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉,使其面积增大,则穿过弹簧所包围面积的磁通量将?()
A.增大B.减小
C.不变D.无法确定如何变化
6.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程
A.物体克服阻力做功
B.物体的动能转化为其他形式的能量
C.物体的势能转化为其他形式的能量
D.物体的机械能转化为其他形式的能量
【学生作业】书面完成P8“问题与练习”第5、6、7题;思考并回答第1、2、3、4题。
【学习札记】
作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助教师能够更轻松的上课教学。教案的内容具体要怎样写呢?以下是小编为大家精心整理的“探究电磁感应的产生条件”,供大家借鉴和使用,希望大家分享!
选修3-2第四章电磁感应
第2节《探究电磁感应的产生条件》
课前预习学案
一、预习目标
复习初中“闭合电路的部分导体切割磁感线”实验,预习课本P5实验观察部分;初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。
二、预习内容
1.初中“闭合电路的部分导体切割磁感线”实验
(1)初中这个实验中导体棒是如何切割磁感线的?
(2)这个实验,闭合电路中产生感应电流的条件是?
2.预习课本P5实验观察部分
(1)电路中用了哪些器材?
(2)它们是怎么连接在一起的?
(3)图4.2-2中的大线圈和图4.2-3中B线圈的接线柱可以调换顺序吗?
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1.知识和技能
(1)知道什么是电磁感应现象。
(2)能根据实验事实归纳产生感应电流的条件。
(3)会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。
(4)能说出电磁感应现象中的能量转化特点。
2.过程和方法
(1)体会科学探索的过程特征,领悟科学思维方法。
(2)通过实验探究,归纳概括出利用磁场产生电流的条件,培养学生的观察、操作、探究、概括能力。
3.情感、态度和价值观
(1)通过本节课的学习,激发学生的求知欲望,培养他们严谨的科学态度。
(2)介绍法拉第不怕困难,顽强奋战十年,终于发现了电磁感应现象,感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神。
(3)通过对物理学中简洁美的介绍赏析,培养学生欣赏物理学中美的情怀。
二、学习过程
提出问题1.在初中,我们就初步学习和认识了电磁感应。
请问:什么叫电磁感应现象?
2.你知道电磁感应现象在生产和生活中有哪些应用?
探究一:闭合电路的部分导体切割磁感线
演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表1中。如图4.2-5所示。
导体棒的运动表针的摆动方向导体棒的运动表针的摆动方向
向右平动向后平动
向左平动向上平动
向前平动向下平动
结论:只有左右平动时,导体棒切割磁感线,有电流产生,前后平动、上下平动,导体棒都不切割磁感线,没有电流产生。
探究二:还有哪些情况可以产生感应电流
表2
磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向
N极插入线圈S极插入线圈
N极停在线圈中S极停在线圈中
N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出
结论:只有磁铁相对线圈运动时,有电流产生。磁铁相对线圈静止时,没有电流产生。
表3
操作现象
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时,滑动变阻器不动
开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片
结论:
三、反思总结
分析论证得出结论
四、当堂检测:
1、如图4-2-6,竖直放置的长直导线ef中通有恒定电流,有一矩形线框abcd与导线在同一平面内,在下列情况中线圈产生感应电流的是()
A、导线中电流强度变大B、线框向右平动
C、线框向下平动D、线框以ab边为轴转动
E、线框以直导线ef为轴转动
2、下列关于产生感应电流的说法中,正确的是()
A、只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流产生
B、只要闭合导线做切割磁感线的运动,导线中就一定有感应电流
C、闭合电路的一部分导体,若不做切割磁感线运动,则闭合电路中就一定没有感应电流
D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就一定有感应电流
3、如图4-2-7所示,一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线在同一平面,且处于两直导线的中央,则线框中有感应电流的是()
A、两电流同向且不断增大B、两电流同向且不断减小
C、两电流反向且不断增大D、两电流反向且不断减小
4、如图4-2-8所示,导线ab和cd互相平行,则在下列情况中导线cd中无电流的是()A、电键S闭合或断开的瞬间
B、电键S是闭合的,但滑动触头向左滑
C、电键S是闭合的,但滑动触头向右滑
D、电键S始终闭合,滑动触头不动
5、如图4-2-9所示,范围很大的匀强磁场平行于OXY平面,线圈处在OXY平面中,要使线圈中产生感应电流,其运动方式可以是()
A、沿OX轴匀速平动B、沿OY轴加速平动
C、绕OX轴匀速转动D、绕OY轴加速转动
6、目前观察到的一切磁体都存在N、S两个极,而科学家却一直在寻找是否存在只有一个磁极的磁单极子。若确定存在磁单极子,设法让磁单极子A通过一超导材料制成的线圈如图4-2-10所示,则下列对于线圈中的感应电流的判断,正确的是()
A、只有A进入线圈的过程有电流B、只有A离开线圈的过程中有电流
C、A离开线圈后,电流保持不变D、A离开线圈后,电流消失
答案:1.ABD2.D3.BC4.D5.C6.C
经验告诉我们,成功是留给有准备的人。准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。那么怎么才能写出优秀的教案呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“涡流课件学案同步练习基础夯实训练”,欢迎您参考,希望对您有所助益!
第七节:涡流学案文章来源:http://m.jab88.com/j/38989.html
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