高二物理选修3-2 第四章《电磁感应》教材分析与教学建议.ppt
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1、教材分析与教学建议马伸桥中学 宋春岭,高中物理选修3-2第四章电磁感应,1.本章的概述,高中物理电磁学是由电场、电路、磁场、电磁感应和交流电五部分组成。其中电场、电路、磁场等相关知识是进一步认识电磁感应本质的基础,同时,电磁感应知识又是认识交变电流的起点,因此,电磁感应是电磁学中承上启下的一章,是电磁学中的重点、难点也是考试热点。本章教材从电磁感应的现象到电磁感应的规律再到电磁感应的应用,以“磁通量的变化及变化率”为核心线索贯穿始终,结构非常严谨有序。另外,本章教材有一个突出特点,就是以实验事实为基础,让学生首先有感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。,新第四章 电磁感应1划时
2、代的发现2探究电磁感应的产生条件3楞次定律4法拉第电磁感应定律5电磁感应规律的应用6互感和自感7涡流 电磁阻尼和电磁驱动,原第十六章 电磁感应一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律三、楞次定律-感应电流的方向四、楞次定律的应用五、自感现象六、日光灯原理七、涡流,2、新、旧教材编排结构比较,不变,变化,更改“磁通量”教学时机,明确“自感和互感”概念,增加“划时代的发现”,突出探究式的教学方法,调整教学内容安排顺序,减少楞次定律教学课时,删除“日光灯原理”一节,增添“电磁阻尼和驱动”,互感 自感 涡流,感生电动势和动生电动势,法拉第电磁感应定律,3、本章的知识结构,电磁感应的产生条件,楞次定律,右
3、手定则,4.教学课时安排,(1)注意比较与类比,5、教学建议,(2)重视实验的作用,5、教学建议,学生实验、演示、课件代替,(4)注意电磁感应的广泛应用,注意电磁感应现象的广泛应用,(一)知识与技能1知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理史。2知道电磁感应、感应电流的定义。(二)过程与方法领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。(三)情感、态度与价值观1领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。2以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。教学重点.难点知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究
4、的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。,4.1 划时代的发现,1、奥斯特梦圆“电生磁”,18世纪中叶,科学家仍认为电和磁是互不相关的,摩擦生热现象和蒸汽机的出现实现了热运动和机械运动相互转化,1803年,奥斯特指出:运动、热、空气、光、电、磁等,不再是零散的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中,年,奥斯特发现电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象存在联系,奥斯特发现的电流磁效应,使整个科学界受到了极大的震动,它证实电现象与磁现象是有联系的。法拉第赞扬道:“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门,使其充满光明。”,2、法拉第心系“磁生电”,闪光的思想,漫长而艰苦的探究过程,归纳概括了
5、五种由磁生电的方法,法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生,为电磁学的发展作出了重大贡献。同时也推动了 电气化时代的到来.,1让学生充分自主学习,教学建议,设置学习导纲、课前自学,课上设置问题、学生积极参与(教师避免干涉太多),2多介绍一些相关科学家的故事,比如科拉顿的实验如何与成功擦肩而过,3多介绍或演示一些实验,教学建议,.,奥斯特实验,教学建议,.,电磁感应现象,教学建议,.,法拉第发电机,(一)知识与技能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。(二)过程与方法:学会通过提出问题、实验观察、记录结果、分析论证
6、得出结论的科学探究方法(三)情感、态度与价值观:渗透物理学方法的教育,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。教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产件。教学难点:感应电流的产生条件。,4.2 探究电磁感应产生条件,1、提出问题:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。那么产生感应电流需要什么条呢?2、实验观察 用 运动的磁铁实验 用变化的电流实验(电键闭合.断开的瞬间;变阻器滑片移动.)3、分析论证:(1)演示实验,产生电磁感应的条件与磁场的强弱,即磁感应强度的情况有关。(2)初中的实验,产生电磁感应的条件与回路的面积有
7、关。(3)可以考虑用磁通量这个物理来描述产生电磁感应的条件4、归纳结论:只要使闭合电路的磁通量发生变化,闭合电流中就会有感应电 流产生。,1建议课前复习有关磁通量的一些知识,教学建议,2做好实验,3引导学生做好实验分析,4设置好课堂练习及时反馈,教学建议,跳绳与电磁感应,(一)知识与技能1掌握楞次定律的内容。2培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。3能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。(二)过程与方法1通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。2通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培
8、养学生应用物理规律解决实际问题的能力。(三)情感、态度与价值观:在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。,4.3 楞次定律,教学重点1楞次定律的探究过程及理解。2应用楞次定律判断感应电流的方向。3利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。教学难点:楞次定律的理解及实际应用。,教学建议,“楞次定律”是一节含有典型实验探究性的教学内容。是本章的重点也是难点.如何处理好这一节的教学建议如下.,教学建议,一、创设情景,质疑搭桥,教学建议,一、创设情景,质疑搭桥,二、确定
9、问题、实验探究,用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系,教学建议,二、确定问题、实验探究,做实验并填好附表,教学建议,一、创设情景,质疑搭桥,二、确定问题、实验探究,三、互动交流、突破难点,楞次定律其内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 磁通量的变化。,引导学生通过对表格分析思考讨论归纳出“增反减同”的规律,进一步引导学生思考讨论感应电流磁场对磁通量变化所起的作用,教学建议,一、创设情景,质疑搭桥,二、确定课题、分组探究,三、互动交流、突破难点,四、拓展延伸,深化理解,思考与讨论:从能量守恒的角度认识楞次定律,在下面四个图中标出线圈上的N、S极,N,
10、S,N,N,N,S,S,S,移近时,斥力,阻碍相互靠近,移去时,引力,阻碍相互远离,感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动.(原因),楞次定律表述二:,总结:正是因为这种“来拒去留”,使得发生电磁感应的该系统需要克服安培力做功,实现了其它形式的能向电能的转变,教学建议,1、楞次定律的内容:,从磁通量变化的角度看:,感应电流总要阻碍磁通量的变化,从导体和磁体的相对运动的角度看:,感应电流总要阻碍相对运动,课堂小结:,2、楞次定律中的因果关系:,3、楞次定律中“阻碍”的含意:,不是阻止;可理解为“增反、减同”,,“结果”反抗“原因”,教学建议,巩固训练:教材例题.总结应用楞次定
11、律判断感应电流方向的基本步骤:(1)明确研究对象。(2)明确穿过闭合电路原磁场的方向,明确穿过闭合 电路的磁通量的变化。(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。(4)利用安培定则确定感应电流的方向。,教学建议,二右手定则:思考与讨论注意引导学生由楞次定律过渡到右手定则,并用该定则熟练地判断导体棒切割磁感线时产生的感应电流的方向,注意:楞次定律与右手定则的比较,教学建议,(一)知识与技能1知道什么叫感应电动势。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、/t。3理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。4知道E=BLvsin如何推得。5会用和E=BLvsin解决问题。6.了解反电
12、动势的概念(二)过程与方法通过推导到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。(三)情感、态度与价值观1从不同物理现象中抽象出个性与共性问题,培养学生对不同事物进行分析,找出共性与个性的辩证唯物主义思想。2了解法拉第探索科学的方法,学习他的执著的科学探究精神。教学重点:法拉第电磁感应定律。教学难点:1.区别、/t。区别平均电动势与瞬时电动势。3.反电动势,4.4 法拉第电磁感应定律,1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。,一、感应电动势,、磁通量的变化率 表示磁通量的变化快慢,感应电动势与什么因素有关?,1、内容:
13、电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率/t成正比,二、法拉第电磁感应定律:,若有n匝线圈,则相当于有n个电源串联,总电动势为:,注意:公式中应取绝对值,不涉及正负,感应电流的方向另行判断。,三、导体作切割磁感线运动,理论探究:如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度是B,ab以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势,回路在时间t内增大的面积为:,S=Lvt,产生的感应电动势为:,穿过回路的磁通量的变化为:,=BS,=BLvt,若导体斜切磁感线,(为v与B夹角),(若导线运动方向与导线本身垂直,但跟磁感强度方向有夹角),说明:,、注意导线的长度L和速度V有效值的确
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