人教版高中物理選修3-2全套教案

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2、k13 HYPERLINK l _bookmark14 HYPERLINK l _bookmark15 第四章 電磁感應(yīng)4.1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)(一)知識(shí)與技能1 知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史。(二)過程與方法領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時(shí)的重 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1 領(lǐng)會(huì)科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。2 以科學(xué)家不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志激勵(lì)自己。教學(xué)重點(diǎn)知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史。領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難歷 程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。教學(xué)難點(diǎn)領(lǐng)悟科學(xué)探

3、究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。計(jì)算機(jī)、投影儀、錄像片一、奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”- 電流的磁效應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問題，引導(dǎo)學(xué)生思考 (1) 是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的？在這之前， 科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣 (2)奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎？奧斯特面對(duì)失敗是怎樣做的？ (3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣的？用學(xué)過的知識(shí)如何解釋？ (4)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義？談?wù)勛约旱母惺?。學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合思考題，認(rèn)真閱讀教材，分成小組討論，發(fā)表自己的見解。二、法拉第心系“磁生電”

4、- 電磁感應(yīng)現(xiàn)象教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問題，引導(dǎo)(1)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考？法拉第持怎樣的觀點(diǎn)？(2)法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的？(3)法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終，失敗的原因是什么？(4) 法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象， 他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具(5)從法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程中，你學(xué)到了什么？談?wù)剬W(xué)生活動(dòng)：結(jié)合思考題，認(rèn)真閱讀教材，分成小組討論，發(fā)表自己三、科學(xué)的足跡2、偉大的科學(xué)家法拉第 教材實(shí)例探究【例 1】發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(C)A安培 B

5、赫茲 C法拉第 D麥克斯韋【例 2】發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_奧斯特_，發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力規(guī) 現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_法拉第_ ，發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī) 律的的科學(xué)家是_庫侖_?！纠?3】下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(B)A磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用 B變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流C插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化 D電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)1、我們可以通過哪些實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)象來說明(證實(shí))磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有聯(lián)系(一)知識(shí)與技能(二)過程與方法學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)觀察、記錄結(jié)果、分析論證得出結(jié)論的科學(xué)探究方法(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀滲透物理學(xué)方法的教育，通過實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。舉例說

6、明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。流的產(chǎn)生條件。實(shí)驗(yàn)觀察法、分析法、實(shí)驗(yàn)歸納法、講授法條形磁鐵(兩個(gè))，導(dǎo)體棒，示教電流表，線圈(粗、細(xì)各一個(gè))，學(xué)生電源，開關(guān)，滑動(dòng) 一、基本知識(shí)(一)知識(shí)準(zhǔn)備磁通量初中知識(shí)回顧：當(dāng)閉合電路的一部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 電磁感應(yīng)現(xiàn)象：由磁產(chǎn)生電的現(xiàn)象(二)新課講解 探究導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)快慢與電流表示數(shù)大小的關(guān)系.探究磁鐵插入或抽出快慢與電流表示數(shù)大小的關(guān)系 或改變線圈中電流的大小(改變滑線變阻器的滑片位置) ， 探究將小線圈從大線圈中抽出或放入快慢與電流表示數(shù)的實(shí)驗(yàn)一：磁場(chǎng)強(qiáng)度不發(fā)生變化，但閉合線圈的面積發(fā)生變化；實(shí)驗(yàn)二：磁鐵插入線圈時(shí)，線圈的面積

7、不變，但磁場(chǎng)由弱變強(qiáng)；磁鐵從線圈中抽出時(shí)，線圈的面積也不改變，磁場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)酰粚?shí)驗(yàn)三：通電線圈插入大線圈時(shí)，大線圈的面積通電線圈從大線圈中抽出時(shí)，大線圈的 面積也不改變，但磁場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)?；?dāng)迅速移動(dòng)滑線變阻器的滑片，小線圈 中的電流迅速變化，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也隨 之而變化，而大線圈的面積不發(fā)生變化， 但穿過線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生了變化。在幾種實(shí)驗(yàn)中，有的磁感應(yīng)強(qiáng)度沒有發(fā)生變化，面積發(fā)生了變化；而又有的線圈的 面積沒有變化，但穿過線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生了變化。其共同點(diǎn)是穿過線圈的磁通量發(fā)生 了變化。磁通量變化的快慢與閉合回路中感應(yīng)電流的大小有關(guān)。結(jié)論：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流

8、產(chǎn)生。2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象3、感應(yīng)電流：由磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流析 1、右圖哪些回路中比會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流G7、練習(xí)與作業(yè)1、關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法中正確的是A 導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B 導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C 閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D 穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流2、恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一圓形閉合圓形線圈，線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向，當(dāng)線圈在此磁場(chǎng) 中做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流A 線圈沿自身所在的平面做勻速運(yùn)動(dòng)B 線圈沿自身所在的平面做加速直線

9、運(yùn)動(dòng)C 線圈繞任意一條直徑做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D 線圈繞任意一條直徑做變速轉(zhuǎn)動(dòng)3 、如圖，開始時(shí)距形線圈平面與磁場(chǎng)垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，另一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，若要使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列方法中可行的是Dbc A 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過 90o的過程中，穿過線圈的磁通量不斷減小B 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過 90o的過程中，穿過線圈的磁通量不斷增大Co過線圈的磁通量沒有發(fā)生變化D 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過 360o的過程中，穿過線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，有一閉合的金屬線框 abcd，線框平面與直導(dǎo)線 ef 在同一 平面內(nèi)(如圖)，當(dāng)線框做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流A、水平向左運(yùn)動(dòng) B、豎直向下平動(dòng)3 法拉第電

10、磁感應(yīng)定律(一)知識(shí)與技能達(dá)式。(二)過程與方法通過推導(dǎo)到線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv，掌握運(yùn)用理論知識(shí)探究問題的方法。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1從不同物理現(xiàn)象中抽象出個(gè)性與共性問題，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)不同事物進(jìn)行分析，找出共性與 個(gè)性的辯證唯物主義思想。2 了解法拉第探索科學(xué)的方法，學(xué)習(xí)他的執(zhí)著的科學(xué)探究精神。演示法、歸納法、類比法多媒體電腦、投影儀、投影片。一、基本知識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：線路閉合，閉合回路中磁通量發(fā)生變化。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生條件：回路中的磁通量發(fā)生變化但回路不一定閉合 注意：磁通量

11、的大小0;磁通量的變化0;磁通量的變化快慢(0/t)的區(qū)分 2、法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比。適用范圍：普遍適用3、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)條件：導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直適用范圍：勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)線切割磁感線電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總要削弱電源電動(dòng)勢(shì)的作用，我 們就把感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為反電動(dòng)勢(shì)；其作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。教材P12。二、例題分析例 1、如圖，導(dǎo)體平行磁感線運(yùn)動(dòng)，試求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小(速度與磁的夾角9，導(dǎo)線長(zhǎng)度為 L)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).試求: B/t 等于多少? 以速度 v 向右勻速運(yùn)

12、動(dòng),如果導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w,A 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變 B 感應(yīng)電動(dòng)流保持不變C 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大 D 感應(yīng)電動(dòng)流逐漸增大三、練習(xí)與作業(yè)1、如右圖，平行放置的金屬導(dǎo)軌 M、N 之間的距離為 L；一金屬桿長(zhǎng)為 2L，一端以轉(zhuǎn)軸 o/ 固定在導(dǎo)軌 N 上，并與M 無摩擦接觸，桿從垂直于導(dǎo)軌的位置，在導(dǎo)軌平面內(nèi)以角速度 紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)一切電阻，則在上述整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中A、金屬桿兩端的電壓不斷增大2、如右圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一直角邊長(zhǎng)度為a，電阻為R 的等腰直角三 角形導(dǎo)線框以速度 v 垂直于斜邊方向在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，則導(dǎo)線框的斜邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

13、，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流強(qiáng)度為 。3、如左圖，一邊長(zhǎng)為a，電阻為 R 的正方形導(dǎo)線框，以恒定的速度v 向右進(jìn)入以 MN 為邊 界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B ，MN 與線框的邊成 45o角，則在線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的最大值等于4、如圖，長(zhǎng)為 L 的金屬桿在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿逆時(shí)針方向繞 o 點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若角速度為，則桿兩 定電阻為 R，其余電阻不計(jì)，試求 MN 從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中電阻R 上的電流強(qiáng) 度的平均值及通過的電量。4.4 楞次定律(一)知識(shí)與技能1 掌握楞次定律的內(nèi)容，能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。2 培養(yǎng)觀

14、察實(shí)驗(yàn)的能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納、總結(jié)的能力。3能夠熟練應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向4 掌握右手定則，并理解右手定則實(shí)際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式。(二)過程與方法1 通過實(shí)踐活動(dòng)，觀察得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再通過分析論證，歸納總結(jié)得出結(jié)論。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們直接參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，體驗(yàn)了一次自然規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程 中的樂趣和美的享受，并在頭腦中進(jìn)一步強(qiáng)化“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一辯證唯3 利用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電流的方向。發(fā)現(xiàn)法，講練結(jié)合法干電池、靈敏電流表、外標(biāo)有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線。一、基本知識(shí)(1)選舊干電池用試觸的方法查

15、明電流方向與(2)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的情況a磁場(chǎng)方向不變，兩次改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，如導(dǎo)體向右和向左運(yùn)動(dòng)b導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向不變，改變磁場(chǎng)方向根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況， 分別確定出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)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向都有關(guān)系 感應(yīng)電流的方向可以用右手定 右手定則：伸開右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感 線垂直從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向?qū)嵕€箭頭表示原磁場(chǎng)方向，虛線箭頭表示感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向(甲)圖：當(dāng)把條形磁鐵N 極插入線圈中時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，

16、由實(shí)驗(yàn)可知，這 時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相反(乙)圖：當(dāng)把條形磁鐵N 極拔出線圈中時(shí)，穿過線圈的磁通量減少，由實(shí)驗(yàn)可知，這 時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相同(丙)圖：當(dāng)把條形磁鐵 S 極插入線圈中時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，由實(shí)驗(yàn)可知，這 時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相反(丁)圖：當(dāng)條形磁鐵 S 極拔出線圈中時(shí)，穿過線圈的磁通量減少，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí) 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相同通過上述實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到：凡是由磁通量的增加引起的感應(yīng)電流，它所激發(fā)的 磁場(chǎng)一定阻礙原來磁通量的增加；凡是由磁通量的減少引起的感應(yīng)電流，它所激發(fā)的磁場(chǎng) 一定阻礙原來磁通量的減少在

17、兩種情況中，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)都阻礙了原磁通量的變化定律-感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引 應(yīng)電流的磁通量的變化說明：對(duì)“阻礙”二字應(yīng)正確理解“阻礙”不是“阻止”，而只是延緩了原磁通的 變化，電路中的磁通量還是在變化的例如：當(dāng)原磁通量增加時(shí)，雖有感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的 阻礙，磁通量還是在增加，只是增加的慢一點(diǎn)而已實(shí)質(zhì)上，楞次定律中的“阻礙”二字， 指的是“反抗著產(chǎn)生感應(yīng)電流的那個(gè)原因”3、應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的步驟(四步走)(2)明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少；楞次定律，判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向；4、推論：當(dāng)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)可用右手定則來判定，即大拇指與四指垂直，讓磁感線垂

18、直穿過手心，大拇指指向?qū)Ь€的運(yùn)動(dòng)方向，則四指的指向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向二、例題分析例 1、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈M 相接，如圖，導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線 ab，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面。欲使 M 所包圍的A、勻速向右運(yùn)動(dòng) B、加速向右運(yùn)動(dòng)C、減速向右運(yùn)動(dòng) D、加速向左運(yùn)動(dòng)例 2、如圖，水平地面上方有正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)豎直向下，磁場(chǎng)垂直紙面向里，半圓形鋁框從直徑出于水平位置時(shí)開VP帶三、練習(xí)與作業(yè)1、一根沿東西方向的水平導(dǎo)線，在赤道上空自由落下的過程中，導(dǎo)線上各點(diǎn)的電勢(shì) A、東端最高 B、西端最高 C、中點(diǎn)最高 D、各點(diǎn)一樣高 現(xiàn)用外力作用在上述四點(diǎn)，將線圈拉成正方

19、形，設(shè)線圈導(dǎo)線不可伸長(zhǎng)，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中D、線圈中無感應(yīng)電流 3、如右圖，一均勻的扁平條形磁鐵的軸線與一圓形線圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重 合。為了在磁鐵開始運(yùn)動(dòng)時(shí)在線圈中得到逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，磁鐵的運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)是D面內(nèi)繞 O 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) A、保持靜止不動(dòng) B、沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)C、沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)4.5 感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)(一)知識(shí)與技能勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)及其區(qū)別與聯(lián)系。(二)過程與方法通過同學(xué)們之間的討論、研究增強(qiáng)對(duì)兩種電動(dòng)勢(shì)的認(rèn)知深度，同時(shí)提高學(xué)習(xí)物理的興趣。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)相應(yīng)物理學(xué)史的了解，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、尊重知識(shí)的良好品德。討論

20、法，講練結(jié)合法多媒體課件(一)引入新課電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，要產(chǎn)生電流，必須有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。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(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)。(二)進(jìn)行新課1、感應(yīng)電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)生感應(yīng)電流。是什么力充當(dāng)非靜電力使得自由電荷發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)呢？英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)出一種電場(chǎng)，這種電場(chǎng)對(duì)自由電荷產(chǎn)生了力的作用，使自由電荷運(yùn)動(dòng)起來，形成了電流，或者說產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)。這種由于磁場(chǎng)的變化而激發(fā)的電場(chǎng)叫感生電場(chǎng)。感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用力充當(dāng)了非靜電力。由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫做感生電動(dòng)勢(shì)。2、洛倫茲力與

21、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)(投影)教材 P23 的思考與討論 1導(dǎo)體中自由電荷(正電荷)具有水平方向的速度，由左手定則可判斷受到沿棒向上的洛倫茲力作用，其合運(yùn)動(dòng)是斜向上的。2自由電荷不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。因?yàn)镃 、D 兩端聚集電荷越來越多，在CD 棒間產(chǎn)生 的電場(chǎng)越來越強(qiáng)，當(dāng)電場(chǎng)力等于洛倫茲力時(shí)，自由電荷不再定向運(yùn)動(dòng)。一段導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。由于導(dǎo) 體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。如圖所示，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，試分析電路中的能量導(dǎo)體棒中的電流受到安培力作用，安培力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒要克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)

22、變強(qiáng)【例 1】如圖所示，一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中，由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是(AC)A磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在在空間中激發(fā)一種電場(chǎng)B使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力C使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力D以上說法都不對(duì)【例 2】如圖所示，導(dǎo)體AB 在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，因而在電路中有電流通過，下列說法中正確的是(AB)A因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)B動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān) C動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)D動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣的】如圖所示，兩根相距為 L 的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直紙面

23、向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另外兩根與上鞏固練習(xí)周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此粒子的動(dòng)能將(B)A不變 B增加 C減少 D以上情況都可能2穿過一個(gè)電阻為 l的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少 2Wb，則(BD)A線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是每秒減少 2VB線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是 2VC電流一定是每秒減少 2AD感應(yīng)電流一定是 2A (C)中，磁場(chǎng)方問垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=(2+0.2t) T，定值電阻 R1=6，線圈電阻R2=4，求：(1)磁通量變化率，回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)； (4V)(2) a、b 兩點(diǎn)間電壓 Uab (2.4A) 線圈與沖擊電流計(jì)組

24、成的回路電阻為R，把線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開始時(shí)線圈與磁場(chǎng) 方向垂直，現(xiàn)將線圈翻轉(zhuǎn)180，沖擊式電流計(jì)測(cè)出通過線圈的電荷量為q，由此可知，被 AB光滑，但用不同材料制成的圓管，豎 直固定在相同高度兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)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(duì)于兩管的描述中可能正確的是(AD)(一)知識(shí)與技能了解互感和自感現(xiàn)象了解自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因知道自感現(xiàn)象中的一個(gè)重要概念 自感系數(shù)，了解它的單位及影響其大小的因素(二)過程與方法：引導(dǎo)學(xué)生從事物的共性中發(fā)掘新的個(gè)性，從發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件和有關(guān)電磁感應(yīng) 得規(guī)律，提出自感現(xiàn)象，并推出關(guān)于自

25、感的規(guī)律。會(huì)用自感知識(shí)分析，解決一些簡(jiǎn)單的問 題，并了解自感現(xiàn)象的利弊以及對(duì)它們的防止和利用(三)情感、態(tài)度、價(jià)值觀對(duì)人才的要求1重點(diǎn)：自感現(xiàn)象及自感系數(shù)2難點(diǎn)： 自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因分析 通、斷電自感的演示實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象解釋納，再利用電路中的并聯(lián)規(guī)律，從而幫助學(xué)生突破本節(jié)重點(diǎn)、排除難點(diǎn)。啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生利用前面學(xué)過的電路知識(shí)及電磁感應(yīng)知識(shí)，分析通電自感和斷電自感的 電路圖，預(yù)測(cè)將會(huì)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后再通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證自身的思維，并歸納總結(jié)自感現(xiàn)象這一規(guī)律產(chǎn)生的原因。通、斷電自感演示裝置，電池四節(jié)(帶電池盒)導(dǎo)線若干問題情景：發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是什么？怎樣得到這種條件，也就是讓閉合回路 中磁通量發(fā)

26、生變化？下面這兩種電路中當(dāng)電鍵斷開和閉合瞬間會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象嗎？ (一)互感現(xiàn)象(1)、如右圖斷開、閉合開關(guān)瞬間會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)嗎？(2)這是互感嗎？小結(jié)：互感現(xiàn)象不僅發(fā)生與繞在同一鐵芯上的兩個(gè)何相互靠近的電路之間。線圈之間，而 且可以發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間。小結(jié)：互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)電路傳到另一個(gè)電路。(二)自感現(xiàn)象1、問題情景：由電流的磁效應(yīng)可知，線圈通電后周圍就有磁場(chǎng)產(chǎn)生，電流變化，則磁場(chǎng)也 變化，那么對(duì)于這個(gè)線圈自身來說穿過它的磁通量在此過程中也發(fā)生了變化。是否此時(shí)也 發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢？我們通過實(shí)驗(yàn)來解決這個(gè)問題。實(shí)驗(yàn) 1 (演示 P25 實(shí)驗(yàn))出示自感演示器，通電自

27、感。提出問題：閉合S 瞬間，會(huì)有什么現(xiàn)象呢？引導(dǎo)學(xué)生做預(yù)R 和 R1 使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn))。關(guān) S，提示學(xué)生注意觀察現(xiàn)象 學(xué)思考現(xiàn)象原因。請(qǐng)學(xué)生分析現(xiàn)象原因。總結(jié)：由于線圈 L 自身的磁通量增加，而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙磁 通量的變化，既阻礙線圈中電流的變化，故通過A1 的電流不能立即增大，燈 A1 的亮度只能慢慢增加，最終與A2 相同。答課本思考與討論問題。小結(jié)：線圈中電流發(fā)生變化時(shí)，自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的變化。 自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。自感電動(dòng)勢(shì)：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)

28、勢(shì)。4.磁場(chǎng)的能量問題情景：在圖 4.6-4 中,開關(guān)斷開后,燈泡的發(fā)光還能持續(xù)一段時(shí)間,有時(shí)甚至比開關(guān)斷開 前更亮,這時(shí)燈泡的能量是從哪里來的呢?教師引導(dǎo)學(xué)生分析，電源斷開以后，線圈中電流不會(huì)立即消失，這時(shí)的電流仍然可以做功， 說明線圈儲(chǔ)存能量。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，線圈中的電流從無到有，其中的磁場(chǎng)也是從天到 有， 這可以看作電源把能量輸送到磁場(chǎng)，儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中。這里我們知識(shí)一個(gè)合理的假 設(shè)，有關(guān)電磁場(chǎng)能量的直接式樣驗(yàn)證，要在我們認(rèn)識(shí)了電磁波之后才有可能。 應(yīng)用：日光燈 防止：變壓器、電動(dòng)機(jī)(三)自感系數(shù)問題情景：我們都知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與回路中磁通量變化的快慢有關(guān)，而自感現(xiàn) 象中的自感電動(dòng)勢(shì)是感應(yīng)

29、電動(dòng)勢(shì)的一種，那么就是說，自感電動(dòng)勢(shì)也應(yīng)正比于穿過線圈的 磁通量的變化率，即： Et，而磁場(chǎng)的強(qiáng)弱又正比于電流的強(qiáng)弱，即磁通量的變 化正比于電流的變化。所以也可以說，自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化率。即 EIt 2.自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱自感或電感，用字母L 表示。影響因素：形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)、有無鐵芯。3單位：亨利 符號(hào)： H 常用單位：毫亨(mH) 微亨(H)(四)實(shí)例探究 電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡 D 發(fā)光。則(AD)后漸漸變暗漸漸變暗【例 2】如圖所示，自感線圈的自感系數(shù)很大，電阻為零。電(1)若 R1R2 ，燈泡的亮度怎樣變化？(2)若 R1R2 ，燈泡的亮度怎樣變化？鞏固練習(xí)1下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說法中

30、，正確的是(ACD)A自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向總與引起自感的原電流的方向相反C線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)D加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)要大2關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是(D)A線圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)一定越大B線圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零C線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定小燈能正常發(fā)光，那么閉合開關(guān)和斷開開關(guān)的瞬間，能觀察到的現(xiàn)象分別是(A)A小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅B小燈立即亮，小燈立即熄滅C小燈逐漸變亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅

31、D小燈立即亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅六、課堂小結(jié)1、自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中特殊情形，它的產(chǎn)生原因是由于通過導(dǎo)體自身的電流發(fā)生 2、自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流變化快慢和自感系數(shù)有關(guān)，它總是阻礙導(dǎo)體中電流的變化。4.7 渦流(一)知識(shí)與技能2 知道渦流對(duì)我們有不利和有利的兩方面，以及如何利用和防止。(二)過程與方法培養(yǎng)學(xué)生客觀、全面地認(rèn)識(shí)事物的科學(xué)態(tài)度。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生用辯證唯物主義的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)問題。教學(xué)重點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn)電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的實(shí)例分析。通過演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)電機(jī)、變壓器鐵芯、演示渦流生熱裝置(可拆變壓器)、電磁阻尼演示裝置(示教電流表、微安表、彈簧、

32、條形磁鐵)，電磁驅(qū)動(dòng)演示裝置(U 形磁鐵、能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框)。(一)引入新課壓器鐵芯，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察其鐵芯有什么特點(diǎn)？它們的鐵芯都不是整塊金屬，而是由許多薄片疊合而成的。為什么要這樣做呢？用一個(gè)整塊的金屬做鐵心不是更省事兒？學(xué)習(xí)了渦流的知識(shí)，同學(xué)們 就會(huì)知道其中的奧秘。(二)進(jìn)行新課演示 1渦流生熱實(shí)驗(yàn)。下面加一塊厚約 2mm 的鐵板，鐵板垂直于鐵芯里磁感線的方向。在原線圈接交流電。幾分鐘后，讓學(xué)生摸摸鐵芯和鐵板，比較它們的溫度，報(bào)告給全班同學(xué)。為什么鐵芯和鐵板會(huì)發(fā)熱呢？原來在鐵芯和鐵板中有渦流當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，這個(gè)線圈附近的導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流看起來很像水的旋渦，所以叫

33、做渦流。課件演示，渦流的產(chǎn)生過程，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。 回路的電阻很大，渦流大為減弱，渦流產(chǎn)生的熱量也減少。向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。演示 2電磁阻尼。演示 3如圖所示，彈簧下端懸掛一根磁鐵，將磁鐵托起到某高度后當(dāng)磁鐵穿過固定的閉合線圈時(shí)，在閉合線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)會(huì)阻 礙磁鐵和線圈靠近或離開，也就是磁鐵振動(dòng)時(shí)除了空氣阻力外，還有線圈的磁場(chǎng)力作為阻 力，安培阻力較相對(duì)較大，因而磁鐵會(huì)很快停下來。演示 4電磁驅(qū)動(dòng)。演示實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生觀察并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 這種現(xiàn)象稱為電磁驅(qū)動(dòng)。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是應(yīng)用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的。簡(jiǎn)要介紹交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作過 (四)實(shí)例探

34、究【例 1】如圖所示是高頻焊接原理示意圖線圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待焊接的 金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬融化，把工件焊接 在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說法正確的是(AD)A電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快B電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快C工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的D工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的鞏固練習(xí) 條形磁鐵，一質(zhì)量分布均勻的閉合鋁環(huán)以初速度v 從板的左端沿中線向右端滾動(dòng)，則(B)A鋁環(huán)的滾動(dòng)速度將越來越小B鋁環(huán)將保持勻速滾動(dòng)D鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)速率會(huì)改變，但運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒉粫?huì)發(fā)生改變2如圖所示，閉合金屬環(huán)從

35、曲面上h 高處滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)環(huán)的初速 為零，摩擦不計(jì)，曲面處在圖示磁場(chǎng)中，則(BD)A若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于 hB若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于 hC非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于 hD若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于 h3如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小球以一定的初速度向磁鐵方向 運(yùn)動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運(yùn)動(dòng)，則小球的材料可能是(CD)A鐵 B木 C銅 D鋁4 如圖所示，圓形金屬環(huán)豎直固定穿套在光滑水平導(dǎo)軌上，條形磁鐵沿導(dǎo)軌以初速度 v0向圓環(huán)運(yùn)動(dòng)，其軸線在圓環(huán)圓心，與5如圖所示，在 O 點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A 點(diǎn)由靜止釋放向 右擺至最

36、高點(diǎn) B不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是(B)3 、收集“渦流的利用和防止”方面的資料，課后交流。第五章 交變電流51 交變電流(一)知識(shí)與技能生原理，知道什么是中性面。3 理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。(二)過程與方法1掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法)。2 培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力。能力。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過實(shí)驗(yàn)觀察，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，體會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的重要性點(diǎn)交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析。難點(diǎn)交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用。演示法、分析法、歸納法。手搖單相發(fā)電機(jī)、小燈泡、示波器、多

37、媒體教學(xué)課件、示教用大的電流表(一)引入新課出示單相交流發(fā)電機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生首先觀察它的主要構(gòu)造。演示：將手搖發(fā)電機(jī)模型與小燈觀察到什么現(xiàn)象?這種大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化電流，叫做交變電流。(二)進(jìn)行新課1、交變電流的產(chǎn)生為什么矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻多媒體課件打出下圖。當(dāng) abcd 線圈在磁場(chǎng)中繞 OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，哪些邊切割磁感線? d垂直切割磁感線，此時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小?當(dāng)線圈平面跟磁感線垂直時(shí)， ab 邊和 cd 邊線速度方向都跟磁感線平行，即不切割磁 感線，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。利用多媒體課件，屏幕上打出中性面概念：(1)中性面線框平面與磁感線垂

38、直的位置。t(2)線圈處于中性面位置時(shí)，穿過線圈最大，但 =0t(3)線圈越過中性面，線圈中I 方向要改變。線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次。 感2交變電流的變化規(guī)律圈轉(zhuǎn)過的角度是t，ab 邊的線速度 v 的方向跟磁感線方向L 1此時(shí)整個(gè)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大? 電動(dòng)勢(shì)、電流與電壓的瞬時(shí)值與時(shí)間的關(guān)系可以用正弦曲線來表示，如下圖所示：3幾種常見的交變電波形(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：mmmm(四)實(shí)例探究交變電流的圖象、交變電流的產(chǎn)生過程【例 1】一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e 隨時(shí)間 t 的變化如圖所示。下面說法中正確的是

39、 ( )A t1 時(shí)刻通過線圈的磁通量為零B t2 時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大C t3 時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大D每當(dāng) e 轉(zhuǎn)換方向時(shí)，通過線圈的磁通量的絕對(duì)值都為交變電流的變化規(guī)律【例 2】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形線圈，從中性面開始繞垂直于磁感線的軸以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)可以表示為 e=Emsint?，F(xiàn)在把線圈的轉(zhuǎn)速增為原來的 2 倍，試分析并寫出現(xiàn)在的交變電動(dòng)勢(shì)的峰值、交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式，畫出與其相對(duì) 應(yīng)的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象。 義。三判：在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的分析和判斷。綜合應(yīng)用 (1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，感應(yīng)電流的最大值；t動(dòng)(3)畫出感應(yīng)電流

40、的瞬時(shí)值 i 隨t 變化的圖象；(5)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過 的過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是2述交變電流的物理量(一)知識(shí)與技能1 理解什么是交變電流的峰值和有效值，知道它們之間的關(guān)系。(頻率)的大小。(二)過程與方法能應(yīng)用數(shù)學(xué)工具描述和分析處理物理問題。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀讓學(xué)生了解多種電器銘牌，介紹現(xiàn)代科技的突飛猛進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情點(diǎn)交變電流有效值概念。難點(diǎn)交變電流有效值概念及計(jì)算。實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)多媒體課件(一)引入新課 可以用公式法描述。從中性面開始計(jì)時(shí)，得出交變電流的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化，只用電壓、電流描述不全面。這節(jié)課 我們學(xué)習(xí)表征正弦交變電流的物理量。(二)進(jìn)行新課請(qǐng)同學(xué)

41、們閱讀教材，回答下列問題：(1)什么叫交變電流的周期？(2)什么叫交變電流的頻率？(3)它們之間的關(guān)系是什么？(4)我國使用的交變電流的周期和頻率各是多大？交變電流完成一次周期性的變化所用的時(shí)間，叫做交變電流的周期，用T 表示。 交變電流在 1 s 內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做交變電流的頻率，用f 表示。1T=Tfm m m2交變電流的峰值(E ，m m m交變電流的峰值是交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值，可以用來表示交變電 流的電流或電壓變化幅度。演示電容器的耐壓值將電容器(8 V ，500F)接在學(xué)生電源上充電，接 8 V 電壓時(shí)電容器正常工作，接 16 V 電壓時(shí)，幾分鐘后聞到燒臭

42、味，后聽到爆炸聲。電容器的耐壓值是指能夠加在它兩端的最大電壓，若電源電壓的最大值超過耐壓值， 電容器可能被擊穿。但是交變電流的最大值不適于表示交變電流產(chǎn)生的效果，在實(shí)際中通 常用有效值表示交變電流的大小。ssss，然后加起來。由Q = I 2 Rt 解得Q = 0.2 J； Q = 1.2 J； Q = 1.2 J； Q = 0.2 J1 2 3 4Q由Q = I 2 Rt 解得， I = = 2.8 A=1.67ARt2有效值(E、I、U)讓交變電流和直流電通過同樣的電阻，如果它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量相等，把直流 有效值。通常用大寫字母 U、I、E 表示有效值。正弦交變電流的最大值與有效值有

43、以下關(guān)系：II= m =0.707I2 m強(qiáng)調(diào)UUm07U2 m(1)各種使用交變電流的電器設(shè)備上所示值為有效值。(2)交變電流表(電壓表或電流表)所測(cè)值為有效值。(3)計(jì)算交變電流的功、功率、熱量等用有效值。(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：1 表征交變電流的幾個(gè)物理量：周期和頻率、峰值和有效值。1 fI UI= m ，U= m 。2 2(四)實(shí)例探究【例 1】表示交變電流隨時(shí)間變化圖象如圖所示，則交變電流有效值為( )綜合應(yīng)用 OO以r/s轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 外接電阻 9，如圖所示。(1)電壓表讀數(shù)；(2)電阻 R 上電功率。53 電感和電容對(duì)交變電流的影響(一)知識(shí)與技能2

44、知道用感抗來表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素有關(guān)。3知道交變電流能通過電容器.知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用。4知道用容抗來表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小.知道容抗與哪些因素有關(guān)。(二)過程與方法2 培養(yǎng)學(xué)生用學(xué)過的知識(shí)去理解、分析新問題的習(xí)慣。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生有志于把所學(xué)的物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去的學(xué)習(xí)習(xí)慣。點(diǎn)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)法、閱讀法、講解法。雙刀雙擲開關(guān)、學(xué)生用低壓交直流電源、燈泡(6 V、0.3 A)、線圈(用變壓器的副線圈)、 (一)引入新課 關(guān)系的，除了電阻外，還有電感和電容。電阻器、電感器、電容器是交變電流路中三種基 本元件。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)電感

45、、電容對(duì)交變電流的影響。(二)進(jìn)行新課1電感對(duì)交變電流的阻礙作用演示電阻、電感對(duì)交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如下圖甲、乙所示：演示甲圖，電鍵分別接到交、直流電源上，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度燈的亮度相同。說明電阻對(duì)交流和直流的阻礙作用相同。演示乙圖，電鍵分別接到交、直流電源上，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度電鍵接到直流上，亮度不變；接到交流上時(shí)，燈泡亮度變暗。說明線圈對(duì)直流電和交 變電流的阻礙作用不同。線圈對(duì)直流電的阻礙作用只是電阻；而對(duì)交變電流的阻礙作用除了電阻之外，還有電 由電磁感應(yīng)的知識(shí)可知，當(dāng)線圈中通過交變電流時(shí)，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變 電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，用感抗來表示。感抗的大小

46、與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)同 學(xué)們閱讀教材后回答。感抗決定于線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率。線圈的自感系數(shù)越大，自感作用就越 大，感抗就越大；交變電流的頻率越高，電流變化越快，自感作用越大，感抗越大。線圈在電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用，有兩種扼流圈就是利用電感對(duì)交變電流的阻礙作用制 成的。出示扼流圈，并介紹其構(gòu)造和作用。(1)低頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在閉合鐵芯上，匝數(shù)多，自感系數(shù)很大。作用：對(duì)低頻交變電流有很大的阻礙作用。即“通直流、阻交流”。(2)高頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體芯上，線圈匝數(shù)少，自感系數(shù)小。作用：對(duì)低頻交變電流阻礙小，對(duì)高頻交變電流阻礙大。即“通低頻、阻高頻”。2交變電流能夠通過電容器演示電容

47、對(duì)交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：開關(guān) S 分別接到直流電源和交變電流源上，觀察現(xiàn)象接通直流電源，燈泡不亮；接通交變電流源，燈泡亮了。說明了直流電不能夠通過電容器，交變電流能夠“通過”電容器。電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì)，為什么交變電流能夠通過呢？用CAI 課件展示電容器 接到交變電流源上，充、放電的動(dòng)態(tài)過程。強(qiáng)調(diào)自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕 當(dāng)電源電壓降低時(shí)電容器放電，電荷從電容器的極板上放出，形成放電電流。電容器交替 進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過了電容器。3電容器對(duì)交變電流的阻礙作用演示電容器對(duì)交變電流的影響將剛才實(shí)驗(yàn)電路中“1000 F，15 V”的電容器去掉

48、，觀察燈泡的亮度，說明了什么 燈泡的亮度變亮了。說明電容器對(duì)交變電流也有阻礙作用。的確是這樣。物理上用容抗來表示電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小。容抗跟哪些因 素有關(guān)呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答。容抗決定于電容器電容的大小和交變電流的頻率. 電容越大，在同樣電壓下電容器容納 電荷越多，因此充放電的電流越大，容抗就越??；交變電流的頻率越高，充放電進(jìn)行得越 快，充放電電流越大，容抗越小. 即電容器的電容越大，交變電流頻率越高，容抗越小。電 。介紹電感、電容的廣泛存在。(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：1由于電感線圈中通過交變電流時(shí)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流變化，對(duì)交變電流有阻 越 高，感

49、抗越大，即線圈有“通直流、阻交流”或“通低頻，阻高頻”特征.2交變電流“通過”電容器過程，就是電容器充放電過程 . 由于電容器極板上積累電 荷反抗自由電荷做定向移動(dòng)，電容器對(duì)交變電流有阻礙作用 .用容抗表示阻礙作用的大小 . 電容器的電容越大，交流的頻率越高，容抗越小.故電容器在電路中有“通交流、隔直流” 或“通高頻、阻低頻”特征。(四)實(shí)例探究電感對(duì)交變電流的影響有效值不變，只將電源頻率改為 25Hz，下列說法中正確的 是 ( )A電流表示數(shù)增大B電壓表示數(shù)減小C變暗D燈泡變亮ARV L電感和電容對(duì)交變電流的影響【例 2】圖所示是電視機(jī)電源部分的濾波裝置，當(dāng)輸入端輸入含有直流成分、交流低 頻

50、成分的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電，試分析其工作原理及各電容和電感的 (五)鞏固練習(xí)1關(guān)于低頻扼流圈，下列說法正確的是A這種線圈的自感系數(shù)很小，對(duì)直流有很大的阻礙作用B這種線圈的自感系數(shù)很大，對(duì)低頻電流有很大的阻礙作用 C這種線圈的自感系數(shù)很大，對(duì)高頻交流的阻礙作用比低頻 交流的阻礙作用更大D這種線圈的自感系數(shù)很小，對(duì)高頻交流的阻礙作用很大而 對(duì)低頻交流的阻礙作用很小 是 ( )L CCDD等于零 pFR正確的是 ( )A.L 的作用是“通低頻，阻高頻”B.C 的作用是“通交流，隔直流”abLCC.C 的作用是“通高頻，阻低頻”D.通過 R 的電流中，低頻電流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交

51、流所占的百分比1A電流表 A 的示數(shù)減小1B流表 A2的示數(shù)增大3C電流表 A 的示數(shù)不變3( )LA1AC2A2R3A354 變壓器(一)知識(shí)與技能2 理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題。(二)過程與方法在探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理理想化模型分析問題、解決問題的 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀點(diǎn)探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系。難點(diǎn)探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)探究法、閱讀法、講解法。學(xué)生電源、可拆變壓器、交流電壓表、交流電流表、燈泡(一)引入新課在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要改變交流的電壓.大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流，電壓有幾萬伏，而 遠(yuǎn)距離輸電卻需要高達(dá)幾十萬伏的電

52、壓。各種用電設(shè)備所需的電壓也各不相同。電燈、電 飯煲、洗衣機(jī)等家用電器需要220 V 的電壓，機(jī)床上的照明燈需要36 V 的安全電壓。一般 流便于改變電壓，以適應(yīng)各種不同需要。變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備。這節(jié)課我們學(xué) 習(xí)變壓器的有關(guān)知識(shí)。(二)進(jìn)行新課1變壓器的原理按上圖所示連接好電路，接通電源，觀察燈泡是否發(fā)光。兩個(gè)線圈并沒有直接接觸，燈泡為什么亮了呢？這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么？當(dāng)一個(gè)線圈中同交變電流時(shí)，變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)在另一個(gè)線圈 中激起感生電場(chǎng)，從而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，燈泡中有了感應(yīng)電流，故燈泡發(fā)光。實(shí)驗(yàn)說明，通過互感現(xiàn)象，電源的能量可以從一個(gè)線圈傳輸給另一個(gè)線圈。變壓器就是

53、由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈構(gòu)成的。一個(gè)線圈跟電源連接，叫原線圈(初級(jí)線圈)，另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈(次 級(jí)線圈)。兩個(gè)線圈都是絕緣導(dǎo)線繞制成的。鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。畫出變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)，如下圖所示：互感現(xiàn)象時(shí)變壓器工作的基礎(chǔ)。在原線圈上加交變電壓U 1，原線圈中就有交變電流， 它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量。這個(gè)交變磁通量既穿過原線圈，也穿過副線圈，在原、副 線圈中都要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如副線圈是閉合的，在副線圈中就產(chǎn)生交變電流，它也在鐵 芯中產(chǎn)生交變的磁通量，在原、副線圈中同樣引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。副線圈兩端的電壓就是這 樣產(chǎn)生的。所以，兩個(gè)線圈并沒有直接接觸，通過互

54、感現(xiàn)象，副線圈也能夠輸出電流。變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)有何關(guān)系呢？下面我們通過實(shí)驗(yàn)來探究。目的：探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系器材：可拆變壓器，學(xué)生電源，多用電表，導(dǎo)線若干(1)按圖示電路連接電路nn1nn端的電壓，記入表格。1nn端的電壓，記入表格。U 6V13131 4原線圈匝nnnnn222nnnnn2221 1 2 21 2 1nn 2nn 2副線圈輸(4)總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。注意事項(xiàng)： (1)連接好電路后，同組同學(xué)分別獨(dú)立檢查，然后由老師確認(rèn)，電路連接 才能接通電源。(2)注意人身安全。只能用低壓交流電源，電源電壓不能超過12V(3) 使用多用電表交流電壓檔測(cè)電壓時(shí)，先用

55、最大量程測(cè)試，然后再用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn) U nU n2電壓與匝數(shù)的關(guān)系 1 =U n2 2電流通過變壓器線圈是會(huì)發(fā)熱，鐵芯在交變磁場(chǎng)的作用下也會(huì)發(fā)熱。所以，變壓器工U nU n作時(shí)存在能量損失。沒有能量損失的變壓器叫做理想變壓器。 1 = 1U n2 2壓器。實(shí)際上變壓器的工作效率都很高，在一般的計(jì)算中，可以把實(shí)際變壓器視為理想變 理想變壓器原線圈的輸入功率與副線圈的輸出功率有什么關(guān)系？因?yàn)槔硐胱儔浩鳑]有能量損失，所以P =P出 入若理想變壓器只有一個(gè)副線圈，則原副線圈中的電流I1 與 I2 有什么關(guān)系？I U nI U n 1 1上式是理想變壓器只有一個(gè)副線圈時(shí)，原副線圈中的電流比公式。如果副線

56、圈的電壓高于原線圈的電壓，這樣的變壓器叫升壓變壓器；如果副線圈的電 壓低于原線圈的電壓，這樣的變壓器叫降壓變壓器。 所以副線圈導(dǎo)線要比原線圈導(dǎo)線粗一些。(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：2 變壓器可改變交變電的電壓和電流，利用了原副線圈的互感現(xiàn)象。3理想變壓器：沒有能量損失的變壓器，是理想化模型。有U N I NPP 1 = 1 1 = 2輸出 輸入 U N I N2 2 2 1(四)實(shí)例探究理想變壓器基本規(guī)律【例 1】一個(gè)正常工作的理想變壓器的原副線圈中，下列的哪個(gè)物理量不一定相等( )A交流的頻率 B電流的有效值C電功率 D磁通量變化率理想變壓器的綜合應(yīng)用U為加在原線圈兩端的電壓，

57、 I1 為原線圈中的電流，則 ( )減小(五)鞏固練習(xí)1理想變壓器的原線圈的匝數(shù)為110 匝，副線圈匝數(shù)為660 匝，若原線圈接在6 V 的電池上，則副線圈兩端電壓為 ( )AVBVCV D.0 V2當(dāng)理想變壓器副線圈空載時(shí)，副線圈的 ( )AB HYPERLINK l _bookmark16 0 HYPERLINK l _bookmark17 的關(guān)系，正確的是 ( ) 2 21 2 1 2)A加為原來的 2 倍D.副線圈匝數(shù)和負(fù)載電阻均變?yōu)樵瓉淼? 倍5用理想變壓器給負(fù)載 R 供電，下列哪些辦法可以減小變壓器原線圈中的電流A增加原線圈的匝數(shù) B增加副線圈的匝數(shù)3 4泡 L 和 L 恰能正常工

58、作，那么 (3 4A. L 和 LC.L 和 C.L 和 L 中只有一個(gè)能正常工作D.條件不足，無法判斷7如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接有相1 2 B1 2 B為多少?1 21 2 0(1)當(dāng)電阻 R=100 時(shí)，保險(xiǎn)絲能否被熔斷?(2)要使保險(xiǎn)絲不被熔斷，電阻R 的阻值應(yīng)不小于多少?變壓器輸出的電功率不能超過多少?55 電能的輸送(一)知識(shí)與技能于遠(yuǎn)距離輸送”是電能的優(yōu)點(diǎn)，知道輸電過程。(二)過程與方法通過思考、討論、閱讀，培養(yǎng)學(xué)生閱讀、分析、綜合和應(yīng)用能力(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀2 介紹我國遠(yuǎn)距離輸電概況，激發(fā)學(xué)生投身祖國建設(shè)的熱情。點(diǎn)找出影響遠(yuǎn)距離輸電損失的因素，使學(xué)生理解高壓輸

59、電可減少功率與電壓損失。難點(diǎn)理解高壓輸電原理，區(qū)別導(dǎo)線上的輸電電壓 U 和損失電壓U。多媒體課件(一)引入新課人們常把各種形式的能(如水流能、燃料化學(xué)能、核能)先轉(zhuǎn)化為電能再進(jìn)行傳輸， 這是因?yàn)殡娔芸梢酝ㄟ^電網(wǎng)來傳輸，那么電能在由電廠傳輸給用戶過程中要考慮什么問 題？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)遠(yuǎn)距離輸電的知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真仔細(xì)地閱讀教材，回答老師提 出的下列問題(二)進(jìn)行新課1降低輸電損耗的兩個(gè)途徑輸送電能的基本要求是：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)?？煽?，是指保證供電線路可靠地工作， 少有故障和停電。保質(zhì)，就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)是指輸電線路建 造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗小。 在輸電線上有功率損

60、失。3、輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達(dá)式是什么？降低輸電損耗的兩個(gè)途徑 由于輸電線有電阻，當(dāng)有電流流過輸電線時(shí)，有一部分電能轉(zhuǎn)化為電熱而損失掉了。這是輸電線上功率損失的主要原因。設(shè)輸電電流為 I，輸電線的電阻為 r，則功率損失為P=I2r. 是減小輸電線的電阻；其二是減小輸電電流。l根據(jù)電阻定律可知 r= ，要減小輸電線的電阻 r，可采用下述方法：S減小材料的電阻率.銀的電阻率最小，但價(jià)格昂貴，目前選用電阻率較小的銅或鋁 作輸電線.減小輸電線的長(zhǎng)度 l 不可行，因?yàn)橐ＷC輸電距離.增加導(dǎo)5、如何減小輸電線中的電流呢？閱讀并回答教材49 頁“思考與討論”中的問題。在輸電功率一定的條