高中物理教案:电磁感应现象
作为老师,教案是必不可少的留学之路,通过教案可以提高教学质量,达到预期的教学效果。教案应该怎么写呢?下面是一份高中物理教案:电磁感应现象,欢迎大家学习参考,希望对大家有所帮助。
高中物理教案:电磁感应现象1
1.教学任务分析
电磁感应现象是在初中学习的电磁现象和高中学习的电场、磁场的基础上,进一步研究电与磁的关系,也为后面学习电磁波奠定基础。
实验创设情景,通过问题讨论引入电磁感应现象,通过学生实验探索找出产生感应电流的条件。“DIS实验”利用现代技术测量微弱磁场磁通量变化产生的感应电流,让学生感受到现代技术的重要作用。
通过《回首历史》,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,体会科学家的奉献精神,懂得学习、传承、创新才是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时,学生可以体验猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法,经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程;在了解法拉第发现电磁感应现象时,可以体验科学家在探索真理过程中的执着精神。
2.教学目标
1. 知识和技能
(1)了解电磁感应现象及其产生的条件。
(2)了解产生感应电流的条件。
(3)学会利用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2. 流程与方法
通过电磁感应的探索性实验,感受到猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在推导感应电流产生的条件中的重要作用。
3. 情感、态度和价值观
(1)通过观察、动手实验,体验科学探索的乐趣。
(2)通过介绍法拉第发现电磁感应的过程,让学生体会到科学家在探索真理过程中所表现出的奉献精神。
三、教学重点与难点
重点与难点:感应电流的产生条件。
四、教学资源
1.设备
(1)演示实验:
①电源、电线、小磁针、投影仪。
②一条约10米长的电线,一根导体,一根小磁针,一台投影仪。
(2)学生实验:
①条形磁铁、灵敏检流计、线圈。
②灵敏电流表一只,初级线圈、次级线圈、电键、滑动变阻器及导线若干。
③DIS实验:微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
2.课件:电磁感应现象Flash课件。
5. 教学设计理念
设计内容包括三个方面:一是电磁感应现象;二是产生感应电流的条件;三是利用产生感应电流的条件解释简单的实际问题。
本次设计的基本思路是以实验创设情境,激发学生的好奇心。通过问题的讨论,介绍电磁感应现象、感应电流的概念。通过学生的探索实验,得到产生感应电流的条件。通过“历史回顾”和“大家谈”介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,体会科学家在探索真理过程中的奉献精神。
本次设计要攻克的重点和难点是:感应电流产生的条件。方法是:以实验、分析为基础,根据学生初中及前期学习所掌握的知识,利用实验、动画演示等方式对实验进行分析,了解感应电流产生的条件,从而突出重点,攻克难点。
本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用高中物理电磁感应现象,重视概念和规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法教育。通过学生的主动参与,培养分析推理、比较判断、总结归纳的能力,让学生感受到猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法的重要作用,感受到科学家的探究精神,增加学习兴趣。
完成本次设计的内容大约需要1课时。
6.教学过程
1. 教学流程
2. 流程图描述
情景演示实验1奥斯特实验。
演示实验二:摇绳发电
问:电线里为什么会有电流?
活动一 独立活动 学生实验1
问题:如何在闭合线圈中产生感应电流?
活动二 学生实验2 探索产生感应电流的条件。
活动三 历史回顾法拉第发现电磁感应的过程。
课件演示了电磁感应现象。
活动 IV DIS 学生对弱磁通量变化时的感应电流进行实验。
让我们谈谈
3.主要教学环节 本设计可分为三个主要教学环节。
第一阶段,通过实验观察、讨论,得出电磁感应现象和感应电流。
第二部分,学生进行探索性实验,推导出感应电流产生的条件;通过“回顾历史”和“大家各说各的”,了解法拉第的研究历程,体会科学家的探究精神。
第三部分,通过DIS实验,了解电磁感应现象在实际生活中的应用。
7. 课程计划示例
1.场景介绍:
1. 观察演示实验并提出问题
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现载流的直导线能引起小磁针的偏转,从而揭示了电和磁之间的内在联系。
演示实验1奥斯特实验。
那么,磁力能产生电吗?
演示实验二:摇绳发电
将一根长约10米的导线接在一根导体的两端,组成一个闭合回路,两名学生快速摇晃导线,另一名学生将导体放在一根小磁针上方,观察小磁针是否发生偏转。
问题1:电线里为什么会有电流?
2. 引入新课程
我们可以利用本课所学到的知识来回答上述问题。
2.电磁感应现象
自从奥斯特发现电能产生磁以来,历史上很多科学家都在研究“磁产生电”的课题。
介绍瑞士物理学家科拉顿的研究。
自主活动:如何在闭合线圈中产生电流?
学生实验一:在线圈中放置一块条形磁铁,把敏感检流计与线圈接成闭合回路,观察敏感检流计的指针是否偏转。
1.电磁感应现象
闭合电路中产生感应电流的现象称为电磁感应。
2. 感应电流
由电磁感应产生的电流称为感应电流。
介绍英国物理学家、化学家法拉第的研究。
问题2:法拉第发现磁场产生电流的条件是什么?
(三)产生感应电流的条件
学生实验2:探索产生感应电流的条件。
根据给定的设备:灵敏电流表、初级线圈、次级线圈、电键、滑动变阻器、导线等,设计在线圈中产生感应电流的实验方案。
小组交流方案,师生一起讨论感应电流产生的原因。
产生感应电流的条件:闭合电路、磁通变化。
播放flash课件,进一步了解感应电流产生的条件。
在“历史回顾”专栏介绍法拉第发现电磁感应的过程。
(四)适用范围
讨论和解释:
1. 书中示例
2、摇绳发电的原理。
DIS 学生实验:弱磁通量变化时产生的感生电流。
让我们谈谈
(五)摘要(略)
(六)转让(略)
高中物理教案:电磁感应现象2
知识和技能
1.理解磁通量和磁通密度的含义
2.能判断磁通量的变化
过程和方法
1.通过动手实践和观察实验,能理解“无论用什么方法,只要通过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生电流”的原理
2. 知道能量守恒定律在电磁感应现象中仍然适用
3.利用“产生条件”判断是否能产生感应电流
情感态度和价值观
4.培养学生观察实验、分析问题、解决问题的能力
5.培养学生实事求是的科学精神和坚持不懈探索新理论的精神
帮助学生理解“从个体发现共同点,从共同点认识个性,从现象认识本质,事物之间有普遍联系”的辩证唯物主义观点
教学重点
如何判断磁通量是否变化
教学难点及突破点
通过能量守恒与能量转换的关系理解磁能的概念
教学方法
实验并解释
教学辅助工具
演示电流表、马蹄形磁铁、条形磁铁、铁架、线圈、螺线管、可变电阻器、电钥匙、电源、电线
教学过程
教师活动、学生活动、预期课堂情况、论文
导语:在人类历史长河中,随着科技的发展与进步,重大发现与发明相继问世,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20世纪,是科技飞速发展的时期。经济提案离不开能源,而最好的能源就是电。人类的生产、经济建设,方方面面都离不开电。我们应该记住我们的水源,记住为人类利用电做出卓越贡献的科学家法拉第。
1820年奥斯特发现电流的磁效应后,法拉第开始探索磁电感应电的现象高中物理电磁感应现象,经过十年的不懈努力,终于在1831年发现了磁电感应电的规律,开启了人类电气化时代。
在本节中我们将学习电磁感应现象的基本知识
回顾现有知识:
什么物理量描述磁场的大小和方向?
若放置一个磁感应强度为B的均匀磁场,则通过该表面的磁通线数目是确定的,我们把B与S的乘积称为通过该表面的磁通量。
(1)定义:设面积为S,将此表面垂直于均匀磁场B放置,则B与S的乘积称为通过此表面的磁通量,用Ф表示。
(2)公式:Ф=B·S
(3)单位:韦伯(Wb)1Wb = 1T·1m2 = 1V·s
(4)物理意义:磁通量是通过该表面的磁通线的条数。对于同一平面,当垂直于磁场方向时,磁场越强,通过它的磁通线就越多,磁通量就越大。当平行于磁场方向时,没有磁通线通过,磁通量为零。
注:当平面不垂直于磁场时,穿过该平面的磁通量等于B与其在垂直于磁场方向的投影面积的乘积。即Ф=B·Ssinθ,(θ为平面与磁场方向的夹角)(如图所示)
指导:观察电磁感应现象,分析产生感应电流的条件
过渡:当闭合电路的导体某部分切割磁通线时,通过电路的磁通线数目会发生变化。如果导体与磁场相对运动不大,但通过闭合电路的磁场发生变化,电路中是否会产生电流?
在观察实验现象的基础上,引导学生分析上述现象的物理过程:由于电流激发磁场的磁感应强度B始终与电流强度I成正比,即B∝I。电路的闭合或断开控制着电流由无到有或由有到无的变化;可变电阻是通过改变阻值来改变电流的大小。电流的变化必然引起闭合电路磁场的变化,通过闭合电路的磁感应线数目的变化——磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。课前预习
复习初中切割磁通线知识,收集法拉第生平资料
学生答案:磁感应强度
实验一:
指挥家不动;
导体上下运动;
列车员向左或向右移动。
引导学生观察实验并进行概括。
概括来说:当闭合电路中导体的一部分移动,切割磁通线时,电路中就会产生电流。
用计算机模拟“切割磁力线”的运动。(见课件制作条件部分)
理解“导体切割磁力线”的含义:切割磁力线的运动是指导体的运动速度方向与磁力线方向不平行。
问题:如果导体静止,磁场移动,电路中会产生电流吗?
实验2:
用计算机模拟“将一块条形磁铁插入螺线管和从螺线管中拔出”。(见课件制作条件)
注意:当插入或移除条形磁铁时,弯曲的磁通线会被切割,并在电路中产生感应电流。
引导学生观察实验并总结:无论是导体的运动,还是磁场的运动,只要导体与磁场之间有切割磁通线的相对运动,在闭合电路中就会产生电流。
教师活动、学生活动、预期课堂情况、论文
用计算机模拟电路中S打开和闭合,滑动变阻器滑动时,通过闭合电路磁场的变化:(见课件产生条件部分)
无论是导体切割磁通线,还是磁场发生变化,实际上都会引起通过闭合电路的磁通量的变化。
3. 电磁感应中的能量转换
师生共同分析:电磁感应的本质是其他形式能量与电能的转换过程。
(三)课堂总结
产生感应电流的条件是闭合电路中磁通量发生变化,这里的关键是要注意“闭合”和“变化”两个字,也就是说闭合电路中有磁通量但是没有变化,即使磁场很强,磁通量很大,也不会产生感应电流,当然如果电路不闭合,就不能产生电流。
(四)转让
1.阅读194页的阅读材料。
2. 做家庭作业中的练习1(1)和(2)。
3.课后完成其他问题。
总而言之,我们得出以下结论:
1、不管采用何种方法,只要通过闭合电路的磁通发生变化,在闭合电路中就会产生电流,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
2.产生感应电流的条件。
(1)电路必须闭合;
(2)磁通量变化。
引导学生分析引起磁通量变化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:
①磁感应强度B发生变化;
②线圈面积S发生变化;
③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化。这三种情况都会引起磁通量的变化。
例子
(1)闭合电路中导体的一部分切割磁通线:
(2)磁场保持不变,但闭合电路的面积发生变化:
(3)线圈面积不变,线圈在非均匀磁场中运动;
(4)线圈面积不变,但磁场不断变化:
结论:不管采用什么方法,只要通过闭合电路的磁通发生变化,在闭合电路中就会产生电流,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。