高二物理（人教版教科版通用）-《電磁感應(yīng)》單元復(fù)習（一）教案

教案教學(xué)基本信息課題《電磁感應(yīng)》單元復(fù)習（一）學(xué)科物理學(xué)段：高中年級高二年級教材書名：物理選修3-2出版社：人民教育出版社出版日期：2010年4月教學(xué)設(shè)計參與人員姓名單位聯(lián)系方式設(shè)計者王朝祥北京市第八十中學(xué)實施者王朝祥北京市第八十中學(xué)指導(dǎo)者王軍朝陽區(qū)教研中心課件制作者王朝祥北京市第八十中學(xué)其他參與者教學(xué)目標及教學(xué)重點、難點一、教學(xué)目標1.理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律，能解決相關(guān)問題。2.按照“現(xiàn)象→規(guī)律→本質(zhì)”的主線把握本章知識的內(nèi)在聯(lián)系，了解感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生機制。3.結(jié)合具體的問題情境，從相互作用、能量的角度解決問題，建立知識的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)。二、教學(xué)重點1.楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的深層理解。2.結(jié)合問題情境，用多種方法解決問題，建立知識的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)。三、教學(xué)難點電動勢產(chǎn)生的微觀機制分析——對非靜電力的理解。教學(xué)過程(表格描述)教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)活動設(shè)置意圖全章知識結(jié)構(gòu)梳理展示全章知識結(jié)構(gòu)，梳理兩條主線：1.知識角度：知識---規(guī)律----應(yīng)用2.方法角度：磁通量---磁通量變化量---磁通量變化率從知識和方法角度引領(lǐng)學(xué)生從全章角度把握知識，理清知識脈絡(luò)，完成知識的重新建構(gòu)。活動一：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件復(fù)習（一）回顧感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：1．磁通量：Φ=BS，B與S垂直磁通量是標量，有正負之分。可以用穿過該面的磁感線條數(shù)來描述。2．只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。（二）利用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析問題例1：1831年8月，法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上，線圈A接直流電源，線圈B接電流表，如圖所示。他發(fā)現(xiàn)，在開關(guān)S閉合的瞬間，線圈B中產(chǎn)生瞬時電流，隨后電流表的指針恢復(fù)到零。分析這個實驗現(xiàn)象，你能得到什么結(jié)論？練習：如圖，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。某時刻起MN中電流逐漸減小時，下列判斷正確的是A．穿過線圈平面的總磁通量向里，且逐漸減小B．線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流C．線圈所受安培力的合力方向向右 D．線圈所受安培力的合力方向垂直于紙面向外理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，并能解決實際問題結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)的研究編制例題。復(fù)習知識的同時，滲透研究方法教育，滲透學(xué)科德育。多角度理解磁通量的變化?；顒佣豪愦味蓮?fù)習活動二：楞次定律復(fù)習活動二：楞次定律復(fù)習（一）模型題分析思考：如圖所示，有一條形磁鐵由靜止開始下落，磁鐵從閉合線圈中穿過且不與線圈接觸，空氣阻力不計。（1）分析磁鐵落入線圈過程穿過線圈的磁場方向：；穿過線圈的磁通量如何變化？；線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向；線圈中感應(yīng)電流的方向（俯視）；分析磁鐵的受力情況和該過程中的能量轉(zhuǎn)化。（2）分析磁鐵穿出線圈的過程感應(yīng)電流的方向（俯視）：；分析磁鐵的受力情況和能量轉(zhuǎn)化。（二）對楞次定律的理解1．楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。（1）阻礙不是阻止，也不一定反向（2）感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因*感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的相對運動,“來拒去留”。*在自感現(xiàn)象中，感應(yīng)電流總是阻礙原電流的變化。2．應(yīng)用楞次定律解決問題的步驟：Φ原→△Φ原→Φ感→I原（三）熟悉常見的磁場教師展示常見的磁場，要求會畫立體圖、截面圖、平面圖。提升學(xué)生課間想象力。（四）楞次定律的應(yīng)用例題：如圖，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab。若MN中電流逐漸減小時，分析：（1）線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向；（2）線圈所受安培力的合力方向。對比題：改變線圈位置，重新分析。例題.如圖所示，CDEF是矩形金屬框，CD邊和EF邊都串聯(lián)有電流表。金屬框內(nèi)存在著垂直于紙面向里的勻強磁場。當導(dǎo)體棒AB向右移動時，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列判斷正確的是A．對ABCD回路用楞次定律，通過右側(cè)電流表的電流方向向下B．對ABFE回路用楞次定律，通過左側(cè)電流表的電流方向向下C．穿過CDEF回路的磁通量恒定，因此金屬框各邊上均無電流D．根據(jù)右手定則，通過AB的感應(yīng)電流方向向下例題：如圖所示裝置中，兩線圈繞在同一個閉合鐵芯上，兩側(cè)的光滑水平導(dǎo)軌都處于垂直于紙面的磁場中，cd桿原來靜止。當ab桿向右加速運動時，cd桿將如何移動？結(jié)合問題情境回顧利用楞次定律解決問題的過程，規(guī)范解題思路。強化第（1）題形成的分析問題思路。深化對楞次定律的理解，強化“阻礙…變化”的含義，通過演繹，將不同類型的問題有機貫通。熟悉常見的磁場，為電磁感應(yīng)問題做好知識儲備。用楞次定律解決問題，在應(yīng)用中鞏固對知識的理解。通過對比，深化對知識的理解。找不同，尋找方法的共性。分別用楞次定律和右手定則解決問題，引導(dǎo)學(xué)生靈活選用解決問題的方法。引領(lǐng)學(xué)生綜合電流的磁場、安培力、電磁感應(yīng)等知識解決實際問題，提升綜合問題解決能力?；顒尤簩Ψɡ陔姶鸥袘?yīng)定律的理解活動三：對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解（一）對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比，即：①B恒定，感應(yīng)電動勢.②S恒定，感應(yīng)電動勢（二）對感生電動勢的理解3．麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場。如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場B，環(huán)上靜止套著一個帶電量為+q的小球。若從某時刻起，磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增加，其變化率為k，使小球開始在環(huán)上運動。下列判斷正確的是A．環(huán)上的感生電動勢大小為kπr2B．小球受的電場力逐漸增大C．小球受到的洛倫茲力大小恒定D．每轉(zhuǎn)一周感生電場對小球做的功為qkπr2總結(jié)：變化的磁場產(chǎn)生渦旋電場，渦旋場力提供非靜電力。渦旋電場的電場線為閉合曲線，電場力做功與路徑有關(guān)，與靜電場不同。（三）對動生電動勢的理解問題情境：導(dǎo)線框abcd固定在絕緣水平面上，ab、cd兩邊平行，線框?qū)挾葹長。垂直于線框平面的勻強磁場的磁場磁感應(yīng)強度為B。長度為L的金屬導(dǎo)體棒MN搭在線框上，與線框接觸良好，MN保持與ab、cd兩邊垂直。開關(guān)斷開，導(dǎo)體棒以速度v向右勻速運動。除R外其余電阻不計，不計摩擦。定量分析：（1）感應(yīng)電動勢的大?。?）能量轉(zhuǎn)化情況。深化對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解，引出兩種電動勢。深化對感生電動勢的理解，分析感生電動勢的產(chǎn)生機制，渦旋場力提供非靜電力。引領(lǐng)學(xué)生從能的角度認識感生電動勢。明確感生電動勢的本質(zhì)，對比渦旋場和靜電場，深化對感生電動勢的理解。在具體的問題情境中，引導(dǎo)學(xué)生從“法拉第電磁感應(yīng)定律、力和運動關(guān)系（平衡）、感生電動勢的產(chǎn)生機制——非靜電力分析”這3個角度分析感應(yīng)電動勢的大小，將各章節(jié)知識聯(lián)系起來，提升學(xué)生發(fā)散思維能力。另外，結(jié)合情境梳理知識，有利于建立知識與情境的聯(lián)系，逐步提高學(xué)生分析解決實際問題的能力。通過定量推導(dǎo)，帶領(lǐng)學(xué)生通過功分析能量轉(zhuǎn)化，進一步從能量的角度認識電磁感應(yīng)現(xiàn)象（動生）。活動四：對自感實驗的理解帶領(lǐng)學(xué)生回顧實驗現(xiàn)象：教材的實驗裝置如圖，A1、A2、A3是相同的燈泡。實驗時，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。提出思考題：斷電自感實驗中，感應(yīng)電流是否可能大于開關(guān)斷開之前通過線圈L1的電流？為什么？以斷電自感為例，按照“電流—電動勢—能量”的主線，引導(dǎo)學(xué)生用楞次定