2020高中物理 第四章 磁感應(yīng)中的圖像問題教案 新人教版選修3-2

2020高中物理第四章磁感應(yīng)中的圖像問題教案新人教版選修3-2主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理第四章磁感應(yīng)中的圖像問題

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高二年級(jí)一班

3.授課時(shí)間：2020年10月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）核心素養(yǎng)目標(biāo)1.通過對(duì)磁感應(yīng)中的圖像問題的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度。

2.幫助學(xué)生理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)線、磁通量等基本概念，提高學(xué)生的邏輯推理和數(shù)學(xué)建模能力。

3.引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖像分析問題，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和解決問題的能力。

4.通過小組討論和實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和實(shí)踐能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義及其物理意義：理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B表示磁場(chǎng)本身的強(qiáng)弱和方向。

-磁場(chǎng)線的特性：掌握磁場(chǎng)線是從N極出發(fā)回到S極，在磁鐵內(nèi)部則是從S極出發(fā)回到N極。

-磁通量的計(jì)算：掌握磁通量Φ的計(jì)算公式Φ=B·S·cosθ，并理解不同情況下θ對(duì)磁通量的影響。

-楞次定律的應(yīng)用：學(xué)會(huì)使用楞次定律判斷感生電流的方向和大小。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-磁通量的圖像分析：學(xué)生往往對(duì)磁通量隨時(shí)間或空間變化的圖像難以理解，難以把握曲線的變化趨勢(shì)。

-楞次定律的直觀理解：楞次定律涉及到感生電動(dòng)勢(shì)和電流的方向，學(xué)生難以直觀地理解其物理意義。

-圖像問題中的邏輯推理：在解決圖像問題時(shí)，如何從圖像中提取有效信息，并運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行邏輯推理，對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。

-數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)：如何將復(fù)雜的物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行求解，是學(xué)生需要掌握的重要技能。

針對(duì)上述重點(diǎn)和難點(diǎn)，教學(xué)過程中應(yīng)通過實(shí)際案例、動(dòng)畫演示、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和互動(dòng)討論等多種教學(xué)方法，幫助學(xué)生深入理解磁感應(yīng)中的圖像問題，并培養(yǎng)他們的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與策略-采用“問題-引導(dǎo)”的教學(xué)方法，通過提出實(shí)際問題引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

-利用多媒體教學(xué)資源，如動(dòng)畫和視頻，直觀地展示磁場(chǎng)和磁通量的變化，幫助學(xué)生形象地理解抽象概念。

-組織小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生分享不同的觀點(diǎn)和思路，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和批判性思維。

-運(yùn)用案例研究，分析實(shí)際問題中的圖像信息，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行問題分析和解決。

-結(jié)合數(shù)學(xué)推導(dǎo)和模型構(gòu)建，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和數(shù)學(xué)建模能力。

-利用互動(dòng)式白板和實(shí)時(shí)反饋工具，增加課堂的互動(dòng)性和參與度。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)

-開場(chǎng)通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)引入磁場(chǎng)的概念，讓學(xué)生親身體驗(yàn)磁場(chǎng)的存在和基本性質(zhì)。

-在講解磁場(chǎng)線時(shí)，利用計(jì)算機(jī)軟件生成動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)線，展示磁場(chǎng)線的分布和特點(diǎn)。

-在講解磁通量時(shí)，設(shè)計(jì)一些圖像題目，讓學(xué)生練習(xí)如何從圖像中提取信息，并計(jì)算磁通量的變化。

-通過小組討論，讓學(xué)生分析并解釋實(shí)際磁場(chǎng)中的圖像問題，如地球磁場(chǎng)、電磁鐵等。

-最后，進(jìn)行課堂小測(cè)驗(yàn)，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本節(jié)課重點(diǎn)知識(shí)的掌握情況。

3.確定教學(xué)媒體使用

-使用PPT或Prezi等演示軟件，制作精美的教學(xué)幻燈片，展示關(guān)鍵概念和圖像問題。

-利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，提供額外的學(xué)習(xí)資源，如視頻講解、習(xí)題庫(kù)和互動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)。

-配備實(shí)物模型和教具，如磁鐵、線圈等，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)直觀感受的理解。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（10分鐘）

-開場(chǎng)白：同學(xué)們，我們今天來學(xué)習(xí)第四章磁感應(yīng)中的圖像問題。我會(huì)帶領(lǐng)大家探索磁場(chǎng)的世界，并學(xué)會(huì)如何分析磁場(chǎng)圖像。

-引導(dǎo)學(xué)生回顧前章內(nèi)容，復(fù)習(xí)磁場(chǎng)的基本概念和磁場(chǎng)線的特性。

2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義及其物理意義（15分鐘）

-通過PPT展示磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，解釋磁場(chǎng)對(duì)磁荷的作用力與磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系。

-舉例說明磁感應(yīng)強(qiáng)度在不同情況下的變化，如改變磁場(chǎng)強(qiáng)度、改變磁場(chǎng)方向等。

-邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)演示磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，并解釋其物理意義。

3.磁場(chǎng)線的特性（20分鐘）

-利用計(jì)算機(jī)軟件生成動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)線，展示磁場(chǎng)線的分布和特點(diǎn)。

-引導(dǎo)學(xué)生觀察磁場(chǎng)線的形狀和分布，并解釋磁場(chǎng)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系。

-讓學(xué)生分組討論，嘗試?yán)L制不同形狀的磁場(chǎng)線，并分析其特點(diǎn)。

4.磁通量的計(jì)算（20分鐘）

-講解磁通量的計(jì)算公式Φ=B·S·cosθ，并解釋各個(gè)參數(shù)的含義。

-通過示例題目，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用磁通量公式進(jìn)行計(jì)算，并分析不同情況下θ對(duì)磁通量的影響。

-安排學(xué)生進(jìn)行練習(xí)題，鞏固對(duì)磁通量計(jì)算的理解。

5.楞次定律的應(yīng)用（20分鐘）

-講解楞次定律的原理，并通過示例題目引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用楞次定律判斷感生電流的方向和大小。

-解釋楞次定律與磁通量的關(guān)系，并讓學(xué)生進(jìn)行一些楞次定律的應(yīng)用題練習(xí)。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享解題的思路和方法。

6.圖像問題分析（20分鐘）

-展示一些磁感應(yīng)中的圖像題目，引導(dǎo)學(xué)生從圖像中提取信息，并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析。

-講解如何運(yùn)用磁場(chǎng)線和磁通量公式進(jìn)行圖像問題的解決，并解釋圖像中的變化趨勢(shì)。

-安排學(xué)生進(jìn)行圖像題目的練習(xí)，并提供實(shí)時(shí)反饋和指導(dǎo)。

7.總結(jié)與反饋（10分鐘）

-對(duì)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并強(qiáng)調(diào)磁感應(yīng)中的圖像問題的重要性和實(shí)際應(yīng)用。

-邀請(qǐng)學(xué)生分享他們對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的理解和收獲，并解答他們的疑問。

-布置課后作業(yè)，包括一些相關(guān)的圖像問題題目，以鞏固所學(xué)知識(shí)。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-推薦學(xué)生閱讀《磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)描述》這篇文章，深入理解磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其物理意義。

-推薦學(xué)生閱讀《楞次定律的應(yīng)用》這篇文章，進(jìn)一步學(xué)習(xí)楞次定律在實(shí)際問題中的應(yīng)用，并了解其在電力系統(tǒng)和電子設(shè)備中的重要性。

-推薦學(xué)生閱讀《磁場(chǎng)線的繪制與分析》這篇文章，學(xué)習(xí)如何繪制磁場(chǎng)線，并掌握磁場(chǎng)線的特性和分析方法。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-要求學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)磁感應(yīng)中的圖像問題，并嘗試解決一些復(fù)雜的圖像題目。

-鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，如自制一個(gè)簡(jiǎn)易的磁場(chǎng)演示儀，觀察不同形狀的磁場(chǎng)線和磁通量的變化。

-引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，探究楞次定律在不同情況下的應(yīng)用，并分享解題的思路和方法。

-鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后閱讀，深入了解磁場(chǎng)在生活中的應(yīng)用，如磁懸浮列車、電磁爐等。

-要求學(xué)生撰寫一篇課后報(bào)告，總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容和自己的收獲，并提出一些疑問和改進(jìn)建議。板書設(shè)計(jì)-磁感應(yīng)強(qiáng)度：定義、計(jì)算公式、單位

①定義：磁場(chǎng)對(duì)磁荷的作用力與磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系

②計(jì)算公式：B=F/(IL)

③單位：特斯拉（T）

-磁場(chǎng)線：特性、分布、形狀

①特性：磁場(chǎng)線的方向表示磁場(chǎng)的方向，磁場(chǎng)線的密度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱

②分布：磁場(chǎng)線從N極出發(fā)回到S極，在磁鐵內(nèi)部則是從S極出發(fā)回到N極

③形狀：磁場(chǎng)線的形狀取決于磁場(chǎng)的分布和邊界條件

-磁通量：計(jì)算公式、影響因素

①計(jì)算公式：Φ=B·S·cosθ

②影響因素：磁場(chǎng)強(qiáng)度、面積、角度

-楞次定律：原理、應(yīng)用

①原理：感生電流的方向總是使得磁通量的變化率減小

②應(yīng)用：判斷感生電流的方向和大小

-圖像問題分析：方法、步驟

①方法：觀察圖像、提取信息、應(yīng)用物理知識(shí)進(jìn)行分析

②步驟：確定磁場(chǎng)方向、計(jì)算磁通量、判斷感生電流的方向和大小

-板書設(shè)計(jì)要求：

①清晰易懂：使用大字和粗線條，突出重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)

②結(jié)構(gòu)合理：合理安排板書的布局，使得內(nèi)容條理清楚

③簡(jiǎn)潔明了：避免冗長(zhǎng)的句子和復(fù)雜的表達(dá)，使用簡(jiǎn)單明了的語言

④藝術(shù)性和趣味性：運(yùn)用圖形、顏色和符號(hào)等元素，增加板書的吸引力和趣味性

⑤互動(dòng)性：鼓勵(lì)學(xué)生在板書上進(jìn)行標(biāo)注和提問，增加課堂的互動(dòng)性

課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)1.課堂小結(jié)

-磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)本身的強(qiáng)弱和方向的物理量，其計(jì)算公式為B=F/(IL)，單位為特斯拉（T）。

-磁場(chǎng)線是從N極出發(fā)回到S極，在磁鐵內(nèi)部則是從S極出發(fā)回到N極，其形狀取決于磁場(chǎng)的分布和邊界條件。

-磁通量的計(jì)算公式為Φ=B·S·cosθ，其中磁場(chǎng)強(qiáng)度、面積和角度是影響磁通量的因素。

-楞次定律原理是感生電流的方向總是使得磁通量的變化率減小，應(yīng)用于判斷感生電流的方向和大小。

-圖像問題分析的方法是觀察圖像、提取信息、應(yīng)用物理知識(shí)進(jìn)行分析，步驟包括確定磁場(chǎng)方向、計(jì)算磁通量和判斷感生電流的方向和大小。

2.當(dāng)堂檢測(cè)

-請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，計(jì)算下列情況下的磁感應(yīng)強(qiáng)度：

1.一個(gè)磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)放入其中的小磁針產(chǎn)生的作用力為0.5N，小磁針的長(zhǎng)度為0.2m，求磁感應(yīng)強(qiáng)度。

2.一個(gè)電流為2A，長(zhǎng)度為0.5m的直導(dǎo)線，在其周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)一個(gè)小磁針產(chǎn)生的作用力為0.1N，求磁感應(yīng)強(qiáng)度。

-請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)磁場(chǎng)線的特性，判斷下列說法的正確性：

1.磁場(chǎng)線從N極出發(fā)回到S極，在磁鐵內(nèi)部則是從S極出發(fā)回到N極。

2.磁場(chǎng)線的密度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。

3.磁場(chǎng)線的形狀取決于磁場(chǎng)的分布和邊界條件。

-請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)磁通量的計(jì)算公式，計(jì)算下列情況下的磁通量：

1.磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.5T，面積為0.3m2，角度為30°，求磁通量。

2.磁場(chǎng)強(qiáng)度為1T，面積為0.2m2，角度為90°，求磁通量。

-請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)楞次定律，判斷下列情況下的感生電流方向：

1.閉合回路中的感生電流方向總是使得磁通量的變化率減小。

2.當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí)，感生電流的方向會(huì)改變。

3.感生電流的方向與磁場(chǎng)線方向垂直。

-請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)圖像問題分析的方法和步驟，解決下列圖像題目：

1.給出一個(gè)磁場(chǎng)圖像，請(qǐng)確定磁場(chǎng)方向。

2.給出一個(gè)磁通量隨時(shí)間變化的圖像，請(qǐng)判斷感生電流的方向和大小。課后作業(yè)1.計(jì)算下列情況下的磁感應(yīng)強(qiáng)度：

a.一個(gè)磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)放入其中的小磁針產(chǎn)生的作用力為0.5N，小磁針的長(zhǎng)度為0.2m，求磁感應(yīng)強(qiáng)度。

b.一個(gè)電流為2A，長(zhǎng)度為0.5m的直導(dǎo)線，在其周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)一個(gè)小磁針產(chǎn)生的作用力為0.1N，求磁感應(yīng)強(qiáng)度。

2.判斷下列說法的正確性：

a.磁場(chǎng)線從N極出發(fā)回到S極，在磁鐵內(nèi)部則是從S極出發(fā)回到N極。

b.磁場(chǎng)線的密度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。

c.磁場(chǎng)線的形狀取決于磁場(chǎng)的分布和邊界條件。

3.計(jì)算下列情況下的磁通量：

a.磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.5T，面積為0.3m2，角度為30°，求磁通量。

b.磁場(chǎng)強(qiáng)度為1T，面積為0.2m2，角度為90°，求磁通量。

4.判斷下列情況下的感生電流方向：

a.閉合回路中的感生電流方向總是使得磁通量的變化率減小。

b.當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí)，感生電流的方向會(huì)改變。

c.感生電流的方向與磁場(chǎng)線方向垂直。

5.解決下列圖像題目：

a.給出一個(gè)磁場(chǎng)圖像，請(qǐng)確定磁場(chǎng)方向。

b.給出一個(gè)磁通量隨時(shí)間變化的圖像，請(qǐng)判斷感生電流的方向和大小。

十、補(bǔ)充和說明舉例題型

1.計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度

題目：一個(gè)磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)放入其中的小磁針產(chǎn)生的作用力為0.5N，小磁針的長(zhǎng)度為0.2m，求磁感應(yīng)強(qiáng)度。

解答：磁感應(yīng)強(qiáng)度B=F/(IL)=0.5N/(0.2m×0.2m×1T)=1T。

2.判斷磁場(chǎng)線的特性

題目：磁場(chǎng)線從N極出發(fā)回到S極，在磁鐵內(nèi)部則是從S極出發(fā)回到N極。

解答：錯(cuò)誤，磁場(chǎng)線是從N極出發(fā)回到S極，在磁鐵內(nèi)部則是