2019-2020年高中物理 4.2《探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件》教學(xué)設(shè)計 新人教版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 4.2《探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件》教學(xué)設(shè)計 新人教版選修3-2 【教材分析】 電磁感應(yīng)問題,在初中物理的教學(xué)中,只進(jìn)行了初步的介紹,但僅限于現(xiàn)象的認(rèn)知和描述。而高中物理對電磁感應(yīng)的教學(xué)要求非常高,因為,《電磁感應(yīng)》的內(nèi)容整合了電場、恒定電流和磁場的相關(guān)知識,并且與力學(xué)的力和運動、沖量動量關(guān)系、功能關(guān)系等都發(fā)生密切的聯(lián)系,因而具有很強的綜合性,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力有著十分重要的作用。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容高中物理(選修3-2)第四章第二節(jié)《探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件》,屬于電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)課,主要是讓學(xué)生在實驗探究的基礎(chǔ)上,從理論的高度分析和掌握電磁感應(yīng)的概念和產(chǎn)生條件,為后繼教學(xué)中對電磁感應(yīng)規(guī)律的研究打下良好的實驗基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ)。 【學(xué)情分析】 學(xué)生在初中雖然對電磁感應(yīng)有了初步的認(rèn)識,但還比較膚淺,僅存留在現(xiàn)象上,例如,知道“閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象”;“發(fā)電機、話筒等都是利用電磁感應(yīng)原理工作的”等,但對產(chǎn)生電磁感應(yīng)的根本原因還缺乏全面的和理性的認(rèn)識。同樣的,絕大多數(shù)學(xué)生雖然在初中經(jīng)歷了不少“科學(xué)探究”,但對科學(xué)探究的理論分析能力和拓展性推理能力還較弱。這是本節(jié)課教學(xué)的主要困難。 【教學(xué)策略】 從初、高中教學(xué)的銜接來看,本節(jié)很好地體現(xiàn)了從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的認(rèn)知規(guī)律。鑒于學(xué)生對電磁感應(yīng)的感性認(rèn)識基礎(chǔ),以及理性分析能力不強的現(xiàn)狀。本節(jié)課的教學(xué)從復(fù)習(xí)回顧開始,通過“回憶—探究—分析—探究—歸納—鞏固—設(shè)疑”等環(huán)節(jié),完成教學(xué)任務(wù),實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。 【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識與技能 1.掌握電磁感應(yīng)的概念。 2.理解產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件。 二、過程與方法 1.通過實驗探究過程,培養(yǎng)和強化學(xué)生科學(xué)探究的基本思想和理性分析方法。 2.通過探究性實驗之間邏輯關(guān)系的分析,使學(xué)生感悟“由現(xiàn)象到本質(zhì)”的實驗設(shè)計思想。 三、情感、態(tài)度與價值觀 1.經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。 2.通過科學(xué)進(jìn)步和科技成果對生產(chǎn)生活方式的改變,激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、熱愛祖國的優(yōu)秀品質(zhì)! 【教學(xué)重點和難點】 教學(xué)重點:電磁感應(yīng)的概念和產(chǎn)生條件。 教學(xué)難點:電磁感應(yīng)的實驗探究、理性分析,以及實驗之間的邏輯關(guān)系。 【教學(xué)方法和手段】 教學(xué)方法:實驗探究法、分析法、討論法、圖示法。 教學(xué)手段:分組實驗、演示實驗、計算機多媒體教學(xué),PPT課件。 【教學(xué)過程】 一、提出問題,導(dǎo)入課題 ?。ㄒ唬┨岢鰡栴}、討論評價 1.在初中,我們就初步學(xué)習(xí)和認(rèn)識了電磁感應(yīng)。請問:什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象? 2.你知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中有哪些應(yīng)用? PPT展示:我們在初中對電磁感應(yīng)的認(rèn)知 1.閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。 2.導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生電流的條件是:閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做“切割磁感線”運動。 3.發(fā)電機、話筒、電話機等,都是利用電磁感應(yīng)原理工作的。 4.英國科學(xué)家法拉第經(jīng)過10年的不懈努力,于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 ?。ǘ嶒炑菔荆洪]合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (三)導(dǎo)入新課 1.描述:科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展的巨大推動作用。 電動機和發(fā)電機;磁懸浮列車;機場安檢系統(tǒng) 射頻識別(Radio Frequency Identification,縮寫RFID)俗稱電子標(biāo)簽,廣泛用于零售業(yè)。許多人把射頻識別技術(shù)看作為繼“互聯(lián)網(wǎng)”和“移動通信”兩大技術(shù)大潮后的又一次大潮。 2.引入:感受科學(xué)研究的歷程,探究電磁感應(yīng)的實質(zhì)。 二、知識構(gòu)建,方法梳理 ?。ㄒ唬┛茖W(xué)探究Ⅰ—實驗探究 磁鐵插入、抽出或停留在線圈中時,電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流? 1.認(rèn)識實驗器材,并組裝。 2.進(jìn)行實驗探究,并記錄。 3.實驗成果交流:展示、提問、研討。 4.拓展性分析: ?、賵D4.2-1實驗和圖4.2-2實驗有什么邏輯聯(lián)系? ?、谠趫D4.2-2實驗中,還有其他方法獲得感應(yīng)電流嗎? ?、廴绻按艌觥焙汀安糠謱?dǎo)體”不發(fā)生“相對運動”,即導(dǎo)體不切割磁感線,那么會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象嗎? (二)科學(xué)探究Ⅱ—理論探究 1.提問:什么叫磁通量? 2.展示、點評 3.聯(lián)系、回歸:把磁通量的概念引入上述實驗,會有什么新發(fā)現(xiàn)? 4.探討、交流、點評。Flash動畫展示:磁通量的變化. 5.師生交流、猜想:“磁場”和“部分導(dǎo)體”不發(fā)生“相對運動”,即導(dǎo)體不切割磁感線,但只要通過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,電路中也會產(chǎn)生感應(yīng)電流,即產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 ?。ㄈ┛茖W(xué)探究Ⅲ—感受法拉第的研究,為科學(xué)假設(shè)插上翅膀 教師演示圖4.2-3實驗,學(xué)生觀察、記錄、分析、討論。 1.多媒體實物展示臺:介紹實驗器材。 2.連接實驗電路。 3.實驗演示。 4.討論、拓展: (1)閉合開關(guān)后,不改變滑動變阻器的值,能否用其它方式獲得感應(yīng)電流? (2)該實驗?zāi)芊褶D(zhuǎn)換為前面兩個實驗? 5.總結(jié)。 (四)科學(xué)探究成果 1.電磁感應(yīng)的概念:不論使用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流。這種現(xiàn)象稱做電磁感應(yīng)。 2.電磁感應(yīng)的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化 3.本節(jié)三個實驗的邏輯關(guān)系: 三、典題分析,引深拓展 【例1】結(jié)合本節(jié)的實驗探究和磁通量的概念,談?wù)勀銓Α半姶鸥袘?yīng)的產(chǎn)生條件”的理解。 【解析】從探究實驗來看,包括“磁場不動導(dǎo)體動”、“導(dǎo)體不動磁場動”和“導(dǎo)體磁場都不動”等三種情況;從磁通量的概念來看,包括B不變S變化、S不變B變化和B、S都變化等三種情況。 【例2】教材P7“做一做”──理想實驗:《搖繩能發(fā)電嗎?》 【解析】1、從探究實驗來看,閉合電路的部分導(dǎo)體—“搖繩”在做切割磁感線運動;從磁通量變化來看,在“搖繩”運動的過程中,B不變S變化??梢?,發(fā)生電磁感應(yīng),產(chǎn)生感應(yīng)電流。顯然,兩位同學(xué)東西方向站立并迅速搖動電線時,產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象比較明顯。 【拓展】電流是有能量的。請問“搖繩”中的電能從哪來? 【例3】教材“問題與練習(xí)”第4題(變化) 矩形線圈ABCD位于通電長直導(dǎo)線附近,線圈與導(dǎo)線在一個平面內(nèi),線圈的兩個邊與導(dǎo)線平行。下列哪種情況線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流? ?。?)在這個平面內(nèi),線圈遠(yuǎn)離或靠近長直導(dǎo)線時; ?。?)在這個平面內(nèi),線圈沿著平行與導(dǎo)線的方向上下運動時; ?。?)線圈以AB邊為軸轉(zhuǎn)動時; (4)線圈以AD邊為軸轉(zhuǎn)動時; ?。?)線圈以長直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動時; ?。?)長直導(dǎo)線中的電流發(fā)生變化時; ?。?)在中心點不變的情況下,把矩形線圈ABCD拉成圓形時。 【解析】從引起磁通量變化的兩個因素:磁感應(yīng)強度B和有效面積S入手進(jìn)行分析。答案:(1)(3)(4)(6)(7) 【例4】教材“問題與練習(xí)”第7題 如圖所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。t=0時,磁感應(yīng)強度為B0,此時MN到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個邊長為L的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開始,磁感應(yīng)強度B應(yīng)該怎樣隨時間t變化?請推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式。 【解析】 ?。?)為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,必須保證閉合電路的磁通量不發(fā)生變化; ?。?)磁通量Ф0=Фt=B0S0=B0L2; ?。?)金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動時,矩形區(qū)域MDEN的面積為:S=L(L+vt); (4)由于S隨時間不斷增加,可見B隨時間逐漸減?。? ?。?)Ф0=B0S0=B0L2=Фt =BS=B L(L+vt);所以,B= B0 L /(L+vt) 四、課堂小結(jié)與設(shè)疑 1.三個探究實驗及其邏輯關(guān)系。 2.電磁感應(yīng)概念及其產(chǎn)生條件。 3.科學(xué)探究的理性化和延續(xù)性(前后知識的邏輯關(guān)系)。 問題:閉合電路中有電源就有電流;閉合電路中發(fā)生磁通量變化就有電流。從這兩句話中,我們得到什么啟示?! 這正是我們后繼將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 五、課后作業(yè) 1.問題與練習(xí)第3、6題; 2.閱讀后兩節(jié)內(nèi)容; 3.嘗試回答本節(jié)課預(yù)設(shè)的疑問。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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