人教版高中物理选修3-2全册教案(完整)

1第四章电磁感应4.1划时代的发现教学目标（一）知识与技能1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。2．知道电磁感应、感应电流的定义。（二）过程与方法领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。（三）情感、态度与价值观1．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。2．以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。教学重点知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学难点领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。教学手段计算机、投影仪、录像片教学过程一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学2生思考并回答：（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。三、科学的足迹1、科学家的启迪教材P32、伟大的科学家法拉第教材P4四、实例探究【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（C）3A．安培B．赫兹C．法拉第D．麦克斯韦【例2】发现电流磁效应现象的科学家是(奥斯特)，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是(安培)，发现电磁感应现象的科学家是(法拉第)，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是(库仑)。【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是（B）A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场五、学生的思考：1、我们可以通过哪些实验与现象来说明（证实）磁现象与电现象有联系2、如何让磁生成电？44.2、探究电磁感应的产生条件教学目标（一）知识与技能1．知道产生感应电流的条件。2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。（二）过程与方法学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法（三）情感、态度与价值观渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。教学重点通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。教学难点感应电流的产生条件。教学方法实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法教学手段条形磁铁（两个），导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个），学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干，教学过程一、基本知识（一）知识准备1、磁通量定义：公式：=BS单位：符号：5推导：B=/S，磁感应强度又叫磁通密度，用Wb/m2表示B的单位；计算：当B与S垂直时，或当B与S不垂直时，的计算2、初中知识回顾：当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。电磁感应现象：由磁产生电的现象（二）新课讲解1、实验一：闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线，教材P5图4.2-1探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.图4.2-1图4.2-2图4.2-3实验二：向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P5图4.2-2探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系2、模仿法拉第的实验：通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出，或改变线圈中电流的大小（改变滑线变阻器的滑片位置），教材P6图4.2-3探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系3、分析论证：实验一：磁场强度不发生变化，但闭合线圈的面积发生变化；实验二：（1）磁铁插入线圈时，线圈的面积不变，但磁场由弱变强；（2）磁铁从线圈中抽出时，线圈的面积也不改变，磁场由强变弱；6实验三：（1）通电线圈插入大线圈时，大线圈的面积不变，但磁场由弱变强；（2）通电线圈从大线圈中抽出时，大线圈的面积也不改变，但磁场由强变弱；（3）当迅速移动滑线变阻器的滑片，小线圈中的电流迅速变化，电流产生的磁场也随之而变化，而大线圈的面积不发生变化，但穿过线圈的磁场强度发生了变化。4、归纳总结：在几种实验中，有的磁感应强度没有发生变化，面积发生了变化；而又有的线圈的面积没有变化，但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。结论：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。二、课堂总结：(1)、产生感应电流的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量发生改变(2)、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象(3)、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流6、例题分析例1、下图哪些回路中比会产生感应电流7例2、如图，要使电流计G发生偏转可采用的方法是A、K闭合或断开的瞬间B、K闭合，P上下滑动C、在A中插入铁芯D、在B中插入铁芯三、练习与作业1、关于电磁感应，下列说法中正确的是A导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流C闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动，电路中一定会产生感应电流D穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流A线圈沿自身所在的平面做匀速运动B线圈沿自身所在的平面做加速直线运动C线圈绕任意一条直径做匀速转动D线圈绕任意一条直径做变速转动3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内，若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是A以ab为轴转动B以oo/为轴转动C以ad为轴转动（转过的角度小于600）D以bc为轴转动（转过的角度小于600）4、如图，距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是8A线圈从图示位置转过90的过程中，穿过线圈的磁通量不断减小B线圈从图示位置转过90的过程中，穿过线圈的磁通量不断增大C线圈从图示位置转过180的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化D线圈从图示位置转过360的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化5、在无限长直线电流的磁场中，有一闭合的金属线框abcd，线框平面与直导线ef在同一平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流A、水平向左运动B、竖直向下平动C、垂直纸面向外平动D、绕bc边转动94.3楞次定律教学目标（一）知识与技能1．掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。2．培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。3．能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4．掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。（二）过程与方法1．通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总结得出结论。2．通过应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。（三）情感、态度与价值观在本节课的学习中，同学们直接参与物理规律的发现过程，体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受，并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。教学重点1．楞次定律的获得及理解。2．应用楞次定律判断感应电流的方向。3．利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。教学难点楞次定律的理解及实际应用。教学方法发现法，讲练结合法10教学手段干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。教学过程一、基本知识1．实验．(1)选旧干电池用试触的方法查明电流方向与电流表指针偏转方向的关系．明确：对电流表而言，电流从哪个接线柱流入，指针向哪边偏转．(2)闭合电路的一部分导体做切割磁感线的情况．a．磁场方向不变，两次改变导体运动方向，如导体向右和向左运动．b．导体切割磁感线的运动方向不变，改变磁场方向．根据电流表指针偏转情况，分别确定出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生的感应电流方向．感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向都有关系．感应电流的方向可以用右手定则加以判定．右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动方向，其余四指指的就是感应电流的方向．(3)闭合电路的磁通量发生变化的情况：11实线箭头表示原磁场方向，虚线箭头表示感应电流磁场方向．分析：(甲)图：当把条形磁铁N极插入线圈中时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反．(乙)图：当把条形磁铁N极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同．(丙)图：当把条形磁铁S极插入线圈中时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反．(丁)图：当条形磁铁S极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同．通过上述实验，引导学生认识到：凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加；凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少．在两种情况中，感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化．2、实验结论：楞次定律——感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．说明：对“阻碍”二字应正确理解．“阻碍”不是“阻止”，而只是延缓了原磁通的变化，电路中的磁通量还是在变化的．例如：当原磁通量增加时，虽有感应电流的磁场的阻碍，磁通量还是在增加，只是增加的慢一点而已．实质上，楞次定律中的“阻碍”二字，指的是“反抗着产生感应电流的那个原因．”3、应用楞次定律判定感应电流的步骤(四步走)．(1)明确原磁场的方向；(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；12(3)根据楞次定律，判定感应电流的磁场方向；(4)利用安培定则判定感应电流的方向．4、推论：当导线切割磁感线时可用右手定则来判定，即大拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导线的运动方向，则四指的指向为感应电流的方向二、例题分析例1、在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面。欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是A、匀速向右运动B、加速向右运动C、减速向右运动D、加速向左运动例2、如图，水平地面上方有正交的匀强磁场和匀强电场，电场竖直向下，磁场垂直纸面向里，半圆形铝框从直径出于水平位置时开始下落，不计阻力，a、b两端落到地面的次序是A、a先于bB、b先于aC、a、b同时落地D、无法判定例3、如图，电容器PQ的电容为10F，垂直于回路的磁场的磁感应强度以510-3T/s的变化率均匀增加，回路面积为10-2m2。则PQ两极电势差的绝对值为V。P极所带电荷的种类为，带电量为C。三、练习与作业1、一根沿东西方向的水平导线，在赤道上空自由落下的过程中，导线上各点的电势A、东端最高B、西端最高C、中点最高D