《电磁感应规律的应用之电路问题》教学设计

《电磁感应规律的应用之电路问题》教学设计高三物理备课组涂志平一．教材内容分析法拉第电磁感应定律的应用是高考的重点也是热点，是高中物理知识的大汇合，综合程度高，难度大，对学生的综合分析能力、逻辑思维能力、空间想象能力、数学知识的运用能力都有较高要求。按照拆分难点，化繁为简，层层深入的思路，我们把电磁感应定律的应用大体分为四个方面：电路问题、图像问题、动力学问题、做功能量问题。其中，电磁感应定律求电动势、电流、电荷量等电路问题是基础，其他问题的分析都基于对电流的分析二．学情考情分析电磁感应是广东高考必考内容，2014年第15题考察电磁感应阻碍相对运动，2013年第36题法拉第电机模型，2012年第35题考察导轨类问题。考察的主要考点仍然是法拉第电磁感应定律的电动势、电流、图像、安培力做功和能量转化等。高三（20）班是理科实验班，总体基础良好，部分同学物理思维和主动性不够，基本定理、定律、公式不能灵活运用。因此，本节课以基础为主，解决电路的基本问题，总结计算电流、电量等基本方法，为后续的学习铺垫。三．教学目标1.能判断哪部分为电源，及其正负极，能根据法拉第电磁感应定律计算电动势的大小2.能画出等效电路图3.能根据闭合电路欧姆定律求I、U4.会求电磁感应现象产生的电荷量q四．教学难点1.各种情景中，电磁感应产生的电动势的求法2.电磁感应产生的电荷量q的影响因素五．教学过程1.导入：电磁感应四个基本问题的关系，让同学们形成总体的认识2.热身训练：如图，磁感应强度为B，正方形线圈为边长L，四边的电阻相等，以V匀速运动，四种移出过程中，线框上a、b两点间的电压最大的是（），并求出其电压设计意图：明确导体哪部分为电源，着重区别电源电动势和电压，不可混淆。并且通过分析，总结解决电路问题的基本过程与方法，同时体会画等效电路图的重要性。3.三种情景下电动势的求法：情景一：平动、转动切割产生电动势练习1：如图,平行直导轨相距L，两定值电阻都为2R,导轨电阻不计.导体杆MN可自由移动,其电阻为R.磁感应强度的大小为B,方向如图所示，现使MN沿导轨方向以速度v匀速运动.求：（1）导体棒MN上的电流大小和方向。（2）导体棒两端电压U。（3）若运动一段时间，磁通量变化量为ΔΦ，则MN产生的电量q多少？练习2.如图，B＝2T，方向竖直向下，金属圆环半径r＝0.5m．一金属棒OA沿着顺时针方向（从上往下看）以12rad/s的角速度绕圆心O匀速转动．A端始终与圆环相接触，OA棒的电阻R＝1.0Ω，图中定值电阻R1＝5Ω，R2＝20Ω，电容器两板的距离为d=0.1m,其中m=0.1kg的粒子处于静止，电压表为理想电压表,其它电阻不计，g=10m/s2。求：①理想电压表的读数；②带电粒子的电性及电量设计意图：以法拉第电机为模型，结合电路结构、平行板电容器的知识，为后续更复杂的题型作准备。情景二：S不变，B均匀变化的回路练习3.如图（a），圆形金属线圈阻值为R，匝数为n,与阻值R1=2R的电阻连接成闭合回路。线圈的半径为r2,圆形磁场半径为r1，磁感应强度B随时间t变化的关系图线（b）图所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求0至t1时间内：（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻R1的电量q及电阻R1产生的热量。练习4.如图，螺线管匝数n=10,横截面积S=0.1m2,内阻不计，电阻R1=2Ω，螺线管中磁场向下为正，随时间变化如图所示，请画出通过R1的电流I随时间的变化图像，并求2s内产生的热量。设计意图：判断感应电流的大小和方向较容易，画出I-t难度更大，要求更高，也为下一节图像问题作铺垫。六．作业设计1.预习电磁感应定律应用之图像问题。2.《南方新课堂》第P133页，触类旁通第1题