高二物理下学期3-2教案.doc

2013-2013高二物理下学期教案尹家桦3-2教案第一章 电磁感应第一节 磁生电的探索三维教学目标1、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。（3）知道产生感应电流的条件；（4）会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。2、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。3、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、电磁感应的探索历程1、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。2、法拉第心系“磁生电”-电磁感应现象 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。二、科学探究感应电流产生的条件1、磁通量（1）定义： 公式：f=BS 单位：特斯拉 符号：T（2）推导：B=f/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，f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，叫做电磁感应现象。3、实验探究实验1： 闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线，教材P6图4.2-1探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系。实验2：向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出，教材P6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。实验3：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P7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。4、分析论证：实验1：磁场强度不发生变化，但闭合线圈的面积发生变化；实验2：磁铁插入线圈时，线圈的面积不变，但磁场由弱变强；磁铁从线圈中抽出时，线圈的面积也不改变，磁场由强变弱；实验3：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；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；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。5、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。6、课堂总结：1、产生感应电流的条件：电路闭合；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。7、例题分析例1、下图哪些回路中比会产生感应电流？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8、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（ ）A.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6、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1.2 感应电动势与电磁感应定律课时安排2课时教学目标：（一）知识与技能1理解感应电动势的概念，明确感应电动势的作用。2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能与磁通量的变化相区别。3理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用。4知道公式E=BLvsin是如何推导出的，知道它只适用于导体切割磁感线运动的情况。会用它解答有关的问题。（二）过程与方法通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步揭示电与磁的关系。（三）情感、态度与价值观培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。教学重点理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用教学难点：培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。教学器材：投影仪、投影片、演示电流计、线圈、磁铁、导线等。教学方法：实验+启发式教学过程（一）引入新课（复习）：1、产生感应电流的条件是什么？（学生思考并回答）2、闭合电路中产生持续电流的条件是什么？（学生思考并回答）在电磁感应中，有感应电流说明有感应电动势存在，让我们一起来研究感应电动势的产生。（二）进行新课1感应电动势产生感应电动势的那部分导体相当于电源。实验一：将磁铁迅速插入和慢慢插入时，学生观察。电流计偏转的角度有何不同？反映电流大小有何不同？感应电动势大小如何？（学生思考并回答）将磁铁迅速插入和慢慢插入时，磁通量的变化是否相同？（学生思考并回答）换用强磁铁，迅速插入，电流表的指针偏转如何？说明什么以上现象说明什么问题？小结：（1）磁通量变化越快，感应电动势越大，在同一电路中，感应电流越大，反之，越小。（2）磁通量变化快慢的意义：在磁通量变化相同时，所用的时间t越少，即变化越快；反之，则变化越慢。在变化时间t一样时，变化量越大，表示磁通量变化越快；反之，则变化越慢。磁通量变化的快慢，可用单位时间内的磁通量的变化，即磁通量的变化率来表示。a1b2cdvab实验二：磁通量的变化率也可以用导体切割磁感线的快慢（速度）来表示。（即速度大，单位时间内扫过的面积大）导体ab迅速切割时，指针偏转角度大，反映感应电流大，感应电动势大；导体慢慢切割时，指针偏转角小，反映电流小，感应电动势小。由两实验得：感应电动势的大小 ，完全由磁通量的变化率决定。2法拉第电磁感应定律：（1）磁通量的变化率即磁通量的变化快慢，用/t表示，其中=21，t=t2t1，（2）法拉第电磁感应定律的内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。（3）公式（感应电动势的大小）E=k/t，其中k为比例常数当式中各量都取国际单位制时，k为1若闭合线圈是一个n匝线圈，相当于n个电动势为/t的电源串联，此时E=n/t注意：A、电动势的单位是V，讨论1V=1Wb/s。 B、磁通量的变化率/t与、无直接的决定关系。 C、引起的变化的原因有两：=BS，=BS所以E=/t也有两种：即E=BS/t、E= BS/t3推导导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小表达式（学生自已推导）如图，矩形线圈abcd处于匀强磁场中，磁感应强度为B，线框平面跟磁感线垂直，线框可动部分ab的长度是，运动速度的大小是v，速度方向跟ab垂直，同时也跟磁场方向垂直。a1b2cdvab这个问题中，穿过闭合回路中的磁通量发生变化是由矩形的面积变化引起的，因此我们先计算t时间内的面积变化量S。在t时间内，可动部分由位置ab运动到a1b1，闭合电路所包围的面积增量为图中阴影部分，而aa1的长度正好是t时间内 导体ab运动 的距 离vt，因此SvtBSBvt所以：这个公式表示，在匀强磁场中，当磁感应强度、导线、导线的运动方向三者垂直时，感应电动势等于磁感应强度B、导线长度、导线运动速度v的乘积。式中的速度v如果瞬时速度，则求得电动势就是瞬时电动势，如果是平均速度，则求得的E就是平均电动势。注意：此式适用于B、L、v两两垂直时，若不是呢，此式应怎样修正？E=BLvsin【例题】如图所示，L是用绝缘导线绕制的线圈，匝数为100，由于截面积不大，可以认为穿过各匝线圈的磁通量是相等的，设在0.5秒内把磁铁的一极插入螺线管，这段时间里穿过每匝线圈的磁通量由0增至1.510 5Wb。这时螺线管产生的感应电动势有多大？如果线圈和电流表总电阻是3欧，感应电流有多大？注意：向线圈插入磁铁的过程中，磁通量的增加不会是完全均匀的，可能有时快些，有时慢些，因此我们这里算出的磁通量变化率实际上是平均变化率，感应电动势和感应电流也都是平均值。（三）巩固练习有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.08Wb,求线圈中的感应电动势。如果线圈的电阻为10，把它跟一个电阻为990的电热器串联成闭合回路，通过电热器的电流多大? 答案：150V；0.15A（四）小结1电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比这就是法拉第电磁感应定律E=n/t2导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小表达式EBlvsin 六、作业：1P14页（2）、（3）、（4）做在作业本上。2完成其它题目第二课时（一）复习基础知识： 1提问：法拉第电磁感应定律的内容是什么？写出计算公式。公式（感应电动势的大小）2磁通量的“变化率”与磁通量的“变化量”有何区别和联系？3由公式推导导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小的表达式。SvtBSBvt所以：这个公式表示，在匀强磁场中，当磁感应强度、导线、导线的运动方向三者垂直时，感应电动势等于磁感应强度B、导线长度、导线运动速度v的乘积。（二）例题精讲【例1】如图所示，设匀强磁场的磁感应强度B为0.10T，切割磁感线的导线的长度为40cm，线框向左匀速运动的速度v为5.0m/s，整个线框的电阻R为0.5，试求感应电动势的大小感应电流的大小解析线框中的感应电动势EBlv0.100.405.0V0.20V线框中的感应电流IE/R0.20/0.50A0.40A【例2】如图所示，用均匀导线做成一个正方形线框，每边长为0.2 cm，正方形的一半放在和线框垂直的向里的匀强磁场中，当磁场的变化为每0.1 s增加1 T时，线框中感应电动势是多大？分析与解答：由法拉第电磁感应定律（三）课堂练习1讲评作业题2讲练练习二（1）至（7）题。点评（注重引导学生，尽量让学生自己分析解决问题）：重点点评第（4）、（6）题。提示学生注意：感应电动势的大小，决定于磁通量的变化率。补充练习：1当线圈中的磁通量发生变化时，则（ ）A线圈中一定有感应电流B线圈中一定有感应电动势C，感应电动势的大小与线圈电阻无关D如有感应电流，其大小与线圈的电阻有关2闭合电路中产生感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列那个物理量成正比？A磁通量 B磁感应强度C磁通量的变化率 D磁通量的变化量3一个N匝的圆形线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面根磁场平面成30 角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法可使线圈中感应电流增加一倍的是（ ）A将线圈匝数增加一倍 B将线圈面积增加一倍C将线圈半径增加一倍 D适当该变线圈的取向（四）布置作业：练习册教学反思：第三节 电磁感应定律的应用三维教学目标1、知识与技（1）知道涡流是如何产生的；（2）知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止；（3）知道电磁阻尼和电磁驱动。2、过程与方法:培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。3、情感态度与价值观:培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。教学重点：涡流的概念及其应用；电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。教学难点：电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。教学方法：通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验。教学手段：电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置（可拆变压器）、电磁阻尼演示装置（示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁），电磁驱动演示装置（U形磁铁、能绕轴转动的铝框）。（一）引入新课出示电动机、变压器铁芯，引导学生仔细观察其铁芯有什么特点？它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多薄片叠合而成的。为什么要这样做呢？用一个整块的金属做铁心不是更省事儿？学习了涡流的知识，同学们就会知道其中的奥秘。（二）进行新课1、涡流演示1涡流生热实验。在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约2mm的铁板，铁板垂直于铁芯里磁感线的方向。在原线圈接交流电。几分钟后，让学生摸摸铁芯和铁板，比较它们的温度，报告给全班同学。为什么铁芯和铁板会发热呢？原来在铁芯和铁板中有涡流产生。安排学生阅读教材，了解什么叫涡流？当线圈中的电流发生变化时，这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做涡流。（课件演示，涡流的产生过程，增强学生的感性认识。）因为铁板中的涡流很强，会产生大量的热。而铁芯中的涡流被限制在狭窄的薄片之内，回路的电阻很大，涡流大为减弱，涡流产生的热量也减少。2、电磁阻尼阅读教材分组讨论，然后发表自己的见解。导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。演示2电磁阻尼。按照教材“做一做”中叙述的内容，演示电表指针在偏转过程中受到的电磁阻尼现象。演示3如图所示，弹簧下端悬挂一根磁铁，将磁铁托起到某高度后释放，磁铁能振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一固定线圈，磁铁会很快停下来。上述现象说明了什么？当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开，也就是磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，安培阻力较相对较大，因而磁铁会很快停下来。3、电磁驱动演示4电磁驱动。磁场相对于导体运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种现象称为电磁驱动。交流感应电动机就是应用电磁驱动的原理工作的。简要介绍交流感应电动机的工作过程。4、实例探究例1、如图所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（AD）A.电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快B.电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快C.工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小D.工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大5、巩固练习1、如图所示，一块长方形光滑铝板水平放在桌面上，铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁，一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动，则（B）A.铝环的滚动速度将越来越小B.铝环将保持匀速滚动C.铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极D.铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变2、如图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（BD）A.若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB.若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC.若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD.若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h3、如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是（CD）A.铁 B.木 C.铜 D.铝4、如图所示，圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平导轨上，条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动，其轴线在圆环圆心，与环面垂直，则磁铁在穿过环过程中，做_减速_运动（选填“加速”、“匀速”或“减速”）第二章 楞次定律和自感现象2.1 感应电流的方向课时安排1课时教学目标：（一）知识与技能(1)通过教师的演示，让学生探索出感应电流方向的规律；(2)培养学生实验能力和根据实验数据进行分析、归纳、总结的能力；（二）过程与方法（1）用实验的方法得到楞次定律的内容。（2）通过典型题目的练习，让学生自己在练习过程中学会如何应用楞次定律，进而转化为技能技巧，达到熟练掌握的目的。）由感性到理性，由具体到抽象的认识方法分析出产生感应电流的条件（三）情感、态度与价值观体验实验操作的乐趣，提高观察、分析、归纳问题的能力。养成探究物理规律的良好习惯，提高自身的科学素养。教学重点 1理解楞次定律内容；2理解楞次定律与能量守恒定律相符合；3会用楞次定律解决有关问题。教学难点：1理解楞次定律内容；2会用楞次定律解决有关问题。3理解：磁通量的变化、磁通量的多少、原磁通量，原磁通量的变化、阻碍与阻止；教学器材：演示电流计、学生电流计、线圈（导线有绕向标志）、条形磁铁，导线教学方法：实验演示法，多媒体辅助教学教学过程（一）引入新课提问1.产生感应电流的条件是什么？提问2.磁铁怎样才产生感应电流？提问3.上面实验中，线圈中的磁通量发生怎样的变化？（二）新课教学1.引出课题：演示22页图实验，让学生观察实验，得出结论：感应电流方向不同，但有规律； 2.学生讨论问题：(1)电流方向是否只与磁铁插入和拔出有关？(2)磁铁在线圈中的磁通量和感应电流的磁通量分别如何变化？(3)线圈中感应电流磁场对磁铁的作用力如何？3.学生回答问题，帮助学生总结规律：(1)电流方向是否只与磁铁插入和拔出有关？ (2)磁铁在线圈中的磁通量和感应电流的磁通量的方向关系分别如何变化？ (3)线圈中感应电流磁场对磁铁的作用力如何？（1）条形磁铁移近螺线管确定线圈所在区域磁场分布，及磁场方向；（判断：原磁场方向向上，有向上的磁感线穿过螺线管）确定穿过闭合回路的磁通量的变化；（判断：当S极靠近螺线管时，穿过螺线管的磁通量增加）由楞次定律可知：感应电流的磁场（判断：由于感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，因此感应电流的磁场方向跟原来的磁场方向相反）利用安培定则确定感应电流的方向。磁通量增加，感应电流磁场与原磁场反向。（2）条形磁铁远离螺线管确定线圈所在区域磁场分布，及磁场方向；（判断：原磁场方向向上，有向上的磁感线穿过螺线管）确定穿过闭合回路的磁通量的变化；（减少）由楞次定律可知：感应电流的磁场（感应电流的磁场方向跟原来的磁场方向相同：体现“阻碍”）利用安培定则确定感应电流的方向。磁通量减少，感应电流磁场与原磁场相同。4.结论：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。 5、小结：楞次定律理解：从磁通量变化来看：感应电流总要阻碍磁通量的变化；从磁铁与线圈的相对运动来看：感应电流总要阻碍相对运动。(三)巩固新课【例题1】如图（1）所示，闭合线圈放置在变化的磁场中，线圈平面跟纸面平行，磁场线垂直于纸面。要使线圈有扩张的趋势，应使磁场A不断增强，方向垂直纸面向里；B不断减弱，方向垂直纸面向外；C不断增强，方向垂直纸面向外；B不断减弱，方向垂直纸面向里。（解答）正确答案：B、D （分析）方法一，当有垂直纸面向外且不断减弱的磁场穿过线圈所在平面时，穿过线圈的磁通量不断减少，根据楞次定律可知，在线圈中产生了逆时针的感应电流，使线圈受到背离圆心的安培力的作用。在安培力的作用下，线圈有向外扩张的趋势。同理，当有垂直纸面向里且不断减弱的磁场穿过线圈所在平面时，线圈也有向外扩张的趋势。方法二，当穿过线圈的磁场不断减弱时，使得穿过线圈的磁通量不断减少，根据楞次定律的推广含义，为了阻碍原磁通的变化。可知：无论磁场方向是垂直纸面向里还是垂直纸面向外线圈都将有扩张的趋势。上题解题过程，得到如下结论：利用楞次定律判断感应电流的方向操作步骤：明确原磁场方向。明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。利用安培定则确定感应电流的方向 利用右手定则，判断导体切割磁感线（投影：课本图2-11），判断金属棒中感应电流方向由楞次定律判断：顺时针右手定则：由AB右手定则与楞次定律本质一致，在导体切割磁感线时，用右手定则判断感应电流方向更简便。说明：利用楞次定律及右手定则均可以进行逆向判断。(四)布置作业教科书第27页作业。教学反思：2.2 自感课时安排1课时教学目标：（一）知识与技能了解自感现象及自感现象产生的原因知道自感现象中的一个重要概念自感系数，了解影响其大小的因素。了解在日常生活和生产技术中有关自感现象的应用情况（二）过程与方法通过分析实验电路，培养学生运用已学的物理知识，对实验结果进行预测的能力，同时提高学生分析物理问题的能力利用直观地演示实验，培养学生敏锐的观察能力和推理能力。（三）情感、态度与价值观简单介绍美国物理学家亨利由学徒到美国科学院第一任院长的有关事迹，教育学生学习他善于自学，勇于钻研的精神，合理安排课外时间，形成良好的学习习惯，以便提高自身的自学能力。教学重点自感现象及自感系数教学难点：（1）自感现象产生的原因分析（2）断电自感的演示实验中灯光的闪亮现象解释教学器材：通电自感演示装置、断电自感演示装置、幻灯片、日光灯的线路板教学方法：实验演示法，多媒体辅助教学教学过程(一)引入新课产生电磁感应现象的条件是什么？在前面的学习中，电磁感应现象中的磁通量变化是怎样发生的？ (二)进行新课由电流的磁效应可知，线圈通电后周围就有磁场产生，电流变化，则磁场也变化，那么对于这个线圈自身来说，穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化，是否此时也会出现电磁感应现象呢？我们通过实验来解决这个问题。如图所示电路图说明：当S闭合瞬间，线圈L中的电流从无到有发生变化，线圈自身的磁场也从无到有发生变化，结果，线圈L自身的磁通量发生变化，如果灯1和灯2规格相同，且都能正常发光，那么，闭合S瞬间，会有什么现象呢？引导学生先作预测，然后进行演示实验。首先，闭合开关S，调节变阻器R和R1使两灯正常发光，然后，断开开关S。最后，又重新闭合开关S(重复上述操作)。请学生观察现象：在闭合天关S的瞬间，灯2立刻正常发光。而灯1却是逐渐从暗到明，要比灯2迟一段时间才正常发光。引导学生分析，产生上述现象的原因，就是由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，即阻碍线圈中电流的变化，故通过灯1的电流不能立即增大到最大值，灯1的亮度只能慢慢增加。实验中所发生的这种电磁感应现象，我们称为自感。1自感现象（1）由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。（2）在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势，它的作用总是阻碍导体中原来电流的变化。虽然，自感现象是电磁感应现象中比较特殊的一种情形，那么，刚才从实验中找出的这些结论是否正确呢？我们可以再通过一个实验来验证。如图所示电路图当闭合开关S时，灯正常发光，此时若断开开关S，将会出现什么情况呢？引导学生预测，根据刚才的自感现象的理论，可知断开开关S的瞬间，通过线圈L的电流从有到无发生变化从而产生电磁感应现象，在这过程中；线圈L产生了自感电动势，虽然这时电源已断，但线圈L相当于一个新电源，又与灯构成闭合回路，结果，灯将延迟熄灭。演示该实验，证实学生的预测灯确实没有随开关S的断开而马上熄灭，而且还看到灯闪亮了一下(重做实验请学生观察)。肯定学生的预测，给予鼓励，然后提出问题为什么灯会闪亮一下呢？断电前通过A灯的电流是由电源提供的，根据电路中并联规律可知，线圈L的电阻由于很小，故电路中的电流大部分流过线圈L，有ILIA，断电后，灯A的电流马上消失，但线圈L，由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流IL反向流过灯A，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现。利用数学中的函数图线，使学生进一步理解上述分析过程。断电前后灯泡中的电流随时间变化的关系如图我们知道，感应电动势的大小与回路中磁通量变化的快慢有关，而自感现象中的自感电动势是感应电动势的一种，那么，它的大小又与什么有关呢？2决定自感电动势大小的因素电流变化的快慢和自感系数说明：显然自感电动势的大小也是与回路中磁通量变化的快慢有关，线圈的磁场是由电流产生的，故穿过线圈磁通量变化的快慢与电流变化的快慢有关系。从实验中，可以发现，对同一个线圈来说，电流变化越快，产生的自感电动势越大。但对于不同的线圈，在电流变化快慢相同的情况下，产生的自感电动势又有大小之分，为了表示线圈中的这一特性，引进一个物理量自感系数来描述。3自感系数，简称自感或电感，用字母L表示那么，自感系数的大小与什么有关呢？通过大量的研究可知线圈越粗、越长、匝数越密，且有铁芯时，它的自感系数就越大，则有（1）自感大小与线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关（2）单位：亨利，符号是H1H = 1 Vs/A1mH = 10-3H 1H = 10-6H简单介绍自感系数单位亨利的由来为了纪念美国物理学家亨利而命名的。亨利出生贫穷，10岁辍学当学徒，但他靠自己的勤奋自学和刻苦钻研，最后成了美国国家科学院的第一任院长。自感现象就是他在实验中发现的，因此，以他的名字来命名自感系数的单位。教育学生学习他的精神，同时强调培养自学能力的重要性。那么，研究自感现象又有什么实际意义呢？4自感现象的应用在生活和生产技术中，自感现象被广泛地应用在很多电器设备和无线电装置中。例如，日光灯。当然自感现象也有不利的一面，请学生看书阅读205页有关自感现象的应用。(三)课堂小结1自感现象是电磁感应现象中的特殊情形，它的产生原因是由于通过导体自身的电流发生变化。2自感电动势的大小与电流变化快慢和自感系数有关，它总是阻碍导体中电流的变化。3.自感现象在生活和生产技术中应用广泛，但也有其不利的一面。(四)巩固练习试解释双线绕法引导学生回答，通过两根平行导线中电流方向相反，可以使各自引起的磁场互相抵消，从而减弱自感的影响。六、布置作业课本 32页1-7题教学反思：2.3自感现象的应用课时安排1课时教学目标：（一）知识与技能1日光灯的组成主要由灯管、镇流器、启动器等组成。2知道日光灯的主要元件及作用。3知道感应器是利用自感现象来达到用低压直流电源获得高电压的。（二）过程与方法通过学生动手安装日光灯，培养学生的动手能力。（三）情感、态度与价值观通过分析事例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度。教学重点1日光灯的工作原理及镇流器的作用。2感应圈的工作原理。教学难点：镇流器及启动器的作用。教学器材：日光灯灯管、镇流器、启动器，导线若干。教学方法：通过学生自己动手安装日光灯电路，分析原理培养自主学习能力。教学过程（一）引入新课通过教师演示安装方法，讲解注意事项，自己动手学习日光灯的安装。（二）进行新课一日光灯与镇流器1日光灯电路出示日光灯的各部件，介绍各部件。日光灯主要由灯管、镇流器、起动器三个主要部件组成：（1）日光灯管结合碎日光灯管向学生介绍灯管的构造及发光原理。（2）镇流器镇流器是一个带铁芯的线圈，自感系数很大。（打开，让学生观察构造）（3）起动器主要是一个充有氖气的小氖泡，里面装有两个电极，一个是静触片，一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的U型动触片。（打开起动器，让学生观察构造）结合实验向学生讲述温度升高，动触片与静触片接通的原理。2日光灯的工作原理（引导学生阅读课本）日光灯启动可分为三个阶段：1.灯丝预热。2.灯管两端加高压点亮灯。 3.正常发光。第一阶段：电键闭合后，启动器动触片与静触片接触，使灯丝和镇流器线圈中有电流流过，使灯丝预热。第二阶段：启动器的动触片与静触片分离时，使镇流器线圈中电流减小，产生很大的自感电动势，与电源电压相串联加在灯管两端点亮灯管。第三阶段：灯管点亮后，镇流器与灯管组成串联电路，镇流器起分压限流作用，使灯管正常发光。要点提示：1日光灯工作时是靠紫外线激发荧光粉而发光，只有镇流器中有少量内能产生（电感的电阻很小），大部分电能都转化为光能。2启动器并联在灯管两端而镇流器与灯管串联3启动器在电路中起自动开关作用4镇流器在日光灯的启动和工作过程中，都起着重要的作用，即启动时，产生瞬时高压，正常工作时起降压限流作用二感应圈感应圈是工业生产和实验室中用低压直流电获得交变高压的一种装置。它的主要部分是两个绕在铁芯MM上的绝缘导线线圈，如图612所示。初级线圈直接绕在铁芯上，是比较少的几匝粗导线线圈，次级线圈则由多匝细导线组成。感应圈的初级线圈中有节奏地通过断续的直流电。因此，各种电流断续器是感应圈的重要部件。图中画出的是一种最简单的断续器，它就是一个钢质弹簧片D。弹簧片上装有一小块软铁P，称为小锤；在小锤后面装有一个螺丝钉W，当电路中无电流时，弹簧片与螺丝钉接触。开关S接通电路后，电流流经初级线圈，再经小锤与螺丝钉，然后回到电池组的另一极，构成闭合回路。这时，线圈中的铁芯被磁化，并吸引小锤。于是，电流中断。电流一停止，铁芯就失去磁性，弹簧片将小锤弹回原来的位置，电路又重新接通。如此反复，小锤使初级线圈中的电流在1秒钟内断续许多次。电流每次断开时，次级线圈中出现某个方向的感应电动势；而在电路接通时，次级线圈又出现相反方向的感应电动势。在小锤式断续器中，当电路开断时，小锤与螺丝钉之间出现火花，这火花使电流持续一段时间。因此，开断时间也就延长了。为了减小火花，缩短开断时间，在线路中加装一个电容器C，将它的一个极与小锤连接，另一个极接到螺丝钉的支柱上。电路开断的瞬间产生的感应电流集中到电容器里。电容器两极板带电，减小了裂口处的火花，电路开断就会进行得很快。由于电磁感应，感应圈初级线圈断续地通过直流电流时，次级线圈就感应出几千伏乃至上万伏的交变高电压。三自感现象的其他应用（1）自感线圈是交流电路中的重要元件。（2）电焊机也利用了自感现象。自感现象有害的一面：电弧火花等。 作业布置课本P37 1、2、3、4教学反思：第三章 交变电流3.1 交变电流的特点课时安排： 1课时教学目标：1、 知识与技能(1)理解交变电流最大值和有效值的意义，知道它们之间的关系(2)能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值；(3). 理解交流的周期、频率的含义，掌握它们之间的关系2、 过程与方法：（1）能用等效法描述交变电流的有效值。（2）通过实验和例题，掌握最大值和有效值的概念。（3）弄清表征交变电流物理量的含义。3、 情感态度与价值观：通过学习体会描述事物的复杂性，树立科学的学习和认识事物的态度。教学重点：交变电流的有效值的概念；教学难点：交变电流有效值概念的理解及应用有效值的定义进行计算教学器材：示波器、电容器、多用电表、手摇发电机、灯泡等教学方法：讲授、演示实验教学过程：（一）引入新课由课本中的两种电源中引出：直流的电压，电流都是恒定的，都不随时间变化，要描述直流电只用电压和电流就足够了，而交变电流的电流和电压都随时间作周期性变化，因此要描述它，需要更多的物理量，这节课我们就来学习表征交变电流的物理量。（二）进行新课1.恒定电流与交变电流的定义：阅读课本内容，由学生得出以下恒定电流与交变电流的区别：恒定电流：电流的大小方向不随时间变化交变电流：电流的大小方向随时间做周期性变化2.交变电流的周期和频率交变电流是周期性变化的，用什么来描述交流的周期性变化的快慢呢？（1）周期（T）：交流电完成一次周期性变化所需的时间。（2）频率（f）：交流电在1秒内完成周期性变化的次数。单位：赫兹，符号：Hz（3）周期与频率的关系：T1/f或f1/T指出：我国工农业生产和生活所用的交流电，周期是0.02秒，频率是50Hz。3最大值和有效值（1）交变电流的的最大值从上面两式和正弦曲线的图像可知，矩形线圈在磁场中转动一周时，有两个时刻处于最大值，不同时刻感应电动势瞬时值不同。交变电流的最大值（Em和Im）是交变电流在一个周期内所能达到的最大值。可以表示交变电流的强弱或电压高低。演示实验手摇发电机接入一个灯泡，当手匀速摇动，线框匀速转动时，小灯泡明亮程度不断变化，说明为什么？学生：小灯泡两端的电压（电流）不断变化。小灯泡是根据电流的热效应来工作的，那么如何表示电流在一段时间内产生的效果呢？（2）交变电流的有效值在实际工作中，常用交变电流的有效值来表示交流的大小。交流的有效值是根据电流的热效应来规定的。让交流和直流通过相同的电阻，如果它们在相同的时间内，产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。有效值表示交变电流产生的平均效果。只要与交变电流有相同的热效应的直流，其数值就可以表示交变电流的有效值。进一步明确有效值的定义。正弦交流电的有效值和最大值之间的关系是：强调：各类用电器铭牌所示的值均为有效值各类交流电表所测得的值也均为有效值凡是没有说明的，所指的值均为有效值（三）巩固练习1某用电器允许的最大电压是300V，能否把它接入照明电路中，为什么？2一电压U10V的直流电通过电阻R，在时间t内产生的热量与交流电通过电阻R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电压的有效值为V。3如图，交流电的有效值是。0.01 0.02 0.03 0.04i(A)t(s)042-324正弦交流电压的峰值为10V，周期为0.2S，将此电压接在10的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（ ）A、可能为零B、一定为0 .25JC、不可能大于0.25JD、可能小于是0.25J5某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_Hz。若将该电压加在10uf的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V；交流电压的有效值等于_V（四）作业布置课文作业P46（1）至（6）教学反思3.2 交流电是怎样产生的课时安排： 1课时教学目标：1、 知识与技能(1)知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的知道中性面的概念 （2）掌握交变电流的变化规律及表示方法，理解描述正弦交流电的物理量的物理含义（3）理解正弦交流电的图像，能从图像中读出所需要的物理量（4）理解交变电流的瞬时值和最大值，能正确表达出正弦交流电的最大值、有效值、瞬时值（5）理解交流电的有效值的概念，能用有效值做有关交流电功率的计算2、 过程与方法：（1）掌握描述物理规律的基本方法文字法、公式法、图像法（2）培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力（3）培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力3、 情感态度与价值观：培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神教学重点：交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点教学难点：（1）交变电流产生的物理过程的分析.（2）当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大即 ， 有最大值； ， 的理解教学器材：投影仪、投影片、演示电流计、交流发电机模型教学方法：实验+启发式教学过程：（一）引入新课：一、知识回顾教师：如何产生感应电流？请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动（二）进行新课1、交变电流的产生演示1：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电2、交变电流的变化规律投影显示：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用（1）线圈平面垂直于磁感线（a图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零（2）当线圈平面逆时针转过 时（b图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大（3）再转过 时（c图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势（4）当线圈再转过 时，处于图（c）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（b）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图b）位置相反（5）再转过 线圈处于起始位置（d图），与（a）图位置相同，线圈中没有感应电动势在场强为 的匀强磁场中，矩形线圈边长为 ，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为 ，从中性面开始计时，经过时间 线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？线圈转动的线速