物理电磁感应教案
物理电磁感应教案(精选9篇)
物理电磁感应教案 篇1
[要点导学]
1. 这一节学习法拉第电磁感应定律,要学会感应电动势大小的计算方法。这部分内容和楞次定律是本章的两大重要内容,应该高度重视。
2. 法拉第电磁感应定律告诉我们电路中产生感应电动势的大小跟 成正比。若产生感应电动势的电路是一个有n匝的线圈,且穿过每匝线圈的磁感量变化率都相同,则整个线圈产生的感应电动势大小E= 。
3. 直导线在匀强磁场中做切割磁感线的运动时,如果运动方向与磁感线垂直,那么导线中感应电动势的大小与 、 和 三者都成正比。用公式表示为E= 。如果导线的运动方向与导线本身是垂直的,但与磁感线方向有一夹角,我们可以把速度分解为两个分量,垂直于磁感线的分量v1=vsin,另一个平行于磁感线的分量不切割磁感线,对感应电动势没有贡献。所以这种情况下的感应电动势为E=Blvsin。
4.应该知道:用公式E=n/t计算的感应电动势是平均电动势,只有在电动势不随时间变化的情况下平均电动势才等于瞬时电动势。用公式E=Blv计算电动势的时候,如果v是瞬时速度则电动势是瞬时值;如果v是平均速度则电动势是平均值。
5.公式E=n/t是计算感应电动势的普适公式,公式E=Blv则是前式的一个特例。
6.关于电动机的反电动势问题。
①电动机只有在转动时才会出现反电动势(线圈转动切割磁感线产生感应电动势);
②线圈转动切割磁感线产生的感应电动势方向与电动机的电源电动势方向一定相反,所以称为反电动势;
③有了反电动势电动机才可能把电能转化为机械能,它输出的机械能功率P=E反I;
④电动机工作时两端电压为U=E反+Ir(r是电动机线圈的电阻),电动机的总功率为P=UI,发热功率为P热=I2r,正常情况下E反Ir,电动机启动时或者因负荷过大停止转动,则I=U/r,线圈中电流就会很大,可能烧毁电动机线圈。
[范例精析]
例1法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小 ( )
A、跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B、跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比
C、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比
D、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
解析:E=/t,与t的比值就是磁通量的变化率。所以只有C正确。
拓展:这道高考题的命题意图在于考查对法拉第电磁感应定律的正确理解。考生必须能够正确理解磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率这三个不同的概念。
物理电磁感应教案 篇2
知识与技能
1、理解磁通量和磁通密度的意义
2、能判断磁通的变化情况
过程与方法
1、能过亲自动手、观察实验,理解"无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生"的道理
2、知道在电磁感应现象中能量守恒定律依然适用
3、会利用"产生条件"判定感应电流能否产生
情感态度与价值观
4、培养学生动手观察实验的能力,分析问题,解决问题的能力
5、培养学生实事求是的科学精神、坚持不懈地探究新理论的精神
使学生认识"从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点
教学重点
如何判断磁通量有无变化
教学难点及难点突破
通过能量守恒、能量转化之间的关系理解磁能量的概念
教学方法
边实验边讲解
教学用具
演示用的电流表,蹄形磁铁、条形磁铁、铁架台、线圈、螺线管、渭动变阻器、电键、电源、导线
教学过程
教师活动预设学生活动预计课堂情况随笔
引入:在漫长的人类历史长河中,随着科学技术的发展进步,重大发现和发明相继问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,尤其是我们刚刚跨过的20世纪,更是科学技术飞速发展的时期,经济建议离不开能源,最好的能源就是电能,人类的生产生少,经济建设各方面都离不开电能,饮水思源,我们不能忘记为人类利用电能做出卓越贡献的科学家电法拉第
法拉第在奥斯特于1820年发现电流的磁效应后,开始投入到磁生电的探索中,经过十处坚持不懈地努力,1831年终于发现了磁生电的规律,开辟了人类的电气化时代
本节我们学习电磁感应现象的基本知识
回顾已有知识:
描述磁场大小和方向的物理量是什么?
一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的.我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量.
(1)定义:面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Ф表示.
(2)公式:Ф=B·S
(3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·1m2=1V·s
(4)物理意义:磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.对于同一个平面,当它跟磁场方向垂直时,磁场越强,穿过它的磁感线条数越多,磁通量就越大.当它跟磁场方向平行时,没有磁感线穿过它,则磁通量为零.
注意:当平面跟磁场方向不垂直时,穿过该平面的磁通量等于B与它在磁场垂直方向上的投影面积的乘积.即Ф=B·Ssinθ,(θ为平面与磁场方向之间的夹角)(如图所示)
引导:观察电磁感应现象,分析产生感电流的条件
过渡:闭合电路的一部分导体切割磁感线时,穿过电路的磁感线条数发生变化.如果导体和磁场不发生相对运动,而让穿过闭合电路的磁场发生变化,会不会在电路中产生电流呢?
在观察实验现象的基础上,引导学生分析上述现象的物理过程:因为电流所激发的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强度I,即B∝I.电路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有到无的变化;变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小的,电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化,穿过闭合电路的磁感线条数的变化--磁通量发生变化,闭合电路中产生电流.课前预习
复习初中的中切割磁感线知识,搜集法拉第的生平资料
同学回答:磁感应强度
实验1:
导体不动;
导体向上、向下运动;
导体向左或向右运动.
引导学生观察实验并进行概括.
归纳:闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时,电路中就有电流产生.
用计算机模拟"切割磁感线"的运动.(看课件产生条件部分)
理解"导体做切割磁感线运动"的含义:切割磁感线的运动,就是导体运动速度的方向和磁感线方向不平行.
问:导体不动,磁场动,会不会在电路中产生电流呢?
实验2:
用计算机模拟"条形磁铁插入、拔出螺线管.(看课件产生条件部分)
注意:条形磁铁插入、拔出时,弯曲的磁感线被切割,电路中有感应电流.
引导学生观察实验并进行概括:无论是导体运动,还是磁场运动,只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动,闭合电路中就有电流产生.
教师活动预设学生活动预计课堂情况随笔
用计算机模拟电路中S断开、闭合,滑动变阻器滑动时,穿过闭合电路磁场变化情况:(看课件产生条件部分)
不论是导体做切割磁感线的运动,还是磁场发生变化,实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生变化.
3.电磁感应现象中能量的转化
师生一起分析:电磁感应的本质是其他形式的能量和电能的转化过程。
(三)课堂小结
产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.这里关键要注意"闭合"与"变化"两词.就是说在闭合电路中有磁通量穿过但不变化,即使磁场很强,磁通量很大,也不会产生感应电流.当然电路不闭合,电流也不可能产生.
(四)布置作业
1.阅读194页阅读材料.
2.将练习一(1)、(2)做在作业上.
3.课下完成其他题目.
综上所述,总结出:
1.不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.
2.产生感应电流的条件.
(1)电路必须闭合;
(2)磁通量发生变化.
引导学生分析磁通量发生变化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:当
①磁感应强度B发生变化;
②线圈的面积S发生变化;
③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化.这三种情况都可以引起磁通量发生变化.
举例
(1)闭合电路的一部分导体切割磁感线:
(2)磁场不变,闭合电路的面积变化:
(3)线圈面积不变,线圈在不均匀磁场中运动;
(4)线圈面积不变,磁场不断变化:
结论:不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
作业情况反馈
学生对整个线圈在匀强中运动时是否有感应电流的判断题目出错率比较高,说明学生对感应电流的产生条件____磁通量变化,还不十分理解.
教育教学反思及后记
磁通量部分原想让同学通过自学掌握磁通量的概念,而讲解重点放在磁通量变化大,可是二(4)班的学生课堂自学习惯不好,所以对整个课堂的教学影响较大,有几个关键点还没完全讲透,就到了下课时间了。
物理电磁感应教案 篇3
教学目标:
一、知识与技能。
1、理解感应电动势的含义,能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。知道感应电动势与感应电流的区别与联系。
2、理解电磁感应定律的内容和数学表达式。 3.会用电磁感应定律解决有关问题。
二、过程与方法。
1、通过演示实验,定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力;
2、通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步定量揭示电与磁的关系,培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力;
3、使学生明确电磁感应现象中的电路结构通过公式E=nΔ/Δt的理解,并学会初步的应用,提高推理能力和综合分析能力。
三、情感、态度与价值观。
通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程培养学生形成正确的科学态度,学会科学研究方法。
教学重点:
1、感应电动势的定义。
2、电磁感应定律的内容和数学表达式。
3、用电磁感应定律解决有关问题。
教学难点:
1、通过法拉第电磁感应定律的建立。
2、通过公式E=nΔ/Δt的理解。
教具:
投影仪,电子笔,学生电源1台,滑动变阻器1个,线圈15套,条形磁铁14条,U形磁铁1块,灵敏电流计15台,开关1个,导线40条。
教学方法:探究法。
教学过程:
一、复习。
1、电源:能将其他形式能量转化为电能的装置
2、电动势:电源将其他形式能量转化为电能的本领的大小。
3、闭合电路欧姆定律:内外电阻之和不变时,E越大,I也越大。
4、电磁感应现象:
实验一:导体在磁场中做切割磁感线运动。
实验二:条形磁铁插入或拔出线圈。
实验三:移动滑动变阻器滑片。
感应电流的产生条件:
①闭合回路。
②磁通量发生变化。
二、感应电动势。
1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
2、在电磁感应现象也伴随着能量的转化。
3、当磁通量变化而电路没有闭合,感应电流就没有,但仍有感应电动势。
三、电磁感应定律。
1、区别磁通量、磁通量的变化量Δ和磁通量的变化率Δ/Δt。
2、(1)把导体AB和电流计连接起来组成闭合回路,当导体在磁场中做切割磁感线运动。
①导体AB缓慢地切割磁感线。
②导体AB快速地切割磁感线。
现象:缓慢切割时产生的感应电流很小,快速切割时产生的感应电流较大
分析:总电阻一定时,如果I越大,则E越大。
猜想与假设:影响感应电动势的大小的因素可能有哪些? 答:速度V、磁通量的变化Δ或匝数?
(2)①强磁铁和弱磁铁插入后不动。
②将磁铁以较快和较慢速度“同程度”插入线圈。
③将磁铁以较快和较慢速度“同程度”拔出线圈。
现象:磁铁不动时没有电流;磁铁快速插入(或拔出)时电流大; 磁铁较慢插入(或拔出)时电流小。
分析得出结论:
①磁通量不变化时没有感应电动势。
②磁通量变化量Δ相同,所用时间Δt越少,即磁通量变化得越快,感应电动势越大。
推断:感应电动势与磁通和磁通量变化量无直接关系。
(3)①缓慢改变变阻器的电阻。
②较快改变变阻器的电阻。
现象:
①缓慢改变变阻器的电阻时电流计指针偏转较小。
②较快改变变阻器的电阻时电流计指针偏转较大。
分析得出结论:滑动得越快,感应电流越大,电动势越大。
分析得出结论:导线切割的快、磁铁插入的快、滑动变阻器滑片滑得快的实质是磁通量量变化得快。感应电动势的大小是磁通量变化快慢有关,即E与Δ/Δt有关。
4、法拉第电磁感应定律。
精确的实验表明:
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。即:E=kΔ/Δt
说明:
①、上式中各物理量都用国际制单位时,k=1;E的单位是伏特(V),的单位是韦伯(W b),t的单位是秒(s)。
②、产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
③、感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率Δ/Δt,而与磁通量和磁通量的变化量Δ的大小没有必然的关系,与电路的电阻R无关;但感应电流的大小与E和回路的总电阻R有关。
④、若闭合电路是一个n匝线圈,穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,由于n匝线圈可以看作是由n匝线圈串联而成,因此整个线圈中的感应电动势是单匝的n倍,即E=nΔ/Δt。
四、练习。
1、关于电磁感应,下述说法中正确的是(C)
A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大。
B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零。
C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大。
D、穿过线圈的磁通量的变化越快,感应电动势越大。
2、有一个1000匝的线圈,在0.4S内穿过它的磁通量从0.01Wb均匀增加到0.0
物理电磁感应教案
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