1、 省教學要求
按照新課標的要求,這節(jié)課不單是為了使學生知道實驗的結論和規(guī)律的內容,更重要的是讓學生知道結論和規(guī)律是如何得出的,因此教學重心要從結論的學習上轉移到概念和規(guī)律的形成過程的學習,以及形成這些概念和規(guī)律所用的方法的學習中。因此,應從以下方面確立本節(jié)教學目標:
經歷實驗探究過程,理解楞次定律。
會用楞次定律判斷感應電流的方向。
6、教學資源
(1)教材中值得重視的題目
[例1]如圖所示,有一彎成θ角的光滑金屬導軌POQ,水平放置在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向與導軌平面垂直,有一金屬棒MN與導軌的OQ邊垂直放置,當金屬棒從O點開始以加速度a向右勻加速運動t秒時,棒與導軌所構成的回路中的感應電動勢是多少?
解:由于導軌的夾角為θ,開始運動t秒時,金屬棒切割磁感線的有效長度為:
L=stanθ=at2tanθ
據運動學公式,這時金屬棒切割磁感線的速度為v=at
由題意知B、L、v三者互相垂直,有
E=BLv=Bat2tanθ·at=Ba2t3tanθ
即金屬棒運動t秒時,棒與導軌所構成的回路中的感應電動勢是E=Ba2t3tanθ.
[例2]如圖所示,固定于水平面上的金屬框cdef,處在豎直向下的勻強磁場中,金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦滑動.此時abed構成一個邊長l的正方形,棒電阻r,其余電阻不計,開始時磁感應強度為B。
(1)若以t=0時起,磁感應強度均勻增加,每秒增加量k,同時保持棒靜止,求棒中的感應電流。
(2)在上述情況中,棒始終保持靜止,當t=t1時需加垂直于棒水平外力多大?
(3)若從t=0時起,磁感應強度逐漸減小,當棒以恒定速度v向右勻速運動,可使棒中不產生I感,則磁感應強度應怎樣隨時間變化?(寫出B與t的關系式)
解析:(1)據法拉第電磁感應定律,回路中產生的感應電動勢為
E==kl2
回路中的感應電流為
I=
(2)當t=t1時,B=B0+kt1
金屬桿所受的安培力為
F安=BIl=(B0+kt1)
據平衡條件,作用于桿上的水平拉力為
F=F安=(B0+kt1)
(3)要使棒中不產生感應電流,則通過閉合回路的磁通量不變,即
B0l2=Bl(l+v t)
解得
B=
(2)教材中的思想方法
回憶初中學過的知識使學生溫故而知新,起到承上啟下的作用.演示發(fā)電機發(fā)電,培養(yǎng)學生體會“從生活走向物理,從物理走社會”的學習意識,提高對物理學習興趣.通過演示實驗和提問使學生產生質疑,從而激發(fā)學生探究求知欲望.引導學生根據自己設計實驗方案,進行分組和合作實驗,把學習自主權還給學生,培養(yǎng)學生合作交流的團隊精神.同時也培養(yǎng)學生觀察能力和信息能力及自我解決問題的能力.
第四節(jié) 楞次定律
5、學生易錯點
本節(jié)的易錯點是關于法拉第電磁感應定律及推導式的比較,我們可以通過表格來進行說明。
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1. 求的是時間內的平均感應電動勢,E是某段時間或某個過程相對應 |
1. 求的是瞬間感應電動勢,E與某個時刻或某個位置相對應 |
區(qū)別 |
2. 求的是整個回路的感應電動勢,整個回路的感應電動勢為零時,回路中某段導體的感應電動勢不一定為零 |
2. 求的是回路中一部分導體切割磁感線時產生的感應電動勢 |
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3. 若在圖象上直線,則求得的電動勢是恒定值,若不為直線,應具體分析 |
3. 一定注意的具體含義,具體問題具體分析,不可亂套公式 |
聯(lián)系 |
與是統(tǒng)一的,若,E為瞬間感應電動勢;若中v代入的是平均速度,E則為平均感應電動勢 |
4、教材的疑點
平均電動勢與瞬時電動勢區(qū)別。
3、教材的難點
理解電磁感應現(xiàn)象,對“切割磁感應線”的理解。
2、教材的重點
通過教學,讓學生學會通過推導得出切割磁感線時的感應電動勢公式E=BLv,掌握運用理論知識探究問題的方法。
1、省教學教學
理解法拉第電磁感應定律。
理解計算感應電動勢的兩個公式E=BLv和的區(qū)別和聯(lián)系,并應用其進行計算。對公式E=BLv的計算,只限于L與B、v垂直的情況。
知道直流電動機工作時存在反電動勢,從能量轉化的角度認識反電動勢。
6、教學資源
(1)教材中值得重視的題目
[例1]如圖所示,在磁感應強度為 B的勻強磁場中有一面積為S的矩形線圈abcd,垂直于磁場方向放置,現(xiàn)使線圈以ab邊為軸轉180°,求此過程磁通量的變化?
錯解:初態(tài),末態(tài),故。
錯解分析:錯解中忽略了磁通量的正、負。
正確解法:初態(tài)中,末態(tài),故
[例2]在圖所示的條件下,閉合矩形線圈中能產生感應電流的是( )
答案:EF
[例3]如圖(甲)所示,有一通電直導線MN水平放置,通入向右的電流I,另有一閉合線圈P位于導線正下方且與導線位于同一豎直平面,正豎直向上運動。問在線圈P到達MN上方的過程中,穿過P的磁通量是如何變化的?在何位置時P中會產生感應電流?
解析:根據直流電流磁場特點,靠近導線處磁場強,遠離導線處磁場弱。把線圈P從MN下方運動到上方過程中的幾個特殊位置如圖(乙)所示,可知Ⅰ→Ⅱ磁通量增加,Ⅱ→Ⅲ磁通量減小,Ⅲ→Ⅳ磁通量增加,Ⅳ→Ⅴ磁通量減小,所以整個過程磁通量變化經歷了增加→減小→增加→減小,所以在整個過程中P中都會有感應電流產生。
(2)教材中的思想方法
本節(jié)課采用以教師組織引導、學生自主探究的教學方式。在教學過程中盡量去體現(xiàn)學生是學習的主人,即突出學生的主體地位。通過本節(jié)課的學習,使學生領會從一般到特殊、從特殊到一般的推理方法。
第三節(jié) 法拉第電磁感應定律
5、學生易錯點
(1)磁通量的變化涉及到復雜問題學生會模糊不清
(2)在進行探究過程中,學生不容易把握瞬間的變化。
4、教材的疑點
感應電流的產生條件。
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