粵教版高二物理選修32第一章電磁感應第05節(jié)電磁感應定律的應用一教學設計2

《粵教版高二物理選修32第一章電磁感應第05節(jié)電磁感應定律的應用一教學設計2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《粵教版高二物理選修32第一章電磁感應第05節(jié)電磁感應定律的應用一教學設計2（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、《電磁感應定律的應用》教學設計 1、 設計思想 (1） 教學內(nèi)容分析 法拉第電磁感應定律是電磁學的核心內(nèi)容。從知識發(fā)展來看，它既與電場、磁場和穩(wěn)恒電流有緊密聯(lián)系，又是后面學習交流電的基礎。它既是本章的教學重點，也是教學難點。 （二）學情分析 在學習本節(jié)內(nèi)容之前，學生已經(jīng)掌握了恒定電流、電磁感應現(xiàn)象和磁通量的相關知識，并且也知道了變化量和變化率的概念。學生已經(jīng)具備了分析電磁感應現(xiàn)象的能力以及動手操作能力。因此，本節(jié)課的重點是直接利用法拉第電磁感應定律解決兩類實際應用問題，即電路分析問題和動力學問題，設計中采用了讓學生分析現(xiàn)象，解決問題，思考討論，教師引導總結找出規(guī)律的方法，使學

2、生能夠深刻利用法拉第電磁感應定律。本節(jié)課的難點是如何利用以前的動力學分析方法解決導棒的運動問題，得出分析規(guī)律。這類導體切割問題綜合了電磁感應、電路及力學中的知識，學生在理解了產(chǎn)生感應電動勢的前提下，會因為沒有及時將等效電路圖畫出而無法進入下一環(huán)節(jié)，又會因為對導體的受力分析不對位，致使對導體的動力學分析受限，再加上對加速度的討論本來就是學生的困難點。因此導體切割問題對學生的能力要求比較高，學生處理起來會覺得很困難?；谝陨戏治觯诒竟?jié)課中設計了一些例題及聯(lián)系實際的課堂練習，幫助學生建立由電磁感應到電路，再到力學綜合，最后理論聯(lián)系實際的一個邏輯思維鏈。以期達到幫助學生建立對處理此類問題的信心、學會

3、處理此類問題的基本思維方法的目的。 二、教學目標 （一）知識和能力目標 ①、知道法拉弟電磁感應定律求解感應電動勢的計算方法； ②、會尋找電源部分，并判定感應電流的方向； ③、會分析導體切割時的導體的受力、運動狀態(tài)； （二）過程與方法 ①、通過電磁感應現(xiàn)象畫出等效電路圖的過程，體會物理中的等效的思想方法 ②、通過由電磁感應現(xiàn)象的分析到導棒運動的分析，讓學生體會理論聯(lián)系實際的過程。 （三）情感、態(tài)度、價值觀目標 通過對神奇手電筒的分析，讓學生動手解決問題，理論聯(lián)系實際并運用于解決實際問題，激發(fā)學生積極將所學知識運用于實踐的熱情。 三、教學重點 ①、電動勢的計算及感應電流方向

4、的判定 ②、分析電磁感應現(xiàn)象中的安培力、該力在電磁感應現(xiàn)象中作用，并結合力學規(guī)律計算相關的動力學問題 四、教學難點 通過運動狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài),如速度、加速度取最大值或最小值的條件。 五、教學準備 神奇手電筒、電腦、PPT、實物投影儀 六、教學過程 【新課導入】 老師展示“神奇手電筒”如圖所示： 師：老師現(xiàn)在有一支“神奇手電筒”，不知為什么不能發(fā)光了？有沒有同學愿意上來幫我拆開手電筒查看一下原因？ 學生到講臺上通過實物投影拆開手電筒，尋找原因所在。同時，為了幫學生尋找原因，老師在黑板上畫手電筒簡單電路圖。 師：拆好了，找到原因沒有？ 生：沒有電池。

5、 師：哦，這么簡單的問題，我怎么沒發(fā)現(xiàn)呢！（表示驚訝）但這支手電筒的“神奇”之處就是沒有電池??！你是否有其他發(fā)現(xiàn)呢？ 生：有個線圈！ 師：對了！同學們能利用已學知識幫忙想個辦法讓手電筒發(fā)光嗎？ 生：用磁鐵。 師：太棒了！你們已經(jīng)會運用已掌握知識解決實際問題了！那里就有一個磁鐵，同樣還是請這位同學幫忙安裝好手電筒，并看看，理論跟實際是否相符？ 師：在這位同學安裝過程中，我們看到黑板上的手電筒電路圖中有電池部分，現(xiàn)在我們用磁鐵和線圈替代了電池，利用電磁感應定律的原理來為小電珠供電，那么這一部分就相當于電源。（在黑板上去掉電池，畫螺線管+磁鐵） 師：裝好了吧？你展示給同學們看看

6、現(xiàn)在手電筒是否能發(fā)光？ 生搖動手電筒，同學們觀察到手電筒能發(fā)光。 師：祝賀你們，實際與理論非常相符！掌聲謝謝我們這位同學！今天，我們一起來繼續(xù)學習電磁感應定律的應用。 （板書：電磁感應定律的應用） 【過渡】 師：剛才我們通過“磁鐵+線圈”同樣能使手電筒發(fā)光，這就是電磁感應定律應用的第一種問題：電路問題 （板書：一、電路問題） 師：同學們觀察手電筒的發(fā)光情況與手搖動快慢有什么關系？并思考為什么會有這樣的關系？ 生：搖動得越快，通過線圈的磁通量變化越快，根據(jù)電磁感應定律知，產(chǎn)生的電動勢越大，發(fā)光就越亮。 師：通過定性分析，我們知道在電路中，首先要根據(jù)電磁感應定律來確定電源的電

7、動勢。接下來我們能過一道具體的例題來應用求解問題。 例1、圖甲所示，水平放置的線圈匝數(shù)n=200匝，直徑d1=40cm，電阻r=2Ω，線圈與阻值R=6Ω的小燈泡相連．在線圈的中心有一個直徑d2=20cm的有界勻強磁場，磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化，規(guī)定垂直紙面向里的磁感應強度方向為正方向．試求（計算結果可保留字母） （1）通過小燈泡的電流方向 （2）電壓表的示數(shù) 師：請科代表幫忙讀一下題目，帶大家審題。（學生讀題過程中，老師在黑板上畫電路圖，讀完題后，讓學生馬上判斷電流方向） 生：由B-t圖知，B變大，由楞次定律知，感應磁場方向與原磁場方向相反，再由安培定則知電流方向是由A到B。

8、 師：非常正確，如果要把電源部分用電池符號來等效，則應該如何畫？ 生：與A相連的部分為電源正極。 師：很好，接下來請同學們計算一下電壓表的示數(shù)。 （老師巡視學生的做答情況）在學生中查看計算情況，發(fā)現(xiàn)這樣的計算結果： 請同學們判斷是否正確？并說明原因。 生：不正確！第一種情況，沒有正確使用磁場的有效面積。第二種情況，電壓表的示數(shù)測的是電路的外電壓，由于電源存在內(nèi)阻，外電壓不等于電動勢。 師：說得太對了！正確的計算結果應該是1.5。通過例題，在解決電路問題中，我們運用電磁感應定律要非常關注電源部分及電路的結構。如果電源電動勢產(chǎn)生的形式是“變化磁場+線圈”，要注意磁場的有效面積

9、。如果電動勢產(chǎn)生形式是導棒切割磁感線，則可利用結論求感應電動勢的大小。 （板書：電源） 【過渡】 師：因此，我們剛才搖動磁鐵，來使手電筒發(fā)光，同樣，我們也可設計這樣的情景，用導棒切割磁感線，如圖 但是，剛才例題1，雖然磁場是變化的，但產(chǎn)生的電動勢卻是穩(wěn)定的，燈泡的發(fā)光情況也是不變。然而如果導棒在切割磁感線時，導棒由靜止開始運動（導軌不計電阻），若傾斜導軌光滑且無限長，小燈泡的亮度如何變化呢？會不會一直越來越亮呢？ 要解決這個問題，我們要學會分析導棒的運動情況。而力是改變物體運動狀態(tài)的原因。這就是我們緊接著要學習電磁感應定律的應用問題，力學問題。 （板書：二、力學問題） 師：講到力

10、，當然離不開物體的受力分析，請同學們分析一下導棒剛開始運動瞬間的受力情況，以及運動后，某一時刻速度為v時的受力情況。分別請兩位同學來畫在黑板上。 （學生在黑板上畫圖過程中，老師在黑板上板書：1、受力分析 運動分析） 師：通過受力分析知，導棒在運動剛開始時只受到兩個力，當運動后，會受到三個力的作用，那么導棒是否做勻加速運動呢？ 學生出現(xiàn)爭議，有說是，也有說不是。 師：是不是勻加速運動，取決于受到的力是否恒定？我們看到重力、支持力，這是兩個恒力，關鍵問題在安培力！同學們能否把安培力的表達式寫出來？ 生： 師：因此，安培力是否恒定呢？取決于V是否恒定！顯然，導棒由靜止開

11、始運動，V是增加的，則安培力隨之增加，導棒的合外力也隨之改變，做變加速運動，加速度在改變。同學們能否把加速度的表達式也寫出來呢？ 生：， 師：由此可見，V增大，a減小。同學們能用V-t圖表示運動過程嗎？ 師：畫得很好，通過V-t圖，最終導棒的加速度會減小至0，做勻速運動，所以，導棒切割產(chǎn)生的電動勢也會隨V的增加而增到恒定不變。同理，我們也可畫出另一種圖象I-t來表示。由I-t圖象可知，燈的亮度應該越來越亮到一定亮度后不再改變。 總結一下剛才的分析過程中，對導棒的受力、運動做了分析，然而有一條線索應該引起我們的注意： 安培力 感應電流 確定電源（E，r） 運動狀態(tài)的分析

12、 v與a方向關系 F合=ma a變化情況 合外力 v變化情況 周而復始，直到穩(wěn)定狀態(tài)時，加速度等于0，速度有極值。 （板書：2、v I F安 F合 a 3、a=0，v有極值） 接下來，我們來具體看一道實際應用的題目： 例2、如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L, 一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導體棒進入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐

13、漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻。求： （1）磁感應強度的大小B； （2）電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小v； （3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im 通過實物投影學生的做答情況，然后給予點評！最后校對答案！提出新的思考問題：能否用v-t圖象分情況說明導棒的運動過程？ （由于時間關系，留做課后思考） 七、板書設計 電磁感應定律的應用 一、電路問題 電源 二、力學問題 1、受力分析 運動分析 2、v I F安 F合 a 3、a=0，v有極值

14、 八、教學反思 學校于2014年12月16日舉辦主題為“學術引領，高效課堂”的教學開放周活動，我承擔此次與廣州市第二中學的同課異構。參加這次同課異構活動的老師除了本校老師外，還有不少來自市內(nèi)外其他學校的老師。廣州市教研室物理教研員陳信余老師應邀前來指導。本節(jié)課的教學內(nèi)容是高中物理3-2的“法拉第電磁感應定律”。這是一節(jié)物理特點非常突出的課，常被選來作同課異構或教學競賽的課題。從接受任務到完成這節(jié)課，經(jīng)過一周多的準備，反復“磨課”，最后完成了這節(jié)課，如釋重負，也留下了不少的遺憾。在備課和上課過程中均得到了教導處主任汪欣主任、物理科組長楊霓老師、物理教師李華思老師等同行和物理實驗員梁志成老師的大

15、力支持。在此，我對給予我這個學習平臺并大力幫助我完成此次同課異構的人們一并表示真誠的感謝！ 以下是我對這節(jié)課的教學反思。 一、精心備課，尋找思路 經(jīng)過幾屆的輪回，已經(jīng)對高中物理的內(nèi)容很熟悉，也了解學生對法接第電磁感應定律理解和應用中存在的常見問題。從接到任務以來，我一直在思考如何能上好這一節(jié)課。在備課的過程中，我認真閱讀高中物理課程標準和近年廣東省高考考試說明。科組長楊霓老師還建議我要閱讀其他版本的教材,并且我還到網(wǎng)上下載有關視頻，學習名師課堂中的精髓。此外，為了能夠通過實驗來帶動課堂，我還請教物理實驗員梁志成老師，一起探討設計實驗，確定實驗方案。最后，梁志成老師把家里的

16、手電筒貢獻出來。我確定了上課思路，利用手電筒來引入，帶動學生的課堂氣氛，吸引他們的上課興趣，主要解決兩類應用問題：電路問題和力學問題。 二、掌控課堂，以生為主 在備這節(jié)課時，因為我是在高三上課，不清楚高二學生學習情況，對教學設計雖然有思路，但還是要有一次試講。在試講過程中，我把握不好課堂節(jié)奏，在引導學生總結電路的方法，花費了很多時間，覺得沒講，就無法進行到下一步力學問題。這是我預先沒有想到的。又例如，由于在提問學生進行師生互動和分析等效電路時花了較多的時間，后面的時間很緊，以致于無法進行力學問題的分析與探討。在第二次試講后，教導處主任汪欣主任建議我要放開講，相信學生，別畏首畏尾，把

17、前面的時間給節(jié)省出來，就可以把精力全部花在力學問題的探討。同時，雖然不是自己熟悉的學生，但還是要放在手腳，掌控課堂的節(jié)奏，控制好時間，在以學生為主的同時，別忘記對課堂效率把握，要體現(xiàn)高效課堂的需求。 三、設問過渡要合適，充分肯定學生 在課堂上我很注意師生的互動，我提出的問題盡可能具體明確，讓學生能夠作答。雖然和這些學生是第一次接觸但我和他們的配合很是默契。當學生回答不出問題我不輕易否定，盡量把他的思路往正確答案上引導。對正確回答的學生我給予充分的肯定和表揚。這樣，學生才不懼怕提問，課堂才可能生動活躍。課堂上每一環(huán)節(jié)的銜接，通過巧設情景或問題，讓學生思考，同時要環(huán)環(huán)相扣。 四、跨級

18、上課對學生的特點了解不足 由于身在高三上課，又恰逢高三聯(lián)考，實在忙不過來，周末忙著批改聯(lián)考試卷，周一試講完，發(fā)現(xiàn)問題還是很多，但周一高三學生又一直關心聯(lián)考成績，晚自習值班，都無法靜下心來備課，只能值完班后，10點半回到家熬夜至深夜1點才把原先試講課上出現(xiàn)的不足給予改進，并大刀闊斧地刪減一些不必要環(huán)節(jié)，重點放在對力學問題的深入研究，同時，提升學生的認知能力，能解決實際應用的計算問題。在之前的試講課中，一直暴露出對學生原有知識的把握不準確，浪費太多時間在電路的分析問題上，只因跨級上課，無法深入了解學生，不能追蹤學生的學習情況，所以想當然地認為對電路問題分析應該與力學問題分析一起共抓。在正式授課時，舍棄對電路問題的細致分析，節(jié)約出的時間終于可以很好地在力學問題上好好分析，而且能給學生引導總結，提煉方法，再通過應用例題實戰(zhàn)訓練。課堂上，學生精彩的回答，手舞足蹈地分析例題，可見學生已經(jīng)掌握到方法。 總之，通過這一節(jié)跨級與外校同行的同構異課，我得到了很多的鍛煉，也得到了專家的指導，不僅在上課方面，而且在對學情的分析方面，都有了新的認識，要上好每一節(jié)，都要著眼于對教材的分析，更要著眼于對學情的分析，才能有的放矢！ 6 / 6