电磁感应教材分析.

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1、第四章第四章 电磁感应电磁感应教材分析教材分析一、在教材中的地位与作用 本章是以初中学习过的电磁现象和高中学过的电场、磁场知识为基础,阐述了电磁感应现象和电磁感应的基本规律。它既是前面知识的综合和提高,又为进一步学习交流电、电磁振荡和电磁波打下了基础。电磁感应定律的发现,不仅在科学和实践上具有重要意义,而且,发现定律的指导思想以及发现过程中法拉第所表现出的科学态度、意志力,对后人也有重要的启迪和教育;人类对电与磁的关系的认识过程,又反映了科学发展过程的继承性、科学家群体的巨大作用。这些也都应在教学中有意识地、自然地渗透和体现,从而,有利于对学生进行教育和训练。二、教学重点与难点 本章教材以法拉
2、第电磁感应定律为中心,进一步揭示了电与磁之间的内在联系。它定量地给出了感应电动势的大小的计算方法。楞次定律用磁通量的变化给出了感应电动势方向的一般判断方法。自感现象是电磁感应现象的特例,是为今后学习交流电、电磁振荡打基础的内容。因此本章的重点是法拉第电磁感应定律、楞次定律。 法拉第电磁感应定律与前面学习过的电学、力学知识联系紧密,如何应用法拉第电磁感应定律是本章的难点。楞次定律涉及电与磁的复杂关系,要求对磁通量的变化进行判断,内容抽象,操作步骤严格,学生要有较强的抽象思维的能力、逻辑推理的能力和空间想象能力。楞次定律是本章的又一个难点。 第第1单元电磁感应现象楞次定律单元电磁感应现象楞次定律第
3、第2单元法拉第电磁感应定律单元法拉第电磁感应定律第第3单元自感和涡流电磁阻尼和驱动单元自感和涡流电磁阻尼和驱动 第第4单元电磁感应中的综合应用单元电磁感应中的综合应用本章内容分为四块本章内容分为四块 课时安排课时安排1划时代的发现划时代的发现 12探究感应电流的产生条件探究感应电流的产生条件 13楞次定律楞次定律 14法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 35电磁感应现象的两类情况电磁感应现象的两类情况 2 6互感和自感互感和自感 17涡流、电磁阻尼和电磁驱动涡流、电磁阻尼和电磁驱动 1 复习课复习课 2 电磁感应电磁感应高考要求高考要求内容内容要求要求说明说明 电磁感应现象,磁通量,电磁感应
4、现象,磁通量,法拉第电磁感应定律,楞法拉第电磁感应定律,楞次定律次定律 1导体切割磁感线时导体切割磁感线时感应电动势的计算,感应电动势的计算,只限于只限于L垂直于垂直于B、v的情况。的情况。2在电磁感应现象里在电磁感应现象里,不要求判断内电路,不要求判断内电路中各点电势的高低。中各点电势的高低。3根据根据“能量转化和能量转化和守恒定律守恒定律”会处理不会处理不同形式能量之间的转同形式能量之间的转化问题。化问题。 导体切割磁感线时的感应导体切割磁感线时的感应电动势,右手定则电动势,右手定则 反电动势反电动势 自感现象,涡流自感现象,涡流(一)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
5、物理史。2知道电磁感应、感应电流的定义。(二)过程与方法(二)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。要素在研究物理问题时的重要性。(三)情感、态度与价值观(三)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。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。以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。教学重点教学重点.难点难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
6、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。4.1 4.1 划时代的发现划时代的发现1 1、奥斯特梦圆、奥斯特梦圆“电生磁电生磁”18世纪中叶世纪中叶,科学家仍认为电和磁是互不相关的科学家仍认为电和磁是互不相关的摩擦生热现象和蒸汽机的出现实现了热运动和机械运动相互转化摩擦生热现象和蒸汽机的出现实现了热运动和机械运动相互转化1803年年,奥斯特指出奥斯特指出:运动、热、空气、光、电、磁等,不再是零散运动、热、空气、光、电、磁等,不再是零散的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中年,奥斯特发现电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象存在年,奥斯特发现
7、电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象存在联系联系奥斯特发现的电流磁效应,使整个科学界受到了极大的震动,它证实电现象与奥斯特发现的电流磁效应,使整个科学界受到了极大的震动,它证实电现象与磁现象是有联系的。法拉第赞扬道:磁现象是有联系的。法拉第赞扬道:“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门,使其充满光明。门,使其充满光明。”2 2、法拉第心系、法拉第心系“磁生电磁生电”闪光的思想闪光的思想漫长而艰苦的探究过程漫长而艰苦的探究过程归纳概括了五种由磁生电的方法归纳概括了五种由磁生电的方法法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识
8、更加完善,宣告了电磁学作在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生,为电磁学的发展为一门统一学科的诞生,为电磁学的发展作出了重大贡献。同时也推动了作出了重大贡献。同时也推动了 电气化时电气化时代的到来代的到来.启示启示:(1)抹去科学学家头上的光环,正确认识失败抹去科学学家头上的光环,正确认识失败(2)科学是人做的,科学是为人的科学是人做的,科学是为人的 (3)正确的指导思想(自然现象的相互联系)正确的指导思想(自然现象的相互联系)加上艰苦探究过程才可取得成功加上艰苦探究过程才可取得成功.(4)如果自己有这样的机会,也会成为一个发如果自己有这样的机会,也会成为一个发现者。现者。(
9、一)知识与技能(一)知识与技能1知道产生感应电流的条件。2会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。(二)过程与方法(二)过程与方法:学会通过提出问题学会通过提出问题、实验观察、记录结果、实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法分析论证得出结论的科学探究方法(三)情感、态度与价值观(三)情感、态度与价值观:渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。教学重点教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产件。教学难点教学难点:感应电流的产生条件。4.2 4.2 探究电磁感应产生条件探究电磁感应产生条件复习磁通量复习磁通量1
10、、定义:、定义: 面积为面积为S,垂直垂直匀强磁场匀强磁场B放置,则放置,则B与与S乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用表示。表示。 2、公式:、公式:=BS 注:要求注:要求B与面积要垂直。与面积要垂直。3、说明:、说明: (1) (1)磁通量就是表示穿过这个面的磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数磁感线条数。 (2)(2)磁通量与线圈的磁通量与线圈的匝数无关匝数无关。 =BS sinsin不垂直时:不垂直时: (3) (3) 磁通量是一个标量,但有磁通量是一个标量,但有正负正负, ,遵从代数运遵从代数运算法则算法则4.4.引起磁通量变化的因素:引起磁通量变化的因
11、素:由由=BS sin=BS sin(1(1)B B发生变化;发生变化;(2 2)S S发生变化;发生变化;(3 3)B B与与S S的夹角发生变化。的夹角发生变化。归纳总结归纳总结实例实例3中中不变、不变、变化时,闭合回变化时,闭合回路有感应电流产生路有感应电流产生 实例实例1中中不变、不变、变化时,闭合回路变化时,闭合回路有感应电流产生有感应电流产生 实例实例2中中不变、不变、变化时,闭合回变化时,闭合回路有感应电流产生路有感应电流产生 其实都是穿过线圈的其实都是穿过线圈的磁通量磁通量都都发生了发生了变化变化,线圈中有感应电流,线圈中有感应电流产生。产生。拓展:拓展: 虽然此装置中虽然此装