教学目标
1.知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。
2.会运用楞次定律和左手定则判断感应电流的方向。
3.会计算感应电动势的大小(切割法、磁通量变化法)。
4.通过电磁感应综合题目的分析与解答,深化学生对电磁感应规律的理解与应用,使学生在建立力、电、磁三部分知识联系的同时,再次复习力与运动、动量与能量、电路计算、安培力做功等知识,进而提高学生的综合分析能力。
教学重点、难点分析
1.楞次定律、法拉第电磁感应定律是电磁感应一章的重点。另外,电磁感应的规律也是自感、交流电、变压器等知识的基础,因而在电磁学中占据了举足轻重的地位。
2.在高考考试大纲中,楞次定律、法拉第电磁感应定律都属II级要求,每年的高考试题中都会出现相应考题,题型也多种多样,在历年高考中,以选择、填空、实验、计算各种题型都出现过,属高考必考内容。同时,由电磁感应与力学、电学知识相结合的题目更是高考中的热点内容,题目内容变化多端,需要学生有扎实的知识基础,又有一定的解题技巧,因此在复习中要重视这方面的训练。
3.电磁感应现象及规律在复习中并不难,但是能熟练应用则需要适量的训练。关于楞次定律的推广含义、法拉第电磁感应定律在应用中何时用其计算平均值、何时要考虑瞬时值等问题都需通过训练来达到深刻理解、熟练掌握的要求,因此要根据具体的学情精心选择一些针对性强、有代表性的题目组织学生分析讨论达到提高能力的目的。
4.电磁感应的综合问题中,往往运用牛顿第二定律、动量守恒定律、功能关系、闭合电路计算等物理规律及基本方法,而这些规律及方法又都是中学物理学中的重点知识,因此进行与此相关的训练,有助于学生对这些知识的回顾和应用,建立各部分知识的联系。但是另一方面,也因其综合性强,要求学生有更强的处理问题的能力,也就成为学生学习中的难点。
5.楞次定律、法拉第电磁感应定律也是能量守恒定律在电磁感应中的体现,因此,在研究电磁感应问题时,从能量的观点去认识问题,往往更能深入问题的本质,处理方法也更简捷,"物理"的思维更突出,对学生提高理解能力有较大帮助,因而应成为复习的重点。
教学过程设计
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一、电磁感应现象
1.产生感应电流的条件
感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件,不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。
2.感应电动势产生的条件。
感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。
3.关于磁通量变化
(1)在匀强磁场中,磁通量φ=B S sinα(α是B与S的夹角),磁通量的变化Δφ=φ2-φ1有多种形式,主要有:
①S、α不变,B改变,这时Δφ=ΔB Ssinα
②B、α不变,S改变,这时Δφ=ΔS Bsinα
③B、S不变,α改变,这时Δφ=BS(sinα2-sinα1)
当B、S、α中有两个或三个一起变化时,就要分别计算φ1、φ2,再求φ2-φ1了。
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