2019-2020年高中物理 “感應(yīng)電動勢”教學(xué)設(shè)計 新人教版選修2-1.doc
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2019-2020年高中物理 “感應(yīng)電動勢”教學(xué)設(shè)計 新人教版選修2-1 【教學(xué)目標(biāo)】 ●知識目標(biāo) 1.知道什么是動生電動勢和感生電動勢。 2.理解動生電動勢和感生電動勢的產(chǎn)生機理,體會科學(xué)研究的重要方法。 3.了解兩種電動勢的應(yīng)用,會正確解釋有關(guān)現(xiàn)象。 ●能力目標(biāo): 1.以問題為線索,培養(yǎng)學(xué)生大膽質(zhì)疑的創(chuàng)新精神。 2.經(jīng)歷科學(xué)研究過程,領(lǐng)會研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。 3.引導(dǎo)學(xué)生主動的探索、發(fā)現(xiàn)和體驗,培養(yǎng)學(xué)生對大量信息的處理能力,從而增進思考力和創(chuàng)造力。 ●情感目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生不怕困難,探索真理的科學(xué)態(tài)度,樹立正確的科學(xué)觀 【教學(xué)重點】 1.探究動生電動勢和感生電動勢的產(chǎn)生原因。 2.領(lǐng)會科學(xué)研究的重要方法。 【教學(xué)難點】 感生電動勢的產(chǎn)生原因。 【教學(xué)方法】 以類似科學(xué)研究的方式,通過理論探究、實驗研究方式引領(lǐng)學(xué)生解決問題。 【教學(xué)器材】 交變磁場演示儀,雙通電螺線管、通草球、導(dǎo)線、實物投影儀。 【教學(xué)媒體】 多媒體計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)。 【教學(xué)過程】 一、復(fù)習(xí)回顧 圖片引入:1.憑“空”發(fā)電;2.磁場變化引起閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流。 開門見山給出概念:導(dǎo)體運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢。磁場變化在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是感生電動勢。 友情提示:產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那一部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。 從能量轉(zhuǎn)化角度看,電源是通過非靜電力做功把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 簡要回憶電荷在外電路(電場力)和內(nèi)電路(非靜電力)中的運動原因。 二、提出問題:根據(jù)這些知識和信息,對于動生電動勢和感生電動勢,你能提出什么有關(guān)問題呢? 三、學(xué)生分組(組織、記錄、中心發(fā)言人)、填寫問題卡、發(fā)布問題 四、科學(xué)研究過程 (一)理論探究動生電動勢的產(chǎn)生 (1)提出問題:動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的?什么力充當(dāng)非靜電力?能量是怎樣轉(zhuǎn)化的呢? (2)討論與分析: 提示: ①導(dǎo)體棒中的自由電荷受到什么力的作用呢? ②導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高呢? ③非靜電力與洛侖茲力有關(guān)嗎? 學(xué)生分析,課件動畫配合:當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強磁場B中以速度v運動時,導(dǎo)體棒內(nèi)部的自由電子要受到洛倫茲力作用,在洛侖茲力作用下電子沿導(dǎo)線向D 端定向運動,使D端和C端出現(xiàn)了等量異種電荷,D為負極(低電勢),C為正極(高電勢)則導(dǎo)體CD相當(dāng)一個電源。 (3)歸納總結(jié): 動生電動勢的非靜電力與洛侖茲力有關(guān)。 備用問題(最好由學(xué)生探討): ①洛侖茲力做功嗎?不做功。 ②動生電動勢的產(chǎn)生表明能量是怎樣轉(zhuǎn)化的呢?其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。導(dǎo)體棒中的電流受到安培力作用,安培力的方向與運動方向相反,阻礙導(dǎo)體棒的運動,導(dǎo)體棒要克服安培力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。 (二)研究感生電動勢的產(chǎn)生 引導(dǎo):感生電動勢是怎樣產(chǎn)生的呢? (1)提出問題:磁場變化使閉合電路中的導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流,那么,使導(dǎo)體中自由電荷做定向移動的作用力是什么力呢? (2)小組猜想:請同學(xué)們猜一猜。學(xué)生猜想可能是洛侖茲力,或是靜電力,或是其他力。 讓學(xué)生討論排除洛侖茲力(不是,磁場對靜止電荷不會有洛侖茲力) 排除靜電力(不是,靜電力是電荷間相互作用力,與磁場無關(guān)) 進一步問題:難道是變化的磁場對電荷產(chǎn)生作用力? 研究課題:變化的磁場是怎樣對電荷產(chǎn)生作用力的? (3)設(shè)計實驗: 怎樣得到變化的磁場? 怎樣得到電荷? 請分組討論設(shè)計:研究變化的磁場對電荷產(chǎn)生作用力的方案。(學(xué)生討論,教師指導(dǎo)) (4)學(xué)生匯報方案:學(xué)生交流與論證方案的可行性,教師適時點評閃光點與改進。 變化的磁場的獲得:方式很多,如通電直導(dǎo)線,通電螺線管等。 電荷的獲得:靜止電荷和運動電荷。 學(xué)生思路1:靜止電荷(通草球) 教師及時鼓勵,靜止電荷不受洛侖茲力,如果磁場變化,靜止電荷運動狀態(tài)改變,說明變化的磁場確實對電荷有作用力。 教師演示,介紹儀器,實驗研究,學(xué)生認識:簡單,但干擾因素多。 對學(xué)生進行科學(xué)觀和思想教育:法拉第對電磁感應(yīng)研究了十年,遭遇了多次失敗都不灰心,他曾說“最有成就的科學(xué)家,得以實現(xiàn)的建議、猜想、愿望和初步判斷,也不到十分之一”,只要方向正確,信念堅定,及時調(diào)整思路,勇于攀登,一定能到達光輝的頂點。 學(xué)生思路2:運動電荷(陰極射線管) 問題:運動電荷在磁場中受到洛侖茲力,不足以說明問題,怎樣排除洛侖茲力的影響?(平行磁場射入帶電運動電荷) 教師演示,實驗研究。 (5)觀察與分析: (6)總結(jié)歸納: 1.變化的磁場使電荷受到作用力做定向運動。 2.變化的磁場在空間產(chǎn)生一個電場──感生電場。 3.感生電動勢的非靜電力就是感生電場對電荷的作用力。 (7)實際應(yīng)用:課件展示電子感應(yīng)加速器。判定感生電場的方向,分析感應(yīng)加速器加速原理,進一步鞏固感生電場,加深變化的磁場產(chǎn)生感生電場的認識,為電磁場理論鋪墊。 五、課堂總結(jié) 1.動生電動勢的非靜電力與洛侖茲力有關(guān)。感生電動勢的非靜電力就是感生電場對電荷的作用力。變化的磁場在空間產(chǎn)生一個電場──感生電場。 2.科學(xué)研究有理論探究、實驗探究兩種方式。其基本過程是:提出問題──猜想與假設(shè)──邏輯推理、實驗研究──分析與論證──歸納總結(jié)──再實踐──修正完善──科學(xué)理論。 拓展問題(最好由學(xué)生探討): 動生電動勢和感生電動勢都遵循法拉第電磁感應(yīng)定律,是兩種不同原因引起的電動勢,若B、S都變化,導(dǎo)體中既有動生電動勢又有感生電動勢。 六、課堂練習(xí) 機動處理 七、布置作業(yè) 八、板書設(shè)計 附: 1.分組問題卡 序號 問題內(nèi)容 1 2 3 4 2.設(shè)計方案- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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