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现在,开展高中教学工作都需要用到教案,教案是保证教学质量的基本条件,通过教案可以帮助自己分析教学的重点,有没有可以参考的高中教案呢?《热力学定律 精选版》是小编为大家精心挑选的范文,希望你喜欢。
教学目标
(1)知道热力学第一定律,理解能量守恒定律
(2)对热力学第一定律的数学表达式有简单认识
(3)知道永动机是不可能的
教学建议
教材分析
分析一:本节由改变物体内能的两种方式引出热力学第一定律及其数学表达式,在此基础上结合以往的知识总结出能量守恒定律,最后通过能量守恒定律阐述永动机是不可能的.
分析二:根据热力学第一定律知,物体内能的改变量,运用此公式时,需要注意各物理量的符号:物体内能增加时,为正,物体内能减少时,为负;外界对物体做功时,为正,物体对外界做功时,为负;物体吸收热量时,为正,物体放出热量.
分析三:各种形式的能量在转化和转移过程中保持总量不变,无任何附加条件,而某种或几种能的守恒是要有条件的(例如机械能守恒需要对于系统只有重力或弹力做功).
教法建议
建议一:在讲完热力学第一定律后,给出其表达式,为增进学生对其理解,最好能举出实际例子,应用热力学第一定律计算或解释.
建议二:在讲能量守恒定律后,最好能用它对以往所学知识进行一个简单的总结.要使学生认识到能量守恒定律是一个普遍的规律,热力学第一定律是其一个具体表达形式.另外,为激发学生学习兴趣,阐述能量守恒定律的重要意义,可以简单介绍一下19世纪自然科学的三大发现.
教学设计示例
教学重点:热力学第一定律和能量守恒定律
教学难点:永动机
一、热力学第一定律
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递.
运用此公式时,需要注意各物理量的符号:物体内能增加时,为正,物体内能减少时,为负;外界对物体做功时,为正,物体对外界做功时,为负;物体吸收热量时,为正,物体放出热量时,为负.
例1:下列说法中正确的是:
A、物体吸收热量,其内能必增加
B、外界对物体做功,物体内能必增加
C、物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能减少
D、物体温度不变,其内能也一定不变
答案:C
评析:在分析问题时,要求考虑比较周全,既要考虑到内能包括分子动能和分子势能,又要考虑到改变内能也有两种方式:做功和热传递.
例题2:空气压缩机在一次压缩中,空气向外界传递的热量2.0×105J,同时空气的内能增加了1.5×105J.这时空气对外做了多少功?
解:根据热力学第一定律知
1.5×105J-2.0×105J=-0.5×105J
所以此过程中空气对外做了0.5×105J的功.
二、能量守恒定律
1、复习各种能量的相互转化和转移
2、能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变.(学生看书学习能量守恒定律内容).
3、能量守恒定律的历史意义.
三、永动机
永动机的原理违背了能量守恒定律,所以是不可能的.
举例说明几种永动机模型
四、作业
探究活动
题目:永动机
组织:分组
方案:收集有关永动机的材料,并运用所学知识说明永动机是不可能的
评价:材料的丰富性
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热力学定律【荐】
教学目标
(1)知道宏观热学过程的方向性
(2)知道
(3)知道第二类永动机是不可能的
(4)知道能量耗散
教学建议
教材分析
分析一:本节内容首先由热现象的方向性,说明第二类永动机是不可能的,并在此基础上提出.
分析二:自然界中的能量是守恒的,但有些能量便于利用,而有些能量不便于利用,我们没办法将流失的内能重新收集起来加以利用,能量转化的方向性造成能源不可能“用之不完,取之不尽”.
教法建议
建议:本节内容要求不高,只要求学生对有所了解,因此可采取学生自学,教师对难点简单引导的教学方法.
教学设计方案
教学重点:知道热传导的方向性以及
教学难点:
学生先自学,教师再难点简单引导、讲解.
探究活动
题目:的发现过程
组织:个人
方案:科技小论文
评价:论文的科普性
热力学定律 万能通用篇
教学目标
(1)知道热力学第一定律,理解能量守恒定律
(2)对热力学第一定律的数学表达式有简单认识
(3)知道永动机是不可能的
教学建议
教材分析
分析一:本节由改变物体内能的两种方式引出热力学第一定律及其数学表达式,在此基础上结合以往的知识总结出能量守恒定律,最后通过能量守恒定律阐述永动机是不可能的.
分析二:根据热力学第一定律知,物体内能的改变量,运用此公式时,需要注意各物理量的符号:物体内能增加时,为正,物体内能减少时,为负;外界对物体做功时,为正,物体对外界做功时,为负;物体吸收热量时,为正,物体放出热量.
分析三:各种形式的能量在转化和转移过程中保持总量不变,无任何附加条件,而某种或几种能的守恒是要有条件的(例如机械能守恒需要对于系统只有重力或弹力做功).
教法建议
建议一:在讲完热力学第一定律后,给出其表达式,为增进学生对其理解,最好能举出实际例子,应用热力学第一定律计算或解释.
建议二:在讲能量守恒定律后,最好能用它对以往所学知识进行一个简单的总结.要使学生认识到能量守恒定律是一个普遍的规律,热力学第一定律是其一个具体表达形式.另外,为激发学生学习兴趣,阐述能量守恒定律的重要意义,可以简单介绍一下19世纪自然科学的三大发现.
教学设计示例
教学重点:热力学第一定律和能量守恒定律
教学难点:永动机
一、热力学第一定律
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递.
运用此公式时,需要注意各物理量的符号:物体内能增加时,为正,物体内能减少时,为负;外界对物体做功时,为正,物体对外界做功时,为负;物体吸收热量时,为正,物体放出热量时,为负.
例1:下列说法中正确的是:
A、物体吸收热量,其内能必增加
B、外界对物体做功,物体内能必增加
C、物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能减少
D、物体温度不变,其内能也一定不变
答案:C
评析:在分析问题时,要求考虑比较周全,既要考虑到内能包括分子动能和分子势能,又要考虑到改变内能也有两种方式:做功和热传递.
例题2:空气压缩机在一次压缩中,空气向外界传递的热量2.0×105J,同时空气的内能增加了1.5×105J.这时空气对外做了多少功?
解:根据热力学第一定律知
1.5×105J-2.0×105J=-0.5×105J
所以此过程中空气对外做了0.5×105J的功.
二、能量守恒定律
1、复习各种能量的相互转化和转移
2、能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变.(学生看书学习能量守恒定律内容).
3、能量守恒定律的历史意义.
三、永动机
永动机的原理违背了能量守恒定律,所以是不可能的.
举例说明几种永动机模型
四、作业
探究活动
题目:永动机
组织:分组
方案:收集有关永动机的材料,并运用所学知识说明永动机是不可能的
评价:材料的丰富性
牛顿定律 精选版
教学目标
知识目标
(1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;
(2)会用准确的文字叙述并掌握其数学表达式;
(3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;
(4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;
(5)能初步运用运动学和的知识解决有关动力学问题.
能力目标
通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力.
情感目标
培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯.
教学建议
教材分析
1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.
2、利用实验结论总结出:规定了合适的力的单位后,的表达式从比例式变为等式.
3、进一步讨论的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是的瞬时性.
教法建议
1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小.
2、通过典型例题让学生理解的确切含义.
3、让学生利用学过的重力加速度和,让学生重新认识出中所给公式.
教学设计示例
教学重点:
教学难点:对的理解
示例:
一、加速度、力和质量的关系
介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力.介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比.
以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论.本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验.
1、加速度和力的关系
做演示实验并得出结论:小车质量相同时,小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比,即,且方向与方向相同.
2、加速度和质量的关系
做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度与小车的质量成正比,即.
二、牛顿第二运动定律(加速度定律)
1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.即,或.
2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N.则公式中的=1.(这一点学生不易理解)
3、:
物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.
数学表达式为:.或
4、对的理解:
(1)公式中的是指物体所受的合外力.
举例:物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动,使物体产生加速度的合外力是物体
所受4个力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉笔盒)
(2)矢量性:公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同.由此在处理问题时,由合外力的方向可以确定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.
(3)瞬时性:物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化.
举例:静止物体启动时,速度为零,但合外力不为零,所以物体具有加速度.
汽车在平直马路上行驶,其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供;当刹车时,牵引力突然消失,则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供.可以看出前后两种情况合外力方向相反,对应车的加速度方向也相反.
(4)力和运动关系小结:
物体所受的合外力决定物体产生的加速度:
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动
以上小结教师要带着学生进行,同时可以让学生考虑是否还有其它情况,应满足什么条件.
探究活动
题目:验证
组织:2-3人小组
方式:开放实验室,学生实验.
评价:锻炼学生的实验设计和操作能力.
高中教案牛顿定律 精选版
教学目标
知识目标
(1)认识物体间的作用是相互的;
(2)会用准确的文字叙述;
(3)理解作用力和反作用力的关系与两个物体相互作用的方式、相互作用时的运动状态均无关;
(4)理解作用力和反作用力是分别作用在两个不同的物体上或分别作用在一个物体的两部分上.这两个力之间不存在平衡的问题,两个力各自引起的效果一般是不同的.
(5)理解作用力与反作用力是同时产生、同时消失、同样变化、同一性质的力.
(6)能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力.
(7)能综合运用牛顿第二、第三定律综合解决有关问题.
能力目标
培养语言表达能力、观察能力.
情感目标
与实际问题相结合,培养学习兴趣.
教学建议
教材分析
先通过大量的实例和分析,让学生再一次体会力是物体间的相互作用,建立作用力和反作用力的概念.然后通过小实验给出,并讨论在生活和生产中的广泛应用.
教法建议
1、本节内容学生在初中已有一定基础.教学中要利用实验、视频资料或课件,多举例子,让学生观察、体会力是物体间的相互作用,并让学生描述物体间的相互作用,这样不仅锻炼了学生的口头表达能力,而且养成在分析问题时选取谁做研究对象的好习惯.
2、通过典型例子的分析,让学生总结出相互作用力与二力平衡的异同之处,能够很好的区别它们.
教学设计示例
教学重点:;作用力和反作用力与二力平衡的异同
教学难点:相互作用力与二力平衡的异同
示例:
一、力是物体间的相互作用
1、举例并分析:
例1、实验:水槽中两个软木塞上的铁条和磁铁的相互作用.(视频资料)
问题:观察到什么现象?如何解释?(表述中要明确受力物和施力物)
例2、实验:坐在椅子上用手推桌子,会感觉到桌子也在推我们.(具体体验)
问题:感觉到什么?如何解释?(表述中要明确受力物和施力物)
让学生看书上的例子或举例.
2、作用力和反作用力的定义.
3、作用力和反作用力的关系:
实验:做书55页实验,读出弹簧秤示数,看两个弹簧秤示数是否相等?
结论:两个弹簧秤示数相等.改变手拉弹簧的力,两个弹簧秤示数也随着改变,但两个示数总相等.说明作用力和反作用力大小相等,方向相反.
二、(反作用定律)
1、:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.用公式表示为
2、区分相互作用力与平衡力
例题:粉笔盒静止在讲台上.请分析粉笔盒受到哪几个力的作用?它们的反作用力是什么力?作用在谁身上?(画出示意图)
在学生能够正确回答后,继续提问:粉笔盒所受到的平衡力和粉笔盒与桌子间的相互作用力有什么共同特点?有什么不同点?(以上问题根据学生情况设问)
相同点
不同点
相互作用力
大小相等,方向相反,作用在一条直线上.
两力必性质相同;
同时出现,同时消失;
分别作用在两个物体上(互为施力物和受力物);
与运动状态及参考系无关.
平衡力
同上.
性质可以不相同;
可以不同时消失;
同时作用在一个物体上;(研究对象)
3、在生活和生产中的应用:根据学生情况处理.
提供直升机螺旋桨转动的视频资料.
探究活动
题目:如何在拔河比赛中获胜
组织:以自然组为小组
方式:研究方案并进行比赛
评价:可操作性、引起兴趣、与实际结合.
欧姆定律教案示例之三 精选版
安徽省肥西县官亭中学(231261)张明仓
[课型]新授课
[课时]?课时
[教学目标]在观察实验的基础上引出欧姆定律;理解欧姆定律的内容、公式、单位及其应用。在教学中注意对学生进行研究方法(控制变量法)的传授,使学生通过对德国物理学家欧姆的了解,受到其刻苦钻研精神和严谨科学态度的感染和熏陶。
[重点难点关键]重点是欧姆定律所揭示的物理意义及其数学表达式;难点是欧姆定律的实验及其设计;关键是做好本节的实验。
[教具]演示用电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器及定值电阻(5欧、10欧、15欧各一个)、导线若干根。
[教学方法]以实验引导、分析比较、讲授为主
[教学过程]
一、新课引入:通过前面的学习同学们知道了电流、电压、电阻的概念。那么,电流、电压、电阻三者之间有什么关系呢?这就是本节课我们所要学习和研究的问题。其实,这个关系早在十九世纪初时已被德国物理学家欧姆经过十年的艰辛探索总结出来了,成为电学中最重要的规律之一,即后来人们所称的
欧姆定律(板书课题)
二、讲授新课:为了学习、研究欧姆定律,同学们,今天我们就试着用堂上短短几十分钟,借助于比欧姆时代先进得多的现成仪器,踏着平坦的道路重复一次欧姆及前人的研究工作,又来学当一次科学家,行吗?(话音刚落,学生们都高兴地同声叫:行!)好!今天我们研究电流、电压、电阻三者间关系的方法与物理学中常用的方法一样,即先使其中一个量(如电阻)保持不变,研究其余两个量(电流和电压)间的关系;再使另一量(如电压)保持不变,研究剩下两个量的关系;最后通过分析、综合,就可总结出三个量之间的关系。
(一)实验与分析(板书)
1、实验目的:研究电流、电压、电阻三者之间的变化关系。
2、实验器材:电源一个、演示电流表一个,演示电压表一个、开关一个、滑动变阻器一个、定值电阻5欧、10欧、15欧各一个,导线若干根。
3、实验步骤:
①设计电路图和实物连接图。(出示小黑板,如图1所示,但先用两张纸分别横向盖住电路图、实物图和表格)
要求学生根据所给的器材和学过的(串、并联)电路思考:应取哪种电路连接?并动手设计电路图。与此同时,教师巡视并选出两个代表性电路图,再揭下小黑板电路图盖纸进行对照。可能出现跟小黑板上教师设计的电路不同,这时应因势利导地说明,在串联电路中电流只有一条通路,器材所接位置不同,不受影响。并向学生强调:无论哪种设计方法,都不能把仪表正、负极接反;在连接实物时应断开开关,并将滑动变阻器滑片放到最大电阻位置。
待多数同学都完成设计后,请两位同学上讲台(他们是以后分组实验的小组长),按照电路图连接实物图,布置其他同学设计表格。然后揭下小黑板上表格的盖纸,让同学们自己订正。
(师生共同检查、分析、订正上面两位同学连接的实物图。)
②保持电阻R不变,研究电流I随电压U的变化关系。(实验并板书)
条件:在图(b)中接入5欧的定值电阻。
操作:按照表一做三资助实验,每次都使电阻R两端电压按1伏、2伏、3伏递增。
记录:观察电流表示数并记在表一电流栏内。
分析:同学们对三次实验数据作分析比较后,可得“电压增大几倍电流也增大几倍”的感性认识。
结论:当电阻不变时,电流跟电压成正比关系。(板书)
③保持电压U不变,研究电流I随电阻R的变化关系。(实验并板书)
条件:在图(b)中,保持定值电阻R两端电压为3伏不变。
操作:按照表二做三次实验,依次分别接入5欧、10欧、15欧电阻。
记录:观察电流表的示数、记录在表二电流栏内。
分析:同学们对三次实验数据作分析比较后,可得到“电阻增大几倍电流就减小几倍”的感性认识。
结论:当电压不变时,电流跟电阻成反比关系。(板书)
(二)、欧姆定律(板书)
①文字表述:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这个规律叫欧姆定律。(板书并讲解)
②公式:I=U/R(板书)
③单位:U—伏、R—欧、I—安(板书)
④说明:欧姆定律是从实验中总结出来的规律,它适用于任何情况下的电流计算。
⑤强调:欧姆定律公式中各个物理量只能是同一导体在同一时刻所具有的量,也就是说不能用甲导体的电压、电阻去求乙导体的电流。
(三)、欧姆定律公式的变形(板书)
讲解:上述欧姆定律公式的变形反映了一段导体中电流、电压和电阻三者之间的定量关系,知道了其中的两个量就可以算出第三个量。应特别注意,I=U/R和R=U/I属于形同实异。也就是说,R=U/I式中的R不能理解为:电流一定时,电阻R与电压U成正比,或电压一定时,电阻R与电流I成反比。因为导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的,所以R=U/I,只能用来计算电阻的大小,而不能用作电阻的定义式。
三、课堂小结:欧姆定律是今后学习电学中常用的定律,通过本节的学习我们应掌握以下几点:①要学会物理学的研究方法;②要掌握欧姆定律的实验与设计;③要了解电流、电压、电阻三者之间的变化关系;④要掌握欧姆定律的公式、单位及公式的变形。
四、巩固练习:
l、按照表一记录的电压值和电阻值计算电流值。
2、某一电阻接在60伏的电路中,其上通过的电流为2A,问:该电阻为大?若电压增大到120伏时,其电阻为多大?为什么?
五、布置作业。
注:本教案依据的教材是华东版初中物理教材。
高中教案法拉推荐:高中教案电磁感应定律 精选版
教学目标
知识目标
1、知道决定感应电动势大小的因素;
2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别;
3、理解的内容和数学表达式;
4、会用解答有关问题;
5、会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小;
能力目标
1、通过学生实验,培养学生的动手能力和探究能力.
情感目标
1、培养学生对实际问题的分析与推理能力。培养学生的辨证唯物注意世界观,尤其在分析问题时,注意把握主要矛盾.
教学建议
教材分析
理解和应用,教学中应该使学生注意以下几个问题:
⑴要严格区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率这三个概念.
⑵求磁通量的变化量一般有三种情况:
当回路面积不变的时候,;
当磁感应强度不变的时候,;
当回路面积和磁感应强度都不变,而他们的相对位置发生变化(如转动)的时候,(是回路面积在与垂直方向上的投影).
⑶E是时间内的平均电动势,一般不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值,即:
⑷注意课本中给出的公式中的磁通量变化率取绝对值,感应电动势也取绝对值,它表示的是感应电动势的大小,不涉及方向.
⑸公式表示导体运动切割磁感线产生的感应电动势的大小,是一个重要的公式.要使学生知道它是的一个特殊形式,当导体做切割磁感线的运动时,使用比较方便.使用它计算时要注意B、L、v这三个量的方向必须是互相垂直的,遇到不垂直的情况,应取垂直分量.
建议在具体教学中,教师帮助学生形成知识系统,以便加深对已经学过的概念和原理的理解,有助于理解和掌握新学的概念和原理.在的教学中,有以下几个内容与前面的知识有联系,希望教师在教学中加以注意:
⑴由“恒定电流”知识知道,闭合电路中要维持持续电流,其中必有电动势的存在;在电磁感应现象中,闭合电路中有感应电流也必然要存在对应的感应电动势,由此引出确定感应电动势的大小问题.
⑵电磁感应现象中产生的感应电动势,为人们研制新的电源提供了可能,当它作为电源向外供电的时候,我们应当把它与外电路做为一个闭合回路来研究,这和直流电路没有分别;
⑶用能量守恒和转化来研究问题是中学物理的一个重要的方法.化学电源中的电动势表征的是把化学能转化为电能的本领,感应电动势表征的是把机械能转化为电能的本领.
教法建议
的重点是研究决定感应电动势大小的因素是什么,这一知识点无法从前面的知识得出,因此做好实验,从实验中分析归纳出的内容,是学好这部分知识的关键;
由于上一节学习产生感应电流的条件时,就使学生明确了穿过闭合电路的磁通量变化与否,决定了感应电流的有无,因此,本节实验的重点是使学生观察感应电流的大小与什么因素有关.对于程度比较好的学校,建议将实验改为学生分组完成,学生自己进行探究,教师加以引导分析.
关于感应电动势的几点教学建议
本节教材讲述了感应电动势的概念,通过对实验的定性分析,得出感应电动势的大小跟哪些因素有关系,最后给出了计算感应电动势大小的公式:,但没有讲述.在讲授这节教材时,要注意概念、定律的建立过程,使学生知其所以然,防止学生死记几条干巴巴的结论.
(1)感应电动势概念的建立:如何搞好物理概念的教学,这是一个很值得研究的课题.对此,各人虽有不同主张,但都很注意在抓好概念的引入、理解和应用这些环节上下功夫.在感应电动势概念的教学中,也应注意这几个环节.
①引入感应电动势的概念时,教材利用前面几章学过的电动势、闭合电路欧姆定律等知识来分析产生感应电流的电路,得出既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中必然有电动势.在电磁感应现象中,产生的电动势叫感应电动势.教学实践表明,这样引入学生较易接受.
②比较概念之间的内在联系,是一种使学生深刻理解概念本质的好方法.由感应电流过渡到感应电动势,对学生来说是从具体到抽象,从现象到本质的认识深化过程.为了让
学生认识感应电流与感应电动势的区别和联系,教师可以用大型电流表和电压表演示电路在接通与断开条件下的回路电流与路端电压,让学生看到回路断开时,没有感应电流,但路端电压(即感应电动势)仍存在.而电路中出现感应电流,是要以电路闭合与电动势的同时存在为前提条件.从而说明感应电动势的有无,完全决定于穿过回路的磁通量的变化,与回路的通断,回路的组成情况等无关.而电路中的感应电流存在,只是在闭合电路中有感应电动势存在的必然结果.对纯电阻电路,感应电流强度与感应电动势的数量关系满足.教师通过上述演示和分析对比,使学生了解到,电磁感应现象中感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质.
③让学生把初学的概念在实际问题中加以应用,对巩固和深化概念很有效.教师可以教材中产生感应电流的二个实验,即图1、图2为例,让学生找一找,电路中哪部分导体产生了感应电动势,起到了电源的作用(在图1中是AB导体、图2中是线圈B).
(3)感应电动势的大小:可利用课本图4-1和图4-2的实验装置,演示在闭合电路内磁通量变化快慢不同的情况下,产生的感应电流大小不同,从而分析出感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关.然后直接指出:理论和实践证明,导体在匀强磁场中作切割磁感线运动时,在B、l、v互相垂直的情况下,产生的感应电动势的大小可用公式来计算,即感应电动势的大小跟磁感应强度、导体长度、导体运动速度成正比.在演示中要注意说明:①磁铁相对线圈运动的快慢不同时或导体切割磁感线的快慢不同时,磁通量变化的快慢不同.②由于产生感应电流的闭合回路情况没有变化,所以感应电流大小的变化反映了感应电动势大小的变化.
由于必修课中不讲,公式不能从理论推导出来,为了便于学生接受和理解与B、l、v的正比关系,可以采用下述教法.利用图2来分析与B、l、v的关系.图中abcd为放在匀强磁场中的矩形线框,线框平面跟磁感线垂直,让线框中长为l的可滑动导体ab,以速度v向右运动,单位时间内运动到.由图可以看出,lv是导体在单位时间内扫过的面积大小,Blv是单位时间内导体切割磁感线的条数,即单位时间内磁通量的变化.由此可见,当B、l、v各量越大时,单位时间内穿过闭合回路的磁通量变化越大,或者说磁通量变化得越快,这时产生的感应电动势就越大.公式反映了感应电动势跟B、l、v成正比.
讲完决定感应电动势大小的规律之后,可让学生通过练习来掌握规律.除了做节后的例题之外,还可把课本中练习二(1)题和习题(5)题在课堂上讨论,必要时可再适当补充一些基础练习.的教学设计方案
引入部分示例:
复习提问:
1:要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?
(引导学生回答:这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的)
2:如果电路不是闭合的,电路中没有电流,电源的电动势是否还存在呢?
(引导学生回答:电动势反映了电源提供电能本领的物理量,电路不闭合电源电动势依然存在)
引入新课:在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.
1:引导学生找出下图中相当于电源的那部分导体?
2:在电磁感应现象里,如果电路是闭合的,电路中就有感应电流,感应电流的强弱决定于感应电动势的大小和电路的电阻.如果电路是断开的,电路中就没有感应电流,但感应电动势仍然存在.那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢?今天我们就来研究这个问题.
实验部分示例:
分析:磁铁相对于线圈运动得越快—电流计指针偏转角度越大---感应电流越大---表明感应电动势越大.
磁铁相对于线圈运动得越快,即穿过线圈的磁能通量变化越快---表明:感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关.
演示实验:如图所示——导体切割磁力线产生感应电动势的实验示意.
分析:导体切割磁感线的速度越大—电流计指针偏转角度越大—感应电流越大---表明感应电动势越大.
导体切割磁感线的速度越大,即穿过线圈的磁通量变化越快---表明:感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关.
小结:感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关系
设时刻时穿过闭合电路的磁通量为,设时刻时穿过闭合电路的磁通量为,则在时间内磁通量的变化量为,则感应电动势为:
:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.
理论和实践表明:
长度为的导体,以速度在磁感应强度为的匀强磁场中做切割磁感线运动时,导产生的感应电动势的的大小跟磁感强度,导体的长度,导体运动的速度以及运动方向和磁感线方向的夹角θ的正弦成正比,即:
在、、互相垂直的情况下,导体中产生的感应电动势的大小为:
即:导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时,导体里产生的感应电动势的大小,跟磁感强度、导体的长度、导体运动的速度成正比.