【正文】 象：由磁產(chǎn)生電的現(xiàn)象 （二）新課講解 實(shí)驗(yàn)一：閉合電路的部分導(dǎo) 線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線，教材 P6 圖 探究導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)快慢與電流表示數(shù)大小的關(guān)系 . 實(shí)驗(yàn)二：向線圈中插入磁鐵 ,或把磁鐵從線圈中抽出 ,教材 P6 圖 探究磁鐵插入或抽出快慢與電流表示數(shù)大小的關(guān)系 模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)：通電線圈放入大線圈或從大線圈中拔出，或改變線圈中電流的大?。ǜ淖兓€變阻器的滑片位置），教材 P7圖 探究將小線圈從大線圈中抽出或放入快慢與電流表示數(shù)的關(guān)系 分析論證： 實(shí)驗(yàn)一：磁場(chǎng)強(qiáng)度不發(fā)生變化，但閉合線圈的面積發(fā)生變化； 實(shí)驗(yàn)二：①磁鐵插入線圈時(shí)， 線圈的面積不變，但磁場(chǎng)由弱變強(qiáng)； ②磁鐵從線圈中抽出時(shí)，線圈的面積也不改變，磁場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)酰? 實(shí)驗(yàn)三：①通電線圈插入大線圈時(shí)，大線圈的面積不變，但磁場(chǎng)由弱變強(qiáng)； ②通電線圈從大線圈中抽出時(shí)，大線圈的面積也不改變，但磁場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)酰? ③當(dāng)迅速移動(dòng)滑線變阻器的滑片，小線圈中的電流迅速變化，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也隨之而變化，而大線圈的面積不發(fā)生變化，但穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生了變化。 4．知道 E=BLvsinθ 如何推得。 教學(xué)過(guò)程 一、基本知識(shí) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象：利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：線路閉合，閉合回路中磁通量發(fā)生變化。 電動(dòng)機(jī)在使用時(shí)的注意點(diǎn)： 二、例題分析 例 如圖，導(dǎo)體平行磁感線運(yùn)動(dòng)，試求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。ㄋ俣扰c磁場(chǎng)的夾角 ?，導(dǎo)線長(zhǎng)度為 L） 例 如右圖 ,電容器的電容為 C,兩板的間距為 d,兩板間靜止一個(gè)質(zhì)量為 m,電量為 +q 的微粒 ,電容器 C 與一個(gè)半徑為 R 的圓形金屬環(huán)相連 , 金屬環(huán)內(nèi)部充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) .試求 : ?B/?t 等于多少 ? 例 如右圖 , 無(wú)限長(zhǎng)金 屬三角形導(dǎo)軌 COD 上放一根無(wú)限長(zhǎng)金屬導(dǎo)體棒 MN,拉動(dòng) MN 使它以速度 v 向右勻速運(yùn)動(dòng) ,如果導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w ,電阻率都相同 ,那么 MN 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ,閉合回路的 A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變 B 感應(yīng)電動(dòng)流保持不變 C 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大 D 感應(yīng)電動(dòng)流逐漸增大 三、練習(xí)與作業(yè) 如右圖，平行放置的金屬導(dǎo)軌 M、 N 之間的距離為 L；一金屬桿長(zhǎng)為 2L，一端以轉(zhuǎn)軸o/固定在導(dǎo)軌 N上，并與 M無(wú)摩擦接觸，桿從垂直于導(dǎo)軌的位置，在導(dǎo)軌平面內(nèi)以角速度 ?順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)至另一端 o/脫離導(dǎo)軌 M。 （二）過(guò)程與方法 1．通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，觀察得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再通過(guò)分析論證，歸納總結(jié)得出結(jié)論。 教學(xué)過(guò)程 一、基本知識(shí) 1．實(shí)驗(yàn)． (1)選舊干電池用試觸的方法 查明 電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系． 明確：對(duì)電流表而言，電流從哪個(gè)接線柱流入，指針向哪邊偏轉(zhuǎn)． (2)閉 合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的情況． a．磁場(chǎng)方向不變，兩次改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，如導(dǎo)體向右和向左運(yùn)動(dòng)． b．導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向不變，改變磁場(chǎng)方向． 根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況，分別確定出閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向． 感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向都有關(guān)系．感應(yīng)電流的方向可以用右手定則加以判定． 右手定則：伸開(kāi)右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向． (3)閉合電路的磁 通量發(fā)生變化的情況： 實(shí)線箭頭表示原磁場(chǎng)方向，虛線箭頭表示感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向． 分析： (甲 )圖：當(dāng)把條形磁鐵 N極插入線圈中時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增加，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相反． (乙 )圖：當(dāng)把條形磁鐵 N極拔出線圈中時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量減少，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電 流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相同． (丙 )圖：當(dāng)把條形磁鐵 S極插入線圈中時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增加，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相反． (丁 )圖：當(dāng)條形磁鐵 S極拔出線圈中時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量減少，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相同． 通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到：凡是由磁通量的增加引起的感應(yīng)電流，它所激發(fā)的磁場(chǎng)一定阻礙原來(lái)磁通量的增加；凡是由磁通量的減少引起的感應(yīng)電流，它所激發(fā)的磁場(chǎng)一定阻礙原來(lái)磁通量的減少．在兩種情況中，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)都阻礙了原磁通量的變化． 實(shí) 驗(yàn)結(jié)論： 楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化． 說(shuō)明：對(duì)“阻礙”二字應(yīng)正確理解．“阻礙”不是“阻止”，而只是延緩了原磁通的變化，電路中的磁通量還是在變化的．例如：當(dāng)原磁通量增加時(shí)，雖有感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的阻礙，磁通量還是在增加，只是增加的慢一點(diǎn)而已．實(shí)質(zhì)上，楞次定律中的“阻礙”二字，指的是“反抗著產(chǎn)生感應(yīng)電流的那個(gè)原因．” 應(yīng)用 楞次定律 判定 感應(yīng)電流的 步驟 (四步走 )． (1)明確原磁場(chǎng)的方向； (2)明確穿過(guò)閉合回路的磁通量是增加還是減少； (3)根據(jù)楞次定 律，判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向； (4)利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向． 推論：當(dāng)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)可用右手定則來(lái)判定，即大拇指與四指垂直，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，大拇指指向?qū)Ь€的運(yùn)動(dòng)方向，則四指的指向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向 二、例題分析 例 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈 M 相接，如圖，導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線 ab，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面。 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)同學(xué)們之間的討論、研究增強(qiáng)對(duì)兩種電動(dòng)勢(shì)的認(rèn)知深度，同時(shí)提高學(xué)習(xí)物理的興趣。 （二）進(jìn)行新課 感應(yīng)電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì) 投影教材圖 ，穿過(guò)閉會(huì)回路的磁場(chǎng)增強(qiáng)，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 3． C 端電勢(shì)高。 會(huì)用自感知識(shí)分析，解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，并了解自感現(xiàn)象的利弊以及對(duì)它們 的防止和利用 （ 三 ） 情感、態(tài)度、價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力，通過(guò)對(duì)已學(xué)知識(shí)的理解實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自我更新，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的要求 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法 1．重點(diǎn)：自感現(xiàn)象及自感系數(shù) 2．難點(diǎn)： ① 自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因分析 ② 通、斷電自感的演示實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象解釋 3．解決辦法： 通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)電路和直觀的演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的電磁感應(yīng)知識(shí)進(jìn)行分析、歸納，再利用電路中的并聯(lián)規(guī)律，從而幫助學(xué)生突破本節(jié)重點(diǎn)、排除難點(diǎn)。 提出問(wèn)題：閉合 S 瞬間，會(huì)有什么現(xiàn)象呢？引導(dǎo)學(xué)生做預(yù)測(cè)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 自感現(xiàn)象 ： 由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。即 E∝△ I／△ t寫(xiě)成等式即： E=L△ I／△ t ，簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感，用字母 L 表示。 （二）過(guò)程與方法 培養(yǎng)學(xué)生客觀、全面地認(rèn)識(shí)事物的科學(xué)態(tài)度。 （二）進(jìn)行新課 渦流 ［演示 1］渦流生熱實(shí)驗(yàn)。 因?yàn)殍F板中的渦流很強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱。上述現(xiàn)象說(shuō)明了什么？ 當(dāng)磁鐵穿過(guò)固定的閉合線圈時(shí)，在閉合線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)會(huì)阻礙磁鐵和線圈靠近或離開(kāi)，也就是磁鐵振動(dòng)時(shí)除了空氣阻力 外，還有線圈的磁場(chǎng)力作為阻力，安培阻力較相對(duì)較大，因而磁鐵會(huì)很快停下來(lái)。 思考并完成“問(wèn)題與練習(xí)”中的習(xí)題。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，體會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的重要性 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn) 交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析。 當(dāng) ab 邊向右、 cd 邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向 沿著 a→ b→ c→ d→ a 方向流動(dòng)的。 2．交變電流的變化規(guī)律 設(shè)線圈平面從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是 ω 。 （四）實(shí)例探究 交變電流的圖象、交變電流的產(chǎn)生過(guò)程 【 例 1】 一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e 隨時(shí)間 t 的變化如圖所示。時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量和線圈中的電流的瞬時(shí)值各是多大？ （ 5）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò) 2π 的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是多大？ 解析： 5． 2 描述交變電流的物理量 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．理解什么是交變電流的峰值和有效值，知道它們之間的關(guān)系。從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，得出 瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)： e=Emsinω t 瞬時(shí)電流： i=Imsinω t 瞬時(shí)電壓： u=Umsinω t 其中 Em=NBSω 交變電流的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化，只用電壓、電流描述不 全面。 電容器的耐壓值是指能夠加在它兩端的最大電壓，若電源電壓的最大值超過(guò)耐壓值，電容器可能被擊穿。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題： 1．表征交變電流的幾個(gè)物理量：周期和頻率、峰值和有效值。 4．知道用容抗來(lái)表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小 .知道容抗與哪些因素有關(guān)。 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)法、閱讀法、講解法。 演示乙圖，電鍵分別接到交、直流電源上，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度 電鍵接到直流上，亮度不變；接到交流上時(shí)，燈泡亮度變暗。出示扼流圈，并介紹其構(gòu)造和作用 。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示： 開(kāi)關(guān) S 分別接到直流電源和交變電流源上，觀察現(xiàn)象 接通直流電源，燈泡不亮；接通交變電流源，燈泡亮了。物理上用容抗來(lái)表示電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小。若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為 25Hz， 下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A．電流表示數(shù)增大 B．電壓表示數(shù)減小 C．燈泡變暗 D．燈泡變亮 電感和電容對(duì)交變電流的影響 【 例 2】 圖所示是電視機(jī)電源部分的濾波裝置，當(dāng)輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分 的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電，試分析其工作原理及各電容和電感的作用。 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)探究法、閱讀法、講解法。 （二）進(jìn)行新課 1．變壓器的原理 思考與討論： 按上圖所示連接好電路，接通電源，觀察燈泡是否發(fā)光。在原線圈上加交變電壓 U1，原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量。 U1＝ 6V 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 原線圈匝數(shù) n1 n1 n1 n1 n2 n2 n2 副線圈匝數(shù) n2 21 n1 n1 2 n1 21 n2 n2 2 n2 副線圈輸 出電壓 U2 結(jié)論 （ 4）總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。實(shí)際上變壓器的工作效率都很高，在一般的計(jì)算中，可以把實(shí)際變壓器視為理想變壓器。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容： 1．變壓器主要由鐵芯和線圈組成。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn) 找出影響遠(yuǎn)距離輸電損失的因素，使學(xué)生理解高壓輸電可。 3．理想變壓器：沒(méi)有能量 損失的變壓器，是理想化模型。 如果副線圈的電壓高于原線圈的電壓，這樣的變壓器叫升壓變壓器；如果副線圈的電壓低于原線圈的電壓，這樣的變壓器叫降壓變壓器。 （ 2）注意人身安全。如副線圈是閉合的，在副線圈中就產(chǎn)生交變電流，它也在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，在原、副線圈中同樣引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，通過(guò)互感現(xiàn)象，電源的能量可以從一個(gè)線圈傳輸給另一個(gè)線圈。各種用電設(shè)備所需的電壓也各不相同。 2．理 解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問(wèn)題。 容抗決定于電容器電容的大小和交變電流的頻率 .電容越大，在同樣電壓下電容器容納 電荷越多，因此充放電的電流越大，容抗就越?。唤蛔冸娏鞯念l率越高，充放電進(jìn)行得越快，充放電電流越大，容抗越小 .即電容器的電容越大，交變電流頻率越高，容抗越小。 電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì)，為什么交變電流能夠通過(guò)呢？用 CAI 課件展示電容器接到交變電流源上，充、放電的動(dòng)態(tài)過(guò)程。 作用：對(duì)低頻交變電流有很大的阻礙作用。 線圈對(duì)直流電的阻礙作用只是電 阻；而對(duì)交變電流的阻礙作用除了電阻之外，還有電感 .為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？ 由電磁感應(yīng)的知識(shí)可知，當(dāng)線圈中通過(guò)交變電流時(shí)，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變化。在交變電流路中，影響電流跟電壓關(guān)系的，除了電阻外，還有電感和電容。 2．培養(yǎng)學(xué)生用學(xué)過(guò)的知識(shí)去理解、分析新問(wèn)題的習(xí)慣。 3．正弦式交變電流最大值與有效值的關(guān)系： I=2mI， U=2mU。 思考與討論： 0～ 、 ～ 、 ～ 、 ～ 1s 這四個(gè)階段電流大小不變化，分別計(jì)算出熱量，然后加起來(lái)。 （二）進(jìn)行新課 1．周期和頻率 請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材，回答下列問(wèn)題： （ 1）什么叫交變電流的周期？ （ 2）什么叫交變電流的頻率？ （ 3）它們之間的關(guān)系是什么？ （ 4）我國(guó)使用的交變電流的周期和頻率各是多大？ 交變電流完成一次周期性的變化所用的時(shí)間，叫做交變電流的周期，用 T 表示。知道我國(guó)生產(chǎn)和生活用電的周期（頻率）的大小?，F(xiàn)在把線圈的轉(zhuǎn)速增為原來(lái)的 2倍，試分析并寫(xiě)出現(xiàn)在的交變電動(dòng)勢(shì)的峰值、交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式，畫(huà)出與其相對(duì)應(yīng)的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象。設(shè) ab 邊長(zhǎng)為 L1， bc 邊長(zhǎng)L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，