高中物理選修32第四章《電磁感應(yīng)》單元復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計

1、.“電磁感應(yīng)單元復(fù)習(xí)一、教學(xué)設(shè)計思路單元復(fù)習(xí)課的目的是引導(dǎo)學(xué)生對知識的再認(rèn)識，包括本章知識構(gòu)造梳理、易混概念方法的辨析、綜合應(yīng)用等。對電磁感應(yīng)單元來說，主要的知識構(gòu)造是三個根本問題：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、方向判斷和感應(yīng)電動勢大小的計算。教學(xué)中可以通過圖片、問題導(dǎo)引學(xué)生建構(gòu)本章的知識網(wǎng)絡(luò)，通過問題變式來進步學(xué)生的知識遷移才能和分析綜合才能。二、前期分析 本章出現(xiàn)的概念較多，如感應(yīng)電流、感應(yīng)電動勢、自感電動勢、反電動勢、動生電動勢、感應(yīng)電動勢、磁通量、磁通量變化量、磁通量變化率等，還有右手定那么和之前學(xué)習(xí)過的左手定那么，感應(yīng)電動勢計算公式的選用，學(xué)生學(xué)習(xí)時都容易混淆。因此，教學(xué)時應(yīng)當(dāng)加強對這些概念和

2、方法的比較，使學(xué)生在理解相近概念的聯(lián)絡(luò)和差異中，達成對每個概念的理解。楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律是解決電磁感應(yīng)問題的重要根據(jù)，復(fù)習(xí)中必須深化理解和純熟掌握。由于電磁感應(yīng)的實際問題與電學(xué)、力學(xué)知識聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密，在實際中也有許多應(yīng)用，本章涉及的一些問題的分析和討論，對進步學(xué)生的綜合分析才能和解決實際問題的才能都有積極作用，應(yīng)在章節(jié)復(fù)習(xí)當(dāng)中逐步進步學(xué)生的綜合分析才能。重點與難點：1教學(xué)重點感應(yīng)電流的方向判斷與大小計算。2教學(xué)難點靈敏解決電磁感應(yīng)中的力學(xué)綜合問題。三、教學(xué)目的一知識與技能1構(gòu)建電磁感應(yīng)單元的知識框架2辨析易混的概念和方法，如左手定那么和右手定那么等3進步歸納總結(jié)知識的才能4進步綜合應(yīng)用所

3、學(xué)物理知識解決問題的才能二過程與方法1在系列問題導(dǎo)引下，通過問題的解決來逐步構(gòu)建電磁感應(yīng)單元的知識框架2通過精練典型例題和解題方法小結(jié)來逐步提升綜合才能三情感態(tài)度與價值觀 通過問題的討論解決，學(xué)生養(yǎng)成敢于發(fā)表自己見解的勇氣，增強物理學(xué)習(xí)的信心。四、教學(xué)過程一 問題導(dǎo)引，梳理知識1感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件問題1：如圖5-5-1，勻強磁場中導(dǎo)體棒在勻速運動，導(dǎo)體棒中有感應(yīng)電流嗎？討論后展示圖5-5-2，追問：導(dǎo)體棒和靈敏電流表構(gòu)成的回路中，哪個是電源？這里的非靜電力是什么？問題2：如圖5-5-3，不切割磁感線的情況下如何讓金屬環(huán)中出現(xiàn)感應(yīng)電流？學(xué)生答復(fù)后再展示圖5-5-4，追問：這里的非靜電力又是什么？

4、問題3：一句話總結(jié)，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？磁通量的變化有哪些根本途徑？圖5-5-2圖5-5-3圖5-5-1圖5-5-42感應(yīng)電流方向的斷定問題3：圖5-5-5中導(dǎo)線框正在進入磁場中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向怎樣？復(fù)習(xí)右手定那么和楞次定律tT0i乙aib甲cd圖5-5-6問題4：這是切割引起的，再看磁場變化引起的：圖5-5-6甲中直導(dǎo)線的電流變化如圖5-5-6乙所示向上為正，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向怎樣？adcbv圖5-5-5問題變式：感應(yīng)電流在磁場中要受到安培力作用，圖5-5-5中安培力方向怎樣？區(qū)分左手定那么和右手定那么問題變式：假設(shè)將磁場反向，那么安培力方向怎樣？為什么還不變？復(fù)習(xí)楞次定律

5、的推論為什么效果不能促進原因，即假如安培力促進導(dǎo)體棒運動會有什么問題？引導(dǎo)學(xué)生從能量角度認(rèn)識楞次定律力的作用效果除了改變運動狀態(tài)，還可以產(chǎn)生形變，這里的形變效果是使線框收縮還是擴張？仍可以用楞次定律的推論判斷問題變式：圖5-5-2中在到T內(nèi)安培力的作用效果怎樣？再推廣：楞次定律的推論還表達在本章學(xué)過的自感現(xiàn)象中。3感應(yīng)電流大小的討論vadcb圖5-5-67問題變式：圖5-5-1中線框勻速進入磁場過程中，感應(yīng)電流大小怎么變？復(fù)習(xí)感應(yīng)電動勢的兩個公式圖5-5-2中什么時刻線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大？4老師總結(jié)：到這里，我們復(fù)習(xí)了三個根本問題：什么條件下會產(chǎn)生電磁感應(yīng)？ 感應(yīng)電流的方向怎樣斷定？ 感應(yīng)

6、電動勢的大小怎樣計算？這就是這一章的主要知識構(gòu)造。二拓展應(yīng)用，養(yǎng)成綜合才能1電磁感應(yīng)中的電路問題例如圖5-5-7正方形導(dǎo)線框abcd是用一根粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的，當(dāng)它以一樣的速度進入和分開勻強磁場時，bc兩點間的電壓之比為多少？學(xué)生解答，老師點評?？偨Y(jié)：電磁感應(yīng)和電路的綜合題關(guān)鍵是畫好等效電路。2電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題例如圖5-5-8所示，兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L, 一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導(dǎo)體棒進入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個運動過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保

7、持程度，不計導(dǎo)軌的電阻。求： 磁感應(yīng)強度的大小B； 電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運動速度的大小v； 流經(jīng)電流表電流的最大值Im。圖5-5-8 變式拓展： 導(dǎo)體棒速度為v/2時的加速度； 定性畫出導(dǎo)體棒中的電流隨時間變化的i-t圖象； 為使金屬棒從穩(wěn)定速度開場，以加速度a沿著導(dǎo)軌豎直向下做勻加速直線運動。試寫出施加在棒上的豎直方向的拉力F與時間t的關(guān)系表達式。E,RImgBILa圖5-5-9 預(yù)設(shè):讀題之后，老師引導(dǎo)學(xué)生從關(guān)鍵句“流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I切入分析。從以下四個“為什么逐步展開分析：為什么會有電流？ 導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E，故在回路中形成了感應(yīng)電流，用右手定那么判得感應(yīng)

8、電流I的方向，如圖5-5-9所示。電流為什么會減??？ 據(jù)式子可知，電流I減小的原因是導(dǎo)體棒的速度v在減小，說明導(dǎo)體棒進入磁場后做減速運動。速度為什么會減?。繉?dǎo)體棒在磁場中運動時，同時受到了重力mg和安培力BIL的作用，安培力大于重力，加速度方向豎直向上如下圖，故做減速運動。電流為什么最終穩(wěn)定為I。我們來研究一下動態(tài)變化的過程，當(dāng)加速度到達a=0時，速度到達最大，并開場保持穩(wěn)定不變做勻速運動，所以電流最終也會穩(wěn)定為I?？偨Y(jié)：如下圖為邏輯關(guān)系框架圖，從圖可以清楚地看出運動、電、力三者是互相關(guān)聯(lián)、互相影響、互相制約的。解決電磁感應(yīng)問題的重點就在于通過分析去構(gòu)建它們之間的關(guān)系。所以，這個邏輯框架圖可以

9、幫助學(xué)生形成對電磁感應(yīng)問題整體性的認(rèn)識和系統(tǒng)性的把握。運動（v）電（I）力（F）加速度（a）五、形成性評價1對于給定電路中感應(yīng)電動勢的大小 A跟穿過這一電路的磁通量成正比圖5-5-10B跟穿過這一電路的磁通量變化量成正比C跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比D跟單位時間內(nèi)穿過這一電路的磁通量的變化量成反比2示教板上的電路如圖5-5-10所示，L為自感 線圈，線圈直流電阻等于零，Dl、D2是規(guī)格一樣的兩只燈泡，當(dāng)開關(guān)S合上后，關(guān)于兩燈明暗情況正確的選項是 ADl燈比D2燈先亮 BD2燈比D1燈先亮C兩燈同時一樣亮，隨后Dl燈熄滅、D2燈更亮D再將S斷開時，D2立即熄滅，D1燈過一會才熄滅ab圖5-5-11AB3如圖5-5-11所示，用同樣導(dǎo)線制成的圓環(huán)a和b所包圍的面積之比為4：1，直導(dǎo)線的電阻可忽略，將a環(huán)放在垂直于環(huán)面且均勻變化的勻強磁場內(nèi)，b環(huán)放在磁場外，A、B兩點間的電勢差為U1；假設(shè)將a環(huán)與b環(huán)的位置互換，A、B兩點間的電勢差為U2，那么：U1與U2的比值為多大？圖5-5-124如圖5-5-12所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與程度面成37o角，下端連接阻值為R的電阻，勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為0.2kg，電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上