2019-2020年高中物理 “感應(yīng)電動勢”教學設(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”教學設(shè)計 新人教版選修2-1.doc
2019-2020年高中物理 “感應(yīng)電動勢”教學設(shè)計 新人教版選修2-1【教學目標】知識目標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:1以問題為線索,培養(yǎng)學生大膽質(zhì)疑的創(chuàng)新精神。2經(jīng)歷科學研究過程,領(lǐng)會研究方法,培養(yǎng)學生的邏輯推理能力。3引導(dǎo)學生主動的探索、發(fā)現(xiàn)和體驗,培養(yǎng)學生對大量信息的處理能力,從而增進思考力和創(chuàng)造力。情感目標培養(yǎng)學生不怕困難,探索真理的科學態(tài)度,樹立正確的科學觀【教學重點】1探究動生電動勢和感生電動勢的產(chǎn)生原因。2領(lǐng)會科學研究的重要方法?!窘虒W難點】感生電動勢的產(chǎn)生原因?!窘虒W方法】以類似科學研究的方式,通過理論探究、實驗研究方式引領(lǐng)學生解決問題?!窘虒W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。【教學媒體】多媒體計算機輔助教學系統(tǒng)。【教學過程】一、復(fù)習回顧圖片引入: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?什么力充當非靜電力?能量是怎樣轉(zhuǎn)化的呢?(2)討論與分析:提示:導(dǎo)體棒中的自由電荷受到什么力的作用呢?導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高呢?非靜電力與洛侖茲力有關(guān)嗎?學生分析,課件動畫配合:當導(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(最好由學生探討):洛侖茲力做功嗎?不做功。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:請同學們猜一猜。學生猜想可能是洛侖茲力,或是靜電力,或是其他力。讓學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。(學生討論,教師指導(dǎo))(4)學生匯報方案:學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,學生認識:簡單,但干擾因素多。對學生進行科學觀和思想教育: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理論。拓展問題(最好由學生探討):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12342設(shè)計方案