人教版高中物理选修3-2教案.pdf

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1、高中物理人教版选修3-2教案第四章电磁感应4.1 划时代的发现教学目标(一)知识与技能1 .知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。2 .知道电磁感应、感应电流的定义。(二)过程与方法领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。(三)情 感、态度与价值观1 .领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。2 .以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。教学重点、难点教学重点知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学难点领悟科学探究的方法和

2、艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。教学手段计算机、投影仪、录像片教学过程一、奥斯特梦圆“电生磁”-电流的磁效应引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？(4)电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。二、

3、法拉第心系“磁生电”-电磁感应现象教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：(1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？法拉第的研究 是-帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？(4)法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应W4 I-2法拉第用过的我同现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组

4、讨论，发表自己的见解。三、科学的足迹1、科学家的启迪教材P42、伟大的科学家法拉第教材四、实例探究【例 1发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（C）A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦【例 2】发现电流磁效应现象的科学家是奥斯特发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_ 安培，发现电磁感应现象的科学家是一法拉第 发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_ 库仑【例 3】下列现象中属于电磁感应现象的是（B）A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路中产生电流C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场五、学生的思考：1、我们可以通过哪些实验与现象来说明（证

5、实）磁现象与电现象有联系2、如何让磁生成电？4.2、探究电磁感应的产生条件教学目标（-）知识与技能1.知道产生感应电流的条件。2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。（二）过程与方法学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法（三）情感、态度与价值观渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。教学重点、难点教学重点：通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。教学难点：感应电流的产生条件。教学方法实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法教学手段条形磁铁（两个），导体棒，示教电流表，线 圈（粗、细各一个），学生电源

6、，开关，滑动变阻器，导线若干，教学过程一、基本知识（-）知识准备磁通量定义：公式：BS 单位：符号：推导：B R S,磁感应强度又叫磁通密度，用 Wb/n?表示B 的单位；计算：当 B 与 S 垂直时，或当B 与 S 不垂直时，小的计算初中知识回顾：当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。电磁感应现象：由磁产生电的现象（二）新课讲解1、实验一：闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线，教材P6图 4.2-1探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.实验二：向线圈中插入磁铁，或把磁铁从线圈中抽出，教材P6图 4.2-2探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系2、模仿法拉第的

7、实验：通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出，或改变线圈中电流的大小（改变滑线变阻器的滑片位置），教材P7图 4.2-3探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系3、分析论证：实验一：磁场强度不发生变化，但闭合线圈的面积发生变化;实验二：磁铁插入线圈时，线圈的面积不变，但磁场由弱变强；磁铁从线圈中抽出时，线圈的面积也不改变，磁场由强变弱;实验三:通电线圈插入大线圈时，大线圈的面积不变，但磁场由弱变强；通电线圈从大线圈中抽出时，大线圈的面积也不改变，但磁场由强变弱；当迅速移动滑线变阻器的滑片，小线圈中的电流迅速变化，电流产生的磁场也随之而变化，而大线圈的面积不发生变化，但穿过线圈的磁场强

8、度发生了变化。4、归纳总结：在几种实验中，有的磁感应强度没有发生变化，面积发生了变化；而又有的线圈的面积没有变化，但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。结论：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。5、课堂总结：1、2、3、产生感应电流的条件：电路闭合；穿过闭合电路的磁通量发生改变电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流6、例例题分析1、右图哪些回路中比会产生感应电流例2、如图，要使电流计G发生偏转可采用的方法是A、K闭合或断开的瞬间B、K闭合，

9、P上下滑动C、在A中插入铁芯 D、在B中插入铁芯7、练习与作业1、关于电磁感应，下列说法中正确的是A导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流C闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动，电路中一定会产生感应电流D穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流A线圈沿自身所在的平面做匀速运动B线圈沿自身所在的平面做加速直线运动C线圈绕任意一条直径做匀速转动D 线圈绕任意一条直径做变速转动3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，

10、且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内，若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是A 以 ab为轴转动B 以oo,为轴转动C 以ad为轴转动（转过的角度小于60）D 以be为轴转动（转过的角度小于60）4、如图，距形线圈abed绕 oo轴在匀强磁场中匀速转动，下列说法中正确的是A 线圈从图示位置转过90。的过程中，穿过线圈的磁通量不断减小 aB 线圈从图示位置转过90。的过程中，穿过线圈的磁通量不断增大C 线圈从图示位置转过180。的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化D 线圈从图示位置转过360。的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化X XB 1X!XIX:X r 6、在无限长直线电流的磁

11、场中，有一闭合的金属线框abed,线框平面与直导线ef在同一平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流A、水平向左运动 B、竖直向下平动f T eC、垂直纸面向外平动D、绕 be边转动-a.-ibd-c4.3 法拉第电磁感应定律教学目标（一）知识与技能1.知道什么叫感应电动势。2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别0、E=/3.理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。4.知道E=8Lvsin 如何推得。5.会用E=nA /A t和E=B L vsin J 解决问题。（二）过程与方法通过推导到线切割磁感线忖的感应电动势公式E=B L v,掌握运用理论知识探

12、究问题的方法。（三）情感、态度与价值观1.从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。2.了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。教学重点、难点教学重点：法拉第电磁感应定律。教学难点：平均电动势与瞬时电动势区别。教学方法演示法、归纳法、类比法教学手段多媒体电脑、投影仪、投影片。教学过程-、基本知识1、感应电动势电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象产生感应电流的条件：线路闭合，闭合回路中磁通量发生变化。感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势产生条件：回路中的磁通量发生变化但回路不一定闭合与什么因素有

13、关：穿过线圈的磁通量的变化快慢（A（|）/At）有 关（由前提节的实验分析可得）注意：磁通量的大小小；磁通量的变化（；磁通量的变化快慢（A|）/At）的区分2、法拉第电磁感应定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。公式：单匝线圈：E=A（|）/At多匝线圈：E=nACA感应电动势保持不变 B感应电动流保持不变*/4修C感应电动势逐渐增大 D感应电动流逐渐增大/|U M DX-X X三、练习与作业1、如右图，平行放置的金属导轨M、N之间的距离为L；-金属杆长为2L,一端以转轴J固定在导轨N匕 并 与M无摩擦接触，杆从垂直于导轨的位置，在导轨平面内以角速度3 顺时针

14、匀速转动至另一端。脱离导轨M。若两导挥间是一磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场，不计一切电阻,则在上述整个转动过程中 o.A、金属杆两端的电压不断增大 MB、o端的电势总是高于。端的电势C、两导轨间的最大电压是2BI73.厂*D、两导轨间的平均电压是272BI?3/2兀2、如右图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，一直角边长度为a,电阻为R的等腰直角三角形导线框以速度v垂直于斜边方向在纸面内运动，磁场与纸面垂直，则导线框的斜边x B）x产 生 的 感 应 电 动 势 为,导 线 框 中 的 感 应 电 流 强 度 为。x X3、如左图，-边长为a,电阻为R的正方形导线框，以恒定的速度v向

15、右进入以M N为边界的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，磁感应强度为B,M N与线框的边成45。角，则在线框进入磁场过程中产生的感应电流的最大值等于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _4、如图，长 为L的金属杆在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，沿逆时针方向绕。点在纸面内匀速转动，若角速度为3,则杆两端a、b和。间的电势差Ua =以及Ubo=、X X5、半径为10cm、电阻为0.20的闭合金属圆环放在匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环所在平面，当磁B感应强度为B从零开始随时间t成正比增加时，环中感应电流为0.1A。试写出B与t的关系式（B、t的单位分别取T、s）6、如图，导线

16、全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，感应强度为B。一根长度大于2 r的导线M N以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为R,其余电阻不计，试求M N从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值及通过的电量。M4.4 楞次定律教学目标(一)知识与技能1.掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。2.培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4.掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。(二)过程与方法1.通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总

17、结得出结论。2.通过应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。(三)情 感、态度与价值观在本节课的学习中，同学们直接参与物理规律的发现过程，体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受，并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。教学重点、难点教学重点：1.楞次定律的获得及理解。2.应用楞次定律判断感应电流的方向。3.利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。教学难点：楞次定律的理解及实际应用。教学方法发现法，讲练结合法教学手段干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。教学过程一、基本知识1.实验.(1)选旧干电池

18、用试触的方法查明电流方向与偏转方向的关系.明确：对电流表而言，电流从哪个接线柱流入，偏转.(2)闭合电路的一部分导体做切割磁感线的情电流表指针指针向哪边况.a.磁场方向不变，两次改变导体运动方向，如导体向右和向左运动.b.导体切割磁感线的运动方向不变，改变磁场方向.根据电流表指针偏转情况，分别确定出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生的感应电流方向.感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向都有关系.感应电流的方向可以用右手定则加以判定.右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动方向，其余四指指的就是感应电流的方向.

19、(3)闭合电路的磁通量发生变化的情况：分析：（甲）图：当把条形磁铁N极插入线圈中时,的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.（乙）图：当把条形磁铁N极拔出线圈中时,的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.（丙）图：当把条形磁铁S 极插入线圈中时,的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.穿过线圈的磁通量增加,穿过线圈的磁通量减少,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知，这时感应电流由实验可知，这时感应电流由实验可知，这时感应电流（丁）图：当条形磁铁S 极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.通过上述实验，引导学生认识到：凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场 定

20、阻碍原来磁通量的增加：凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少.在两种情况中，感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化.2、实验结论：楞次定律-感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.说明：对“阻碍”二字应 正 确 理 解.“阻碍”不 是“阻止”，而只是延缓了原磁通的变化，电路中的磁通量还是在变化的.例如：当原磁通量增加时，虽有感应电流的磁场的阻碍，磁通量还是在增加，只是增加的慢一点而已.实质上，楞次定律中的“阻碍”二字，指的是“反抗着产生感应电流的那个原因.3、应用楞次定律判定感应电流的步骤（四步走）.（1）明确原磁场的方向；

21、（2）明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；（3）根据楞次定律，判定感应电流的磁场方向；（4）利用安培定则判定感应电流的方向.4、推论：当导线切割磁感线时可用右手定则来判定，即大拇指与四指垂直,手心，大拇指指向导线的运动方向，则四指的指向为感应电流的方向二、例题分析例 1、在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M 相接，如图,a b,磁感线垂直于导轨所在平面。欲使M 所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是A、匀 速 向 右 运 动 B、加速向右运动C、减速向右运动 D、加速向左运动例 2、如图，水平地面上方有正交的匀强磁场和匀强电场，电场竖直向下，

22、磁场垂直纸面向里，半圆形铝框从直径出于水平位置时开始下落，不计阻力，a、b 两端落到地面的次序是让磁感线垂直穿过导轨上放一根导线A a 先于bB、b 先于aC、a、b 同时落地 D、无法判定例 3、如图，电容器PQ 的电容为IORF,垂直于回路的磁场的磁感应强度 以5X10-3T/S的变化率均匀增加，回路面积为101m2。则P Q两极电势差的绝对值为 V。P 极 所 带 电 荷 的 种 类 为,带电量为 C三、练习与作业1、一根沿东西方向的水平导线，在赤道上空自由落下的过程中，导线上各点的电势A、东端最高 B、西端最高 C、中点最高 D、各点一样高2、如右图，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a

23、、b、c、d 为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形，设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中A、线圈中将产生abed方向的感应电流B、线圈中将产生adeb方向的感应电流C、线圈中将产生感应电流的方向先是ab ed,后是adebD、线圈中无感应电流3、如右图，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与一圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合。为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是A、N 极向纸内，S 极向纸外，使磁铁绕O 点转动B、S 极向纸内，N 极向纸外，使磁铁绕O 点转动C、使磁铁在线圈平面内绕O 点顺时

24、针转动D、使磁铁在线圈平面内绕O 逆时针转动4、如右图，a b 是一个可绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合距形导线框，E 是电源，当滑线变阻器R 的滑 片 P 自左向右滑行时，线框ab将A、保持静止不动 B、沿逆时针方向转动C、沿顺时针方向转动D、发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向。4.5感生电动势和动生电动势教学目标（-）知识与技能1.知道感生电场。2.知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。（二）过程与方法通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣。（三）情感、态度与价值观通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德。教学重点、难点教学

25、重点：感生电动势与动生电动势的概念。教学难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。教学方法讨论法，讲练结合法教学手段多媒体课件教学活动（-）引入新课什么是电源？什么是电动势？电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。如果电源移送电荷q 时非静电力所做的功为W,那 么 W与 4 的比值W/q,叫做电源的电动势。用E 表示电动势，则：E=w/q在电磁感应现象中，要产生电流，必须有感应电动势。这种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？下面我们就来学习相关的知识。（二）进行新课1、感应电场与感生电动势 磁场变强、,一.一 .,生感应电国物理学场对自由者说产生投影教材图4.5-1,穿过闭会

26、回路的磁场增强，在回路中产流。是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？英家麦克斯韦认为，磁场变化时在空间激发出一种电场，这种电电荷产生了力的作用，使自由电荷运动起来，形成了电流，或了电动势。这种由于磁场的变化而激发的电场叫感生电场。感 用，/档此2 化时产:厂性生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力。由感生电场产生的感应电 匚 d%很 加 中 动势，叫做感生电动势。例题：教材P 2 2,例题分析2、洛伦兹力与动生电动势（投影）教材P23的 思考与讨论1.导体中自由电荷（正电荷）具有水平方向的速度，由左手定则可判断受到沿棒向上的洛伦兹力作用，其合运动是斜向上的。2.自由电荷不会一直运动下

27、去。因为C、D 两端聚集电荷越来越多，在 CD棒间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动。3.C 端电势高。4.导体棒中电流是由D 指向C 的。一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非静电力与洛伦兹力有关.由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。如图所示，导体棒运动过程中产生感应电流，试分析电路中的能量况。导体棒中的电流受到安培力作用，安培力的方向与运动方向相反，体棒的运动，导体棒要克服安培力做功，将机械能转化为电能。（四）实例探究【例1】如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（AC）A.磁场变化时，会在在

28、空间中激发一种电场B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力转化情阻碍导化，使D.以上说法都不对C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力【例2】如 图 所 示,导 体4 8在做切割磁感线运动时，烂 产牛一 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _tA_因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（AB）A X X XVTA.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B.动生电动势的产生与洛仑兹力有关J X X X-x -VxC.动生电动势的产生与电场力有关D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的个电动势,【例3】如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电

29、阻不计，另外两根与上述光滑导良好接触的金属杆浦、cd质量均为加，电阻均为R,若要使cd静止不动，应向一上运动,速度大小为_2mgR/B2L?_,作用于ah杆上的外力大小为_2mg度为8、轨保持则ab杆巩固练习1.如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平血内做圆当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（B）A.不变 B.增加 C.减少 D.以上情况都可能2.穿过一个电阻为1Q的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均 匀地减少2W b,则（BD）A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2VB.线圈中的感应电动势定是2VC.线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD.线圈中的感应电流一定是2A3.在匀强磁场中

30、，、c d 两根导体棒沿两根导轨分别以速度盯、也滑动，如图所示，下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是（C）A.0=也，方向都向右B.0=也，方向都向左C.V V2 丫 1 向右，丫 2 向左D.V|V2,向左，也向右4.如图所示，面积为0.2 m 2 的 1 0 0 匝线圈处在匀强磁场问垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=T,定值电阻R=6Q,线圈电阻/?2=4 Q,求：（1）磁通量变化率，回路的感应电动势；（4 V）（2）“、b两点间电压力，（2.4 A）5 .如图所示，在物理实验中，常 用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量.探测器线圈和冲击电流

31、计串联后，又能测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为，面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R,把线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈与磁场方向垂直，现将线圈翻转1 8 0 ,冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q,由此可知，被测磁场的磁磁感应强度B=_ qR/2 nS _6 .如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是（AD）A.A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B.A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C.A管是用胶

32、木制成的，B管是用塑料制成的D.A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的4.6互感和自感一、教学目标：（一）知识与技能了解互感和自感现象了解自感现象产生的原因知道自感现象中的个重要概念自感系数，了解它的单位及影响其大小的因素（-）过程与方法：引导学生从事物的共性中发掘新的个性，从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应得规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律。会用自感知识分析，解决一些简单的问题，并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用（三）情感、态度、价值观培养学生的自主学习的能力，通过对已学知识的理解实现知识的自我更新，以适应社会对人才的要求二、重点、难点及解决办法1 .重点：自感现象及自感系

33、数2 .难点：自感现象的产生原因分析 通、断电自感的演示实验中现象解释3 .解决办法：通过分析实验电路和直观的演示实验，引导学生运用已学的电磁感应知识进行分析、归纳，再利用电路中的并联规律，从而帮助学生突破本节重点、排除难点。三.学生活动设计：启发引导学生利用前面学过的电路知识及电磁感应知识，分析通电自感和断电自感的电路图，预测将会产生的实验现象，然后再通过观察实验现象验证自身的思维，并归纳总结自感现象这规律产生的原因。四.教具准备通、断电自感演示装置，电池四节（带电池盒）导线若干五.重点、难点的学习与目标完成过程引入新课问题情景：发生电磁感应的条件是什么？怎样得到这种条件，也就是让闭合回路中

34、磁通量发生变化？下面这两种电路中当电键断开和闭合瞬间会发生电磁感应现象吗？如果会发生，它们有什么不同呢？（-）互感现象1、基本概念：互感：互感现象：互感电动势：2、互感的理解：（1）、如右图断开、闭合开关瞬间会发生电磁感应吗？（2）这是互感吗？小结：互感现象不仅发生与绕在同一铁芯上的两个何相互靠近的电路之间。线圈之间，而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。问题情景：（互感中的能量）另一电路中能量从哪儿来的？小结：互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。3、互感的应用和防止：（二）自感现象1、问题情景：由电流的磁效应可知，线圈通电后周围就有磁场产生，电流变化，则磁场也变化，那么对于这个线

35、圈自身来说穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化。是否此时也发生了电磁感应现象呢？我们通过实验来解决这个问题。实 验1 （演示P25实验）出示自感演示器，通电自感。提出问题：闭合S瞬间，会有什么现象呢？引导学生做预测，然后进行实验。（实验前事先闭合开关S,调节变阻器R和R1使两灯正常发光，然后断开开关，准备好实验）。开始做实验，闭合开关S,提示学生注意观察现象观察到的现象：在闭合开关S瞬间，灯A2立刻正常发光，AI比A2迟一段时间才正常发光。学思考现象原因。请学生分析现象原因。总结：由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势,电动势总是阻碍磁通量的变化，既阻碍线圈中电流的变化，故电流不能立即

36、增大，灯A 1的亮度只能慢慢增加，最终与A2实验2（演示课本P26实验）断电自感先给学生几分钟时间看课本实验，预测实验现象，是回考与讨论问题。3.结论：这个感应通过A1的相同。4卜卜 1 唯2 答课本思B小结：线圈中电流发生变化时，自身产生感应电动势，这个感应电动势阻碍原电流的变化。自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。4.磁场的能量问题情景：在图4.6-4中，开关断开后，灯泡的发光还能持续一段时间,有时甚至比开关断开前更亮，这时灯泡的能量是从哪里来的呢？教师引导学生分析，电源断开以后，线圈中电流不会立即消失，这

37、时的电流仍然可以做功，说明线圈储存能量。当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的磁场也是从天到有，这可以看作电源把能量输送到磁场，储存在磁场中。这里我们知识一个合理的假设，有关电磁场能量的直接式样验证，要在我们认识了电磁波之后才有可能。5.自感现象的理解：线圈中电流的变化不能在瞬间完成，即不能“突变”。也可以说线圈能体现电的惯性6.自感的应用与防止：应用：日光灯防止：变压器、电动机（三）自感系数问题情景：我们都知道感应电动势的大小与回路中磁通量变化的快慢有关，而自感现象中的自感电动势是感应电动势的一种，那么就是说，自感电动势也应正比于穿过线圈的磁通量的变化率，即：E-A /A t,而磁场的强

38、弱又正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化。所以也可以说,自感电动势正比于电流的变化率。即E 8 4 I/4 t写成等式即：E=LAI/At2.自感系数，简称自感或电感，用字母L表示。影响因素：形状、长短、匝数、有无铁芯。3.单位：亨利 符号：H 常用单位：毫 亨（mH）微 亨（UH）（四）实例探究【例1】如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈心的电阻值都很小，接 通S,使电路达到稳定，灯泡。发光。则A.B.变暗C.D.暗在电路甲中,在电路甲中,在电路乙中,在电路乙中,【例2】如图所示,（AD）断开S,断开S,断开S,断开S,是合上的，在 K 断开后，分析:（1）若 K|R 2,灯

39、泡的亮度怎样变化?（2）若&m，降压变压器，2 /”所以副线圈导线要比原线圈导线粗些。课后请大家阅读教材4 7 页“科学漫步”，了解互感器的工作原理和应用。（三）课堂总结、点评本节课主要学习了以下内容：1 .变压器主要由铁芯和线圈组成。2 .变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象。3 .理想变压器：没有能量损失的变压器，是理想化模型。有P 输 出 P输 入从u2 N2A M（四）实例探究理想变压器基本规律【例 1】一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等（）A.交流的频率 B.电流的有效值C.电功率 D.磁通量变化率理想变压器的综合应用 例 2 如图所

40、示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U为加在原线圈两端的电压，八为原线圈中的电流，则（）A.保持小及产的位置不变，K 由a 合到b 时，八将增大B.保 持 a及 P 的位置不变，K 由 b 合到时，R 消耗功率C.保 持 d 不变，K 合在。处，使尸上滑，人将增大D.保持P 的位置不变，K 合在。处，若物增大，4 将增大【例 3】如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且正常发光，求三个线圈的匝数比小：2:3.（五）巩固练习1.理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6 V 的电池上，则副线圈两端电压为（）A.36V B.6V C.

41、l V2.当理想变压器副线圈空载时，副线圈的（D.0V)A.负载电阻为0C.两端电压为0B.输出电流为0D.输出功率为03.理想变压器原、副线圈的电流为人、&电压为、U2,功率为修、尸2,关于它们的关系，正确的是（）A./?由人决定 B.S 与负载有关C H 由尸2决定 由 3 决定4.一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2 倍()A.次级线圈的匝数增加为原来的2 倍B.初级线圈的匝数增加为原来的2 倍C.负载电阻变为原来的2 倍D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2 倍5.用理想变压器给负载R 供电，下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流A.增加原线

42、圈的匝数B.增加副线圈的匝数C.减小负载电阻R 的数值 D.增加负载电阻R 的数值6.在图所示的电路中，理想变压器的变压比为2：1,能正常工作，那么（）A.3和L2都能正常工作B L 和乙2都不能正常工作C.L（和L2中只有一个能正常工作D.条件不足，无法判断四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和 L4恰7.如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相原、副线圈的匝数比为 小：2=2：1,电源电压为U,求UB为多少？U同的白炽灯，8 灯两端的电压1B8.如图中所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n,:改=2 ：1,交流电源电压5=2 2 0 V,尸为熔断电流为/o=l.OA 的保险丝，负载为一

43、可变电阻.(1)当电阻R=1 0 0 Q时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R 的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超过多少？5.5电能的输送教学目标（一）知识与技能1.知 道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。2.知道降低输电损耗的两个途径。3.了解电网供电的优点和意义。（-）过程与方法通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力（三）情感、态度与价值观1 .培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。2.介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。教学重点、难点重点找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。难点

44、理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压 U.教学方法自学讨论法、阅读法、讲解法。教学手段多媒体课件教学过程（-）引入新课人们常把各种形式的能（如水流能、燃料化学能、核能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？这节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材，回答老师提出的下列问题（二）进行新课1.降低输电损耗的两个途径1、输送电能的基本要求是什么？输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济。可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。经济是指输电线路建造和运

45、行的费用低，电能损耗小。2、远距离大功率输电面临的困难是什么？在输电线上有功率损失。3、输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了。这是输电线上功率损失的主要原因。设输电电流为/,输电线的电阻为，则功率损失为根据功率损失的表达式尸=尸厂可知，要减少输电线上的功率损失，有两种方法：其一是减小输电线的电阻；其二是减小输电电流。4、如何减小输电线的电阻呢？根据电阻定律可知尸o,要减小输电线的电阻 可采用下述方法：S减小材料的电阻率0.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝

46、作输电线.减小输电线的长度/不可行，因为要保证输电距离.增加导线的横截面积，可适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难。5、如何减小输电线中的电流呢？阅读并回答教材4 9 页“思考与讨论”中的问题。在输电功率一定的条件下，根据P=U/可知，要减小输电线中的电流/,必须提高输电电压U,这就是采用高压输电的道理。6、以卜.两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。采用高压输电。在输电电流一定的情况下，线路电阻减为原来的一半，线路中损耗的功率减为原来的工。在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，线路中的电流减为一半，而损耗的功率减为原来27、大型发电机发出的电压不符合远距离输电

47、的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？在发电机处用升压变压器升高电压，在用户处用降压变压器降低电压.投影片展示我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理。如下图所示。设发电机的输出功率为P,则功率损失为A P=/22R用户得到的功率为P）=?-P.输电线路上的电压损失为：A U=A R，贝 l U 3=U 2-A U.8、目前，我国常用的远距离输电采用的电压有哪几种？有 l l O k V、2 2 0 k V,330 k V,输电干线采用5 00 kV的超高压，西北电网正在建设7 5 0k V 的线路。9、是不是输电电压越高越好？为什么？不是。电压越高，对输电线路和变

48、压器的要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。2.电网供电1 0、采用电网供电的优点是什么？可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。例 某交流发电机输出功率为5 X 1 0.5 W,输出电压为（7=1.0X 1 0.3 V,假如输电线的总电阻R=1 0Q，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户使用电压U=38 0V.（1）画出输电线路的示意图（下图）。（标明各部分的符号）（2）所用升压和

49、降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）（三）课堂总结、点评通过本节学习，主要学习以下问题：1.降低输电损耗的两个途径：减小线路电阻和减小输电电流。减小输电电流是最有效的途径。远距离输电线路上，P x/2r=，其 中（/=空）。采用高压输电可以达到减小输电电流的目的。r U2.电网供电的优点（四）实例探究高压输电的优点【例 1远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是（）A.可节省输电线的铜材料 B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损耗 D.可加快输电的速度远距离输电的过程【例 2】某小型水电站发电机输

50、出的电功率为100 k W,输 出 电 压 250 V,现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 C,要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%,用户获得220 V 电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？（理想变压器）（五）巩固练习1.在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是（）A.使输电线粗一些 B.减短输电线长度C.减少通电时间 D.采用高压输电2.远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法中正确的是（）A.输电线上的电流变为原来的倍B.输电线上的电压损失变为原来的1/n2C.输电线上的电功率损失变为原来的1/D