教案教學基本信息課題《電磁感應》單元復習（一）學科物理學段：高中年級高二年級教材書名：物理選修3-2出版社：人民教育出版社出版日期：2010年4月教學設計參與人員姓名單位聯系方式設計者王朝祥北京市第八十中學實施者王朝祥北京市第八十中學指導者王軍朝陽區教研中心課件制作者王朝祥北京市第八十中學其他參與者教學目標及教學重點、難點一、教學目標1.理解感應電流的產生條件、楞次定律和法拉第電磁感應定律，能解決相關問題。2.按照“現象→規律→本質”的主線把握本章知識的內在聯系，了解感應電動勢的產生機制。3.結合具體的問題情境，從相互作用、能量的角度解決問題，建立知識的網絡化結構。二、教學重點1.楞次定律、法拉第電磁感應定律的深層理解。2.結合問題情境，用多種方法解決問題，建立知識的網絡化結構。三、教學難點電動勢產生的微觀機制分析——對非靜電力的理解。教學過程(表格描述)教學環節主要教學活動設置意圖全章知識結構梳理展示全章知識結構，梳理兩條主線：1.知識角度：知識---規律----應用2.方法角度：磁通量---磁通量變化量---磁通量變化率從知識和方法角度引領學生從全章角度把握知識，理清知識脈絡，完成知識的重新建構?；顒右唬焊袘娏鞯漠a生條件復習（一）回顧感應電流的產生條件：1．磁通量：Φ=BS，B與S垂直磁通量是標量，有正負之分。可以用穿過該面的磁感線條數來描述。2．只要穿過閉合導體回路的磁通量發生變化，閉合導體回路中就有感應電流。（二）利用感應電流產生的條件分析問題例1：1831年8月，法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環上，線圈A接直流電源，線圈B接電流表，如圖所示。他發現，在開關S閉合的瞬間，線圈B中產生瞬時電流，隨后電流表的指針恢復到零。分析這個實驗現象，你能得到什么結論？練習：如圖，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。某時刻起MN中電流逐漸減小時，下列判斷正確的是A．穿過線圈平面的總磁通量向里，且逐漸減小B．線圈中產生逆時針方向的感應電流C．線圈所受安培力的合力方向向右 D．線圈所受安培力的合力方向垂直于紙面向外理解感應電流產生的條件，并能解決實際問題結合法拉第電磁感應的研究編制例題。復習知識的同時，滲透研究方法教育，滲透學科德育。多角度理解磁通量的變化?；顒佣豪愦味蓮土暬顒佣豪愦味蓮土暬顒佣豪愦味蓮土暎ㄒ唬┠Ｐ皖}分析思考：如圖所示，有一條形磁鐵由靜止開始下落，磁鐵從閉合線圈中穿過且不與線圈接觸，空氣阻力不計。（1）分析磁鐵落入線圈過程穿過線圈的磁場方向：；穿過線圈的磁通量如何變化？；線圈中感應電流產生的磁場方向；線圈中感應電流的方向（俯視）；分析磁鐵的受力情況和該過程中的能量轉化。（2）分析磁鐵穿出線圈的過程感應電流的方向（俯視）：；分析磁鐵的受力情況和能量轉化。（二）對楞次定律的理解1．楞次定律：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。（1）阻礙不是阻止，也不一定反向（2）感應電流的效果總是阻礙產生感應電流的原因*感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的相對運動,“來拒去留”。*在自感現象中，感應電流總是阻礙原電流的變化。2．應用楞次定律解決問題的步驟：Φ原→△Φ原→Φ感→I原（三）熟悉常見的磁場教師展示常見的磁場，要求會畫立體圖、截面圖、平面圖。提升學生課間想象力。（四）楞次定律的應用例題：如圖，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab。若MN中電流逐漸減小時，分析：（1）線圈內感應電流的方向；（2）線圈所受安培力的合力方向。對比題：改變線圈位置，重新分析。例題.如圖所示，CDEF是矩形金屬框，CD邊和EF邊都串聯有電流表。金屬框內存在著垂直于紙面向里的勻強磁場。當導體棒AB向右移動時，關于感應電流的方向，下列判斷正確的是A．對ABCD回路用楞次定律，通過右側電流表的電流方向向下B．對ABFE回路用楞次定律，通過左側電流表的電流方向向下C．穿過CDEF回路的磁通量恒定，因此金屬框各邊上均無電流D．根據右手定則，通過AB的感應電流方向向下例題：如圖所示裝置中，兩線圈繞在同一個閉合鐵芯上，兩側的光滑水平導軌都處于垂直于紙面的磁場中，cd桿原來靜止。當ab桿向右加速運動時，cd桿將如何移動？結合問題情境回顧利用楞次定律解決問題的過程，規范解題思路。強化第（1）題形成的分析問題思路。深化對楞次定律的理解，強化“阻礙…變化”的含義，通過演繹，將不同類型的問題有機貫通。熟悉常見的磁場，為電磁感應問題做好知識儲備。用楞次定律解決問題，在應用中鞏固對知識的理解。通過對比，深化對知識的理解。找不同，尋找方法的共性。分別用楞次定律和右手定則解決問題，引導學生靈活選用解決問題的方法。引領學生綜合電流的磁場、安培力、電磁感應等知識解決實際問題，提升綜合問題解決能力?；顒尤簩Ψɡ陔姶鸥袘傻睦斫饣顒尤簩Ψɡ陔姶鸥袘傻睦斫猓ㄒ唬Ψɡ陔姶鸥袘傻睦斫怆娐分懈袘妱觿莸拇笮。┻^這一電路磁通量的變化率成正比，即：①B恒定，感應電動勢.②S恒定，感應電動勢（二）對感生電動勢的理解3．麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發感生電場。如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環水平放置，環內存在豎直向上的勻強磁場B，環上靜止套著一個帶電量為+q的小球。若從某時刻起，磁感應強度B隨時間均勻增加，其變化率為k，使小球開始在環上運動。下列判斷正確的是A．環上的感生電動勢大小為kπr2B．小球受的電場力逐漸增大C．小球受到的洛倫茲力大小恒定D．每轉一周感生電場對小球做的功為qkπr2總結：變化的磁場產生渦旋電場，渦旋場力提供非靜電力。渦旋電場的電場線為閉合曲線，電場力做功與路徑有關，與靜電場不同。（三）對動生電動勢的理解問題情境：導線框abcd固定在絕緣水平面上，ab、cd兩邊平行，線框寬度為L。垂直于線框平面的勻強磁場的磁場磁感應強度為B。長度為L的金屬導體棒MN搭在線框上，與線框接觸良好，MN保持與ab、cd兩邊垂直。開關斷開，導體棒以速度v向右勻速運動。除R外其余電阻不計，不計摩擦。定量分析：（1）感應電動勢的大?。?）能量轉化情況。深化對法拉第電磁感應定律的理解，引出兩種電動勢。深化對感生電動勢的理解，分析感生電動勢的產生機制，渦旋場力提供非靜電力。引領學生從能的角度認識感生電動勢。明確感生電動勢的本質，對比渦旋場和靜電場，深化對感生電動勢的理解。在具體的問題情境中，引導學生從“法拉第電磁感應定律、力和運動關系（平衡）、感生電動勢的產生機制——非靜電力分析”這3個角度分析感應電動勢的大小，將各章節知識聯系起來，提升學生發散思維能力。另外，結合情境梳理知識，有利于建立知識與情境的聯系，逐步提高學生分析解決實際問題的能力。通過定量推導，帶領學生通過功分析能量轉化，進一步從能量的角度認識電磁感應現象（動生）。活動四：對自感實驗的理解帶領學生回顧實驗現象：教材的實驗裝置如圖，A1、A2、A3是相同的燈泡。實驗時，斷開開關S1瞬間，燈A1閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。提出思考題：斷電自感實驗中，感應電流是否可能大于開關斷開之前通過線圈L1的電流？為什么？以斷電自感為例，按照“電流—電動勢—能量”的主線，引導學生用楞次定