专题三电磁感应规律的应用教学设计【教材分析】本专题复习内容是在专题一“电磁感应现象、楞次定律”和专题二“法拉第电磁感应定律”的基础上,进一步深入的将电磁感应规律的应用与电路知识、动力学知识、能量知识等内容综合起来。
本专题题目牵涉面广,综合性强,问题类型较多, 1 个课时只能够涉及基本重难点知识内容,更深一步的训练则还需要更多的时间。
【学情分析】本次讲课比赛时,高三一轮复习一般都还只进行到电路、磁场部分,学生对本部分内容可能还较生疏,因此,教学过程中宜适度复习专题一、二的基本知识内容,另外本专题复习课的容量大,对学生综合分析能力、推理能力要求较高,教学难度大,需要在教学过程中注重循序渐进的引导。
【教学目标】1、知识与技能:熟悉电磁感应综合问题类型及其解决思路和注意事项,能够较好地解决近几年高考在电磁感应综合部分的热点问题。
2、过程与方法:通过一个典型例题的逐层深入地剖析,使学生掌握电磁感应综合问题类型和解决思路,并养成画等效电路图的习惯。
3、情感、态度与价值观:通过循序渐进的引导,使学生克服畏难情绪,树立解决高考难点的信心,同时养成严谨细致的思维习惯。
【教学重点】电流电压电量的计算、平衡与动态问题分析、安培力的功和焦耳热的计算【教学难点】电流电压电量的计算、动态问题分析、焦耳热的计算【教学媒体】多媒体系统、PPT 课件、直尺、导学案【教学活动】教学环节教师活动学生活动〇、课前预习展示本节课课题,下发导学案,安排预习任务:完成导完成“基本知识回顾”部学案“基础知识回顾”部分分一、课堂引入1、高考分析:展示考题,分析类型1、听讲,看 ppt 课件的板书:专题三电磁感应规律的应用是高考的必考点,并且所占高考题展示,跟随思考。
电磁感应规分值还不少, 2012 年湖北卷就有22 分,2013 年达到近律的应用几年之最, 25 分, 2014 年减为 12 分,而 2015 年又增加到 18 分!下面我们就看看 2015 年全国各地的高考对本专题的内容做了些什么考察。
【展示】“ 2015 年全国高考物理试题分类汇编——电磁感应”板书:一、电路问题二、动力学问题三、能量问题二、经典例题剖析【点评】本专题我们也将从这三个方面展开复习。
2、和学生一起完成“基本知识回顾”(1)穿过闭合回路的磁通量发生变化,就可以在闭合回路产生感应电动势,进而形成感应电流;(2)感应电流的方向由楞次定律来判定,导体棒垂直切割磁感线产生的感应电流的方向还可由右手定则来判定。
( 3)感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律来计ΔΦ算,计算式为E=n Δt;感应电动势因产生方式不同而分为两类情况:①B 不变而 S 变化,从而产生的电动势叫做动生电动势,可用E= nBS计算,导体棒垂直切割磁感t线产生的感应电动势的还可用公式E=BLv来计算;②S 不变而 B 变化,从而产生的电动势叫做感生电动势,可用 E= nS B 计算;t3、介绍专题三复习思路,板书本节课主体框架。
感应电动势→感应电流--→电路问题↓磁场安培力--—→动力学问题↓做功动能、电能变化-→能量问题高考就是按这个逻辑来考察电磁感应规律,我们也就按照这个逻辑思路来展开本专题的复习。
1、题目展示:下面我们以2015年北京卷第22题为载体来展开本专题核心知识点的复习。
【例题】如图所示,光滑金属导轨 ab、cd 水平平行放置,处在方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中,导轨左侧接有阻值为 R= 2r 的定值电阻,导轨间距为L ,导轨电阻不计。
一质量为 m、电阻为r、长度也为 L 的金属导体棒 MN 垂直导轨放置在导轨上,在水平向右的拉力作用下向右匀速运动,速度为 v。
2、一起回答,并订正错误。
3、记笔记2012 年天津卷、四川卷、山东卷, 2013 年北京卷、安徽卷、上海卷, 2014 年北京卷、山东卷、天津卷,2015 年北京卷、上海卷、海南卷、安徽卷、福建卷1、读导学案上的题目,圈点关键词R(1) R 中电流的大小是多少?方向如何?(2) M、 N 两点哪点电势高? M、 N 两点间电势差是多少?(3)水平拉力为多大?(4)若某时刻撤去水平拉力,则此后的过程中,导体棒将做什么运动?最终速度是多少?板画:作(5)若撤去水平拉力后,体棒向右运的最距离 x,此程中通体棒的荷量是多大?(6)若某刻撤去水平拉力,此后的程中,R中生的焦耳是多少?2、分析理( 1)( 2),解决路前三点。
2、迅速完成(1)( 2 )(1)要求学生迅速完成( 1)( 2)( 3)。
( 3)。
(2)答全体学生[1] 感流大小是多少?R 中流的方向答:呢?怎么判断的?BLv[1] I ,a→ b,[2] M、N 两点哪点高?3r右手定, MN 中流 N[3]到底是哪点高?依据什么判断的?板画:上正,画流流向,并画等效源。
副板:U E Ir板:1、哪部分是源? =?r=?2、理清路(充:在源外部,流从正极流向极。
)【点】磁感象的本是生感,楞次定律(右手定)判断的是感源内部流的方向(由极流向正极),就是感 E 的方向,路中 I 的方向由 E 的方向决定。
[4]M、N 两点差是多少?[ 5] 到底是U ab1BLv ?BLv ?U ab23是 U ab BLv ?3【点】大家得呢?非常正确!大家知道,路端 U E Ir ,只有在r=0或者外路断路I=0, U=E ;一般情况下, U < E.在里要提醒大家,了避免路算中的低,我一定要养成画等效路的!首先搞清楚哪部分相当于源,然后理清路构,画好等效路,再依据路的基本律——欧姆→M , R 中流 a→b[2]回答 1: M 点,回答 2: N 点[ 3]M 点,MN 是源,源中的流由极流向正极, MN 中流 N→ M,所以 M 是正极,所以M点高。
[4]回答 1: BLv,回答 2: 2BLv/3争⋯⋯[5]2 BLv /3因 MN 是源,源两端的是路端,也就是外阻分得的。
构——画等效路3、依据欧姆定律算:注意—— U=E? 定律来算;画好等效路,就能一目了然:源两端的不是,而是外阻分得的,也就是路端!3、分析理第(3),解决平衡。
[1]水平拉力多大?[2]依据的什么力学律?[3]F 安的方向向哪?是依据什么判断的?笔。
3、答:[1] FB2 L2v3r副板:B2 L2v F安3r F F安0 板:1、平衡(念)可以怎判断?[2]平衡条件【点】非常正确!安培力向左,大小[3]左手定,楞次定F安B2 L2v ,由平衡条件,F F安0 ,可得律——感流生3r 的效果,它要阻碍引FB2 L2v 起感流的原因,本。
就是平衡。
中是体棒向右运3r引起的,因此感流所4、合作探究:下面看第(4),大家先自己思受安培力向左,阻碍体考算,然后小,最后每都推荐一个同学代表棒向右运。
本小 宣布本小 果,并接受提 。
[ 1]哪个小 的代表 言? [ 2] 体棒将做什么运 ? [ 3]加速度减小,依据是什么? [ 4]最 速度是多少? [ 5] 什么一定会减 0?[6] v-t 象是怎 的?作 :v- t 象 【点 】感 流所受的安培力随速度 化而 板 :化,安培力 化 而会影响加速度, 加速度反 来有影2、 : 响速度—— 就是力学里面的“”。
理v → F → a,一是要思路要清晰——最初速度、加速度如,v ,a ,何?二是要列 力学方程, 由方程看出此后速度怎力学方程, v- t 化 而引起加速度 化?三是借助 v-t 象可以直 反象映速度、加速的的 化 , 程一目了然。
5、合作探究 :下面我 一步思考第(5) 。
(念 )( 1)提示:首先 思考[ 1]怎 算通 体棒横截面的 荷量呢?[2] q It ? I 取多少? t 呢?[3] 本 中, I 恒定 ? t 方便求解 ? [4] 那又 从什么思路入手?[5]t ,由 流定 式 Iq 算的t是 什么 ? 个 流能 依 据什 么算 出来 ?可 以用I 0 I算 ?2[6] I 是由什么 生的?每 每刻的是由刻的瞬 算, 平均 流由什么 来 算?[ 7]平均 又怎么 算呢?平均速度如何 算?方便 ?[引 ] 可 体棒向右运 的 t ,然后再分析,或 t 可以消掉?( 2) 言 : 下面 分小 ,最后每 都推荐一个同学代表本小 宣布本小 果, 并接受提 。
[1]感 量是多少?板 :[2]分析的思路是怎 的?( 3)小 点 :4、感 量:在本 中, 体棒中的 流一直在随 化, q I t ,而且不是均匀 化, 因此 算感 量必 用平均 流IEE ,而R , 来 算;平均 流要用平均 来算IrR rE n Φ由 E nΦ算出的 上就是平均感 。
tt→ qΦ三个表达式 立,可以得到一个重要的 式:nR 总4、自主探究,合作交流,代表 言[ 1] 手 言[ 2] 体棒将做加速 度减小的减速运[3]随着速度的减小,安培力也就减小,由牛 第二定律可知,加速度减小。
[ 4]最 速度会减 0.[5]只要速度没有减零,就有安培力,就会阻碍相 运 ,直到速度减 零止。
[ 6] v-t 象的斜率越来越小。
5、自主探究,合作交流,代表 言(1)答 :[1]⋯⋯ [2]⋯⋯[ 3]I 不恒定, t 不方便 算[4]⋯⋯[5]平均 流,⋯⋯,不能,因 流随 不是均匀 化的。
[6] ,平均[7]答案一: E BLv答案二: EΦ nt( 2)代表 言:[1] qBLx 3r[2]由 EnΦ算出t平 均 感, 由E 算 出 平 均IR r流, 而由 q I t 算出感量。
( 3) 笔(念 )副板 :Q I 2Rt ?副板 :Q 1mv 22 Q R2 Q3板 :1、W 安 - E 电2、方法:能量守恒,或 能定理 3、注意: Q 总 Q 支副板 :? W安0- 1mv 22 W 安 -Q Q R2 Q3三、 堂反q n Φ, 个表达式可直接用来 算感 量。
R 总6、合作探究 :下面我 再思考一个更有 度的 :第( 6) 。
( 1)提示:首先 思考 [ 1]R 中 生的焦耳 怎 算呢?[2]用公式 QI 2Rt 方便 算 ? I 取多少? t呢?[ 3]那又 从什么思路入手?[4] 路中焦耳 增加的同 , 体棒的速度在怎么 化?由此你想到了什么?( 2) 言 : 下面 分小 ,最后每 都推荐一个同学代表本小 宣布本小 果。
[ 1]R 中 生的焦耳 是多少?[ 2]你 的分析思路是怎 的? [3] 1mv 2是 1mv 2 ? 什么是1mv 2 ?23 3[4]其他小 的 果是一 的 ? 有 的思路 ?( 3)小 点 :①因 本 中 流不是恒定 流,用Q I 2 Rt算焦耳 不方便; 因而,我 得 思路——本 涉及到机械能和 能的相互 化 , 故可用能量守恒来 理。