2019-2020年高中物理 “感應電動勢”教學設計 新人教版選修2-1.doc

2019-2020年高中物理 “感應電動勢”教學設計 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生機理，體會科學研究的重要方法。3了解兩種電動勢的應用，會正確解釋有關現(xiàn)象。能力目標：1以問題為線索，培養(yǎng)學生大膽質疑的創(chuàng)新精神。2經歷科學研究過程，領會研究方法，培養(yǎng)學生的邏輯推理能力。3引導學生主動的探索、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生原因。2領會科學研究的重要方法?！窘虒W難點】感生電動勢的產生原因?！窘虒W方法】以類似科學研究的方式，通過理論探究、實驗研究方式引領學生解決問題。【教學器材】交變磁場演示儀，雙通電螺線管、通草球、導線、實物投影儀?！窘虒W媒體】多媒體計算機輔助教學系統(tǒng)?！窘虒W過程】一、復習回顧圖片引入：1憑“空”發(fā)電；2磁場變化引起閉合回路產生感應電流。開門見山給出概念：導體運動產生的感應電動勢稱為動生電動勢。磁場變化在導體中產生的感應電動勢是感生電動勢。友情提示：產生感應電動勢的那一部分導體相當于電源。從能量轉化角度看，電源是通過非靜電力做功把其他形式的能量轉化為電能的裝置。簡要回憶電荷在外電路（電場力）和內電路（非靜電力）中的運動原因。二、提出問題：根據這些知識和信息，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生（1）提出問題：動生電動勢是怎樣產生的？什么力充當非靜電力？能量是怎樣轉化的呢？（2）討論與分析：提示：導體棒中的自由電荷受到什么力的作用呢？導體棒的哪端電勢比較高呢？非靜電力與洛侖茲力有關嗎？學生分析，課件動畫配合：當導體棒在勻強磁場B中以速度v運動時，導體棒內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）則導體CD相當一個電源。（3）歸納總結：動生電動勢的非靜電力與洛侖茲力有關。備用問題（最好由學生探討）：洛侖茲力做功嗎？不做功。動生電動勢的產生表明能量是怎樣轉化的呢？其他形式的能轉化為電能。導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，阻礙導體棒的運動，導體棒要克服安培力做功，將其他形式的能轉化為電能。（二）研究感生電動勢的產生引導：感生電動勢是怎樣產生的呢？（1）提出問題：磁場變化使閉合電路中的導體產生感應電流，那么，使導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）進一步問題：難道是變化的磁場對電荷產生作用力？ 研究課題：變化的磁場是怎樣對電荷產生作用力的？（3）設計實驗： 怎樣得到變化的磁場？怎樣得到電荷？請分組討論設計：研究變化的磁場對電荷產生作用力的方案。（學生討論，教師指導）（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）實際應用：課件展示電子感應加速器。判定感生電場的方向，分析感應加速器加速原理，進一步鞏固感生電場，加深變化的磁場產生感生電場的認識，為電磁場理論鋪墊。五、課堂總結1動生電動勢的非靜電力與洛侖茲力有關。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邏輯推理、實驗研究分析與論證歸納總結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定律，是兩種不同原因引起的電動勢，若B、S都變化，導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、板書設計附：1分組問題卡序號問題內容12342設計方案