(一)知識(shí)與技能(二)過(guò)程與方法領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問(wèn)題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀教學(xué)重點(diǎn)2(1)是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的?在這之前，科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景?(2)奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎?奧斯特面對(duì)失敗是怎樣做的?(3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過(guò)程是怎樣的?用學(xué)過(guò)的知識(shí)如何解釋?(4)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義?談?wù)勛约旱母惺堋?1)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考?法拉第持怎樣的觀點(diǎn)?(2)法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎?法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的?(3)法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終，失敗的原因是什么?(4)法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過(guò)程是怎樣的?之后他又做了大量(5)從法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程中，你學(xué)到了什么?1、科學(xué)家的啟迪教材P32、偉大的科學(xué)家法拉第教材P4【例1】發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(C)3A.安培B.赫茲C.法拉第D.麥克斯韋【例2】發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(奧斯特),發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力規(guī)律的科學(xué)家是(安培),發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(法拉第),發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學(xué)家是(庫(kù)侖)。【例3】下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(B)A.磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用B.變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流C.插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化D.電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)五、學(xué)生的思考：1、我們可以通過(guò)哪些實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)象來(lái)說(shuō)明(證實(shí))磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有聯(lián)系2、如何讓磁生成電?4(一)知識(shí)與技能(二)過(guò)程與方法(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)條形磁鐵(兩個(gè)),導(dǎo)體棒，示教電流表，線圈(粗、細(xì)各一個(gè)),學(xué)生電源，(一)知識(shí)準(zhǔn)備推導(dǎo)：B=φ/S,磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁通密度，用Wb/m2表示B的單位；計(jì)算：當(dāng)B與S垂直時(shí)，或當(dāng)B與S不垂直時(shí)，φ的計(jì)算2、初中知識(shí)回顧：當(dāng)閉合電路的一部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)現(xiàn)象：由磁產(chǎn)生電的現(xiàn)象(二)新課講解1、實(shí)驗(yàn)一：閉合電路的部分導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線，教材P5圖4.2-1探究導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)快慢與電流表示數(shù)大小的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)二：向線圈中插入磁鐵，或把磁鐵從線圈中抽出，教材P5圖4.2-2探究磁鐵插入或抽出快慢與電流表示數(shù)大小的關(guān)系2、模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)：通電線圈放入大線圈或從大線圈中拔出，或改變線圈中電流的大小(改變滑線變阻器的滑片位置),教材P6圖4.2-3探究將小線圈從大線圈中抽出或放入快慢與電流表示數(shù)的關(guān)系3、分析論證：實(shí)驗(yàn)一：磁場(chǎng)強(qiáng)度不發(fā)生變化，但閉合線圈的面積發(fā)生變化；實(shí)驗(yàn)二：(1)磁鐵插入線圈時(shí)，線圈的面積不變，但磁場(chǎng)由弱變強(qiáng)；(2)磁鐵從線圈中抽出時(shí)，線圈的面積也不改變，磁場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)酰?實(shí)驗(yàn)三：(1)通電線圈插入大線圈時(shí)，大線圈的面積不變，但磁場(chǎng)由弱變強(qiáng)；(2)通電線圈從大線圈中抽出時(shí)，大線圈的面積也不改變，但磁場(chǎng)由強(qiáng)變(3)當(dāng)迅速移動(dòng)滑線變阻器的滑片，小線圈中的電流迅速變化，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也隨之而變化，而大線圈的面積不發(fā)生變化，但穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生了變化。4、歸納總結(jié)：在幾種實(shí)驗(yàn)中，有的磁感應(yīng)強(qiáng)度沒(méi)有發(fā)生變化，面積發(fā)生了變化；而又有的線圈的面積沒(méi)有變化，但穿過(guò)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生了變化。其共同點(diǎn)是穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生了變化。磁通量變化的快慢與閉合回路中感應(yīng)電流的大小有關(guān)。結(jié)論：只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。二、課堂總結(jié)：(1)、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：①電路閉合；②穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生改變(2)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象(3)、感應(yīng)電流：由磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流6、例題分析例1、下圖哪些回路中比會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流7例2、如圖，要使電流計(jì)G發(fā)生偏轉(zhuǎn)可采用的方法是C、在A中插入鐵芯D、在B中C閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會(huì)產(chǎn)A線圈沿自身所在的平面做勻速運(yùn)動(dòng)C線圈繞任意一條直徑做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)3、如圖，開(kāi)始時(shí)距形線圈平面與磁場(chǎng)垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，另一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，若要使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流C以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于60°)D以bc為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于60°)84、如圖，距形線圈abcd繞oo軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是A線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量不斷減小B線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量不斷增大C線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化D線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)360°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化5、在無(wú)限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)中，有一閉合的金屬線框abcd,線框平面與直導(dǎo)線ef在同一平面內(nèi)(如圖),當(dāng)線框做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流A、水平向左運(yùn)動(dòng)B、豎直向下平動(dòng)C、垂直紙面向外平動(dòng)D、繞bc邊轉(zhuǎn)動(dòng)9(一)知識(shí)與技能2.培養(yǎng)觀察實(shí)驗(yàn)的能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分3.能夠熟練應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向4.掌握右手定則，并理解右手定則實(shí)際上為楞次定律的一(二)過(guò)程與方法2.通過(guò)應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們直接參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的樂(lè)趣和美的享受，并在頭腦中進(jìn)一步強(qiáng)化教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)發(fā)現(xiàn)法，講練結(jié)合法教學(xué)手段干電池、靈敏電流表、外標(biāo)有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線。教學(xué)過(guò)程一、基本知識(shí)(1)選舊干電池用試觸的方法查明電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系.明確：對(duì)電流表而言，電流從哪個(gè)接線柱流入，指針向哪邊偏轉(zhuǎn).(2)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的情況.a.磁場(chǎng)方向不變，兩次改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，如導(dǎo)體向右和向左運(yùn)動(dòng).b.導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向不變，改變磁場(chǎng)方向.根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況，分別確定出閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向.感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向都有關(guān)系.感應(yīng)電流的方向可以用右手定則加以判定.右手定則：伸開(kāi)右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向.(3)閉合電路的磁通量發(fā)生變化的情況：實(shí)線箭頭表示原磁場(chǎng)方向，虛線箭頭表示感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向.知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相反.知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相同.知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相反.這時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相同.通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到：凡是由磁通量的增激發(fā)的磁場(chǎng)一定阻礙原來(lái)磁通量的增加；凡是由磁通量的減所激發(fā)的磁場(chǎng)一定阻礙原來(lái)磁通量的減少.在兩種情況中，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)都阻礙2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：楞次定律——感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.說(shuō)明：對(duì)“阻礙”二字應(yīng)正確理解.“阻礙”不是“阻止”,而只是延緩了原磁通的變化，電路中的磁通量還是在變化的.例如：當(dāng)原磁通量增加時(shí)，雖有感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的阻礙，磁通量還是在增加，只是增加的慢一點(diǎn)而已.實(shí)質(zhì)上，楞次定律中的“阻礙”二字，指的是“反抗著產(chǎn)生感應(yīng)電流的那個(gè)原因.”3、應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的步驟(四步走).(2)明確穿過(guò)閉合回路的磁通量是增加還是減少；(3)根據(jù)楞次定律，判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向；(4)利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向.4、推論：當(dāng)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)可用右手定則來(lái)判定，即大拇指與四指垂直，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，大拇指指向?qū)Ь€的運(yùn)動(dòng)方向，則四指的指向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向二、例題分析例1、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈M相接，如圖，導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab,磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面。欲使M所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況可能是A、勻速向右運(yùn)動(dòng)B、加速向右運(yùn)動(dòng)C、減速向右運(yùn)動(dòng)D、加速向左運(yùn)動(dòng)例2、如圖，水平地面上方有正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)豎直向下，磁場(chǎng)垂直紙面向里，半圓形鋁框從直徑出于水平位置時(shí)開(kāi)始下落，不計(jì)阻力，a、b兩端落到地面的次序是C、a、b同時(shí)落地D、無(wú)法判定例3、如圖，電容器PQ的電容為10μF,垂直于回路的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度以5×10-3T/s的變化率均勻增加，回路面積為10-2m2。則PQ兩極電勢(shì)差的絕對(duì)值為_(kāi)V。P極所帶電荷的種類為,帶電量為C。三、練習(xí)與作業(yè)1、一根沿東西方向的水平導(dǎo)線，在赤道上空自由落下的過(guò)程中，導(dǎo)線上各點(diǎn)的電勢(shì)A、東端最高B、西端最高C、中點(diǎn)最高D、各點(diǎn)一樣高2、如右圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于圓形線圈指向紙里，a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)，現(xiàn)用外力作用在上述四點(diǎn)，將線圈拉成正方形，設(shè)線圈導(dǎo)線不可伸長(zhǎng)，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過(guò)程中A、線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流B、線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應(yīng)電流C、線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向先是abcd,后是adcbD、線圈中無(wú)感應(yīng)電流3、如右圖，一均勻的扁平條形磁鐵的軸線與一圓形線圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重合。為了在磁鐵開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)在線圈中得到逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，磁鐵的運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)是A、N極向紙內(nèi)，S極向紙外，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)B、S極向紙內(nèi)，N極向紙外，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)C、使磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D、使磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)4、如右圖，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合距形導(dǎo)線框，E是電源，當(dāng)滑線變阻器R的滑片P自左向右滑行時(shí)，線框ab將A、保持靜止不動(dòng)B、沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C、沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)D、發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向。(一)知識(shí)與技能2.知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別4.知道E=BLvsinθ如何推得。(二)過(guò)程與方法通過(guò)推導(dǎo)到線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv,掌握運(yùn)用理論知識(shí)探究(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀2.了解法拉第探索科學(xué)的方法，學(xué)習(xí)他的執(zhí)著的科學(xué)探究精神。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)方法教學(xué)手段多媒體電腦、投影儀、投影片。教學(xué)過(guò)程一、基本知識(shí)1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：線路閉合，閉合回路中磁通量發(fā)生變化。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生條件：回路中的磁通量發(fā)生變化但回路不一定閉合與什么因素有關(guān)：穿過(guò)線圈的磁通量的變化快慢(△φ/△t)有關(guān)(由前提節(jié)的實(shí)驗(yàn)分析可得)2、法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一回路的磁通量的變化率成正比。適用范圍：普遍適用3、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算公式：E=BLvsinθ。θ—導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的夾角。推導(dǎo)方法：條件：導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直適用范圍：勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)線切割磁感線單位：1V=1T×1m×1m/s=1Wb/s4、反電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總要削弱電源電動(dòng)勢(shì)的作用，我們就把感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為反電動(dòng)勢(shì)；其作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。教材電動(dòng)機(jī)在使用時(shí)的注意點(diǎn)：二、例題分析例1、如圖，導(dǎo)體平行磁感線運(yùn)動(dòng)，試求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小(速度與磁場(chǎng)的夾角θ,導(dǎo)線長(zhǎng)度為L(zhǎng))例2、如右圖，電容器的電容為C,兩板的間距為d,兩板間靜止一個(gè)質(zhì)量為m,電量為+q的微粒，電容器C與一個(gè)半徑為R的圓形金屬環(huán)相連，金屬環(huán)內(nèi)部充滿垂直例3、如右圖，無(wú)限長(zhǎng)金屬三角形導(dǎo)軌COD上放一根無(wú)限長(zhǎng)金屬導(dǎo)體棒MN,拉動(dòng)MN使它以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，如果導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w，電A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變B感應(yīng)電動(dòng)流保持不變C感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大D感應(yīng)電動(dòng)流逐漸增大三、練習(xí)與作業(yè)1、如右圖，平行放置的金屬導(dǎo)軌M、N之間的距離為L(zhǎng);一金屬桿長(zhǎng)為2L,一端以轉(zhuǎn)軸o固定在導(dǎo)軌N上，并與M無(wú)摩擦接觸，桿從垂直于導(dǎo)軌的位置，在導(dǎo)軌平面內(nèi)以角速度w順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)至另一端o脫離導(dǎo)軌M。若兩導(dǎo)揮間是一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)一切電阻，則在上述整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中A、金屬桿兩端的電壓不斷增大B、o端的電勢(shì)總是高于o端的電勢(shì)C、兩導(dǎo)軌間的最大電壓是2BL2@D、兩導(dǎo)軌間的平均電壓是271/2BL2w/2π2、如右圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一直角邊長(zhǎng)度為a,電阻為R的等腰直角三角形導(dǎo)線框以速度v垂直于斜邊方向在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，則導(dǎo)線框的斜邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為,導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流強(qiáng)度為o3、如左圖，一邊長(zhǎng)為a,電阻為R的正方形導(dǎo)線框，以恒定的速度v向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,MN與線框的邊成45°角，則在線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的最大值等于_4、如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿逆時(shí)針?lè)较蚶@o點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若角速度為w,則桿兩端a、b和o間的5、半徑為10cm、電阻為0.2Ω的閉合金屬圓環(huán)放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于圓環(huán)所在平面，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B從零開(kāi)始隨時(shí)間t成正比增加時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流為0.1A。試寫(xiě)出B與t的關(guān)系式(B、t的單位分別取T、s)6、如圖，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根長(zhǎng)度大于2r的導(dǎo)線MN以速度v在圓環(huán)上無(wú)摩擦地自左端勻速滑動(dòng)到右端，電路的固定電阻為R,其余電阻不計(jì)，試求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過(guò)程中電阻R上的電流強(qiáng)度的平均值及通過(guò)的電量。4.5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況(一)知識(shí)與技能(二)過(guò)程與方法通過(guò)同學(xué)們之間的討論、研究增強(qiáng)對(duì)兩種電動(dòng)勢(shì)的認(rèn)(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀(一)引入新課什么是電源?什么是電動(dòng)勢(shì)?如果電源移送電荷q時(shí)非靜電力所做的功為W,那么W與q的比值Wq,叫做電源的電動(dòng)勢(shì)。用E表示電動(dòng)勢(shì)，則：E=w/q在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，要產(chǎn)生電流，必須有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。用扮演了非靜電力的角色呢?下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)。(二)進(jìn)行新課磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)變強(qiáng)投影教材圖4.5-1,穿過(guò)閉會(huì)回路的磁場(chǎng)增強(qiáng)，在回發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)呢?英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)出一種電場(chǎng)，這種電場(chǎng)對(duì)自由電荷產(chǎn)生了力應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，誰(shuí)是非靜電力?(投影)教材P20的〈思考與討論〉(1).導(dǎo)體中自由電荷(正電荷)具有水平方向的速度，由左手定則可判斷受(2).自由電荷不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。因?yàn)镃、D兩端聚集電荷越來(lái)越多，在(4).導(dǎo)體棒中電流是由D指向C的。一段導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)非(三)實(shí)例探究【例1】如圖所示，一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中，由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化，而使A.磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在在空間中激發(fā)一種電場(chǎng)B.使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力C.使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力【例2】如圖所示，導(dǎo)體AB在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，因C.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)D.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣的【例3】如圖所示，兩根相距為L(zhǎng)的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌電ab、cd質(zhì)量均為m,電阻均為R,若要使cd靜止不動(dòng)，則ab桿應(yīng)向_上運(yùn)動(dòng)，速度大小為_(kāi)2mgR/B2L2_,作用于ab桿上的外力大小為_(kāi)2mg_(四)鞏固練習(xí)1.如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平A.不變B.增加C.減少2.穿過(guò)一個(gè)電阻為1Ω的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少A.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是每秒減少2VB.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是2VC.線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少2AD.線圈中的感應(yīng)電流一定是2AA.v?=v?,方向都向右B.v?=v?,方向都向左4.如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方問(wèn)垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=(2+0.2t)T,定值電阻R?=6Ω,線圈電阻R?=4Ω,求：(2)a、b兩點(diǎn)間電壓Uab(2.4A)5.如圖所示，在物理實(shí)驗(yàn)中，常用“沖擊式電流計(jì)”來(lái)測(cè)定通過(guò)某閉合的電荷量.探測(cè)器線圈和沖擊電流計(jì)串聯(lián)后，又能測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.已知線圈匝數(shù)為n,面積為S,線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R,把線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始時(shí)線圈與磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)將線圈翻轉(zhuǎn)180°,沖擊式電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電荷量為q,由此可知，被測(cè)磁場(chǎng)的磁磁感應(yīng)強(qiáng)度B=qR/2nS6.如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度.兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無(wú)初速釋放，穿過(guò)A管的小球比穿過(guò)B管的小球先落到地面.下面對(duì)于兩管的描述中A.A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的B.A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的C.A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的D.A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的(一)知識(shí)與技能2、了解自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因3、知道自感現(xiàn)象中的一個(gè)重要概念——自感系數(shù)，了解它的單位及影響其大小的因素(二)過(guò)程與方法：磁感應(yīng)得規(guī)律，提出自感現(xiàn)象，并推出關(guān)于自感的規(guī)律。(三)情感、態(tài)度、價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力，通過(guò)對(duì)已學(xué)知識(shí)的理教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)2、通、斷電自感的演示實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象解釋教學(xué)方法通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)電路和直觀的演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生利用前面學(xué)過(guò)的電路知識(shí)及電自感的電路圖，預(yù)測(cè)將會(huì)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后再通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證自身的思維，并歸納總結(jié)自感現(xiàn)象這一規(guī)律產(chǎn)生的原因。教學(xué)手段通、斷電自感演示裝置，電池四節(jié)(帶電池盒)導(dǎo)線若干教學(xué)活動(dòng)問(wèn)題情景：1、發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是什么?2、怎樣得到這種條件，也就是讓閉合回路中磁通量發(fā)生變化?3、下面這兩種電路中當(dāng)電鍵斷開(kāi)和閉合瞬間會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象嗎?如果會(huì)發(fā)生，它們有什么不同呢?1、互感現(xiàn)象(1)、基本概念：①互感：互感現(xiàn)象：③互感電動(dòng)勢(shì)：(2)、互感的理解：①、如右圖斷開(kāi)、閉合開(kāi)關(guān)瞬間會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)嗎?②這是互感嗎?小結(jié)：互感現(xiàn)象不僅發(fā)生與繞在同一鐵芯上的兩個(gè)互相互靠近的電路之間。線圈之間，而且可以發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間。問(wèn)題情景：(互感中的能量)另一電路中能量從哪兒來(lái)的?小結(jié)：互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)電路傳到另一個(gè)電路。(3)、互感的應(yīng)用和防止：2、自感現(xiàn)象(1)、問(wèn)題情景：由電流的磁效應(yīng)可知，線圈通電后周圍就有磁場(chǎng)產(chǎn)生，電流變化，則磁場(chǎng)也變化，那么對(duì)于這個(gè)線圈自身來(lái)說(shuō)穿過(guò)它的磁通量在此過(guò)程中也發(fā)生了變化。是否此時(shí)也發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢?我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。(2)、演示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1(演示P?2實(shí)驗(yàn))出示自感演示器，通電自感。提出問(wèn)題：閉合S瞬間，會(huì)有什么現(xiàn)象呢?引導(dǎo)學(xué)生做預(yù)測(cè)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)前事先閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器R和R?使兩燈正常發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn))。開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)S,提示學(xué)生注意觀察現(xiàn)象觀察到的現(xiàn)象：在閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，燈A?立刻正常發(fā)光，A?比A?遲一段時(shí)間總是阻礙磁通量的變化，既阻礙線圈中電流的變化，故通過(guò)A1的電流不能立即增大，燈A1的亮度只能慢慢增加，最終與A2相同。實(shí)驗(yàn)2(演示P23實(shí)驗(yàn))斷電自感(3).結(jié)論：自感現(xiàn)象中的自感電動(dòng)勢(shì)是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一強(qiáng)弱，即磁通量的變化正比于電流的變化。所以也可以說(shuō)，自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化率。即Eα△I/△t寫(xiě)成等式即：E=L△I/△t(1).自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱自感或電感，用字母L表示。影響因素：形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)、有無(wú)鐵芯。(2).單位：亨利符號(hào)：H常用單位：毫亨(mH)微亨(μH)4、磁場(chǎng)的能量比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前更亮，這時(shí)燈泡的能量是從哪里來(lái)的呢?教師引導(dǎo)學(xué)生分析，電源斷開(kāi)以后，線圈中電流不會(huì)立即消失，這時(shí)的電流仍然可以做功，說(shuō)明線圈儲(chǔ)存能量。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，線圈中的電流從無(wú)到有，其中的磁場(chǎng)也是從天到有，這可以看作電源把能量輸送到磁場(chǎng)，儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中。這里我們知識(shí)一個(gè)合理的假設(shè)，有關(guān)電磁場(chǎng)能量的直接式樣驗(yàn)證，要在我們認(rèn)識(shí)了電磁波之后才有可能。5.自感現(xiàn)象的理解：線圈中電流的變化不能在瞬間完成，即不能“突變”。也可以說(shuō)線圈能體現(xiàn)電的慣性6.自感的應(yīng)用與防止：應(yīng)用：日光燈防止：變壓器、電動(dòng)機(jī)【例1】如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，接通S,使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。則(AD)A.在電路甲中，斷開(kāi)S,D將逐漸變暗B.在電路甲中，斷開(kāi)S,D將先變得更亮，然后漸漸變暗C.在電路乙中，斷開(kāi)S,D將漸漸變暗D.在電路乙中，斷開(kāi)S,D將變得更亮，然后漸漸變暗【例2】如圖所示，自感線圈的自感系數(shù)很大，電阻為零。電鍵K原來(lái)是合1.下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說(shuō)法中，正確的是(ACD)A.自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向總與引起自感的原電流的方C.線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)D.加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)要大2.關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說(shuō)法正確的是(D)A.線圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)一定越大B.線圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也D.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無(wú)鐵芯決定那么閉合開(kāi)關(guān)和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，能觀察到的現(xiàn)象分別是(A)A.小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅B.小燈立即亮，小燈立即熄滅C.小燈逐漸變亮，小燈比原來(lái)更亮一下再慢慢熄滅D.小燈立即亮，小燈比原來(lái)更亮一下再慢慢熄滅1、自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中特殊情形，它的產(chǎn)生原因是由于通過(guò)導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化.2、自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流變化快慢和自感系數(shù)有關(guān)，它總是阻礙導(dǎo)體中電流的變化。(一)知識(shí)與技能2.知道渦流對(duì)我們有不利和有利的兩方面(二)過(guò)程與方法(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)電機(jī)、變壓器鐵芯、演示渦流生熱裝置(可拆變壓器)、電磁阻尼演示裝置(示教電流表、微安表、彈簧、條形磁鐵),電磁驅(qū)動(dòng)演示裝置(U形磁鐵、能繞(一)引入新課出示電動(dòng)機(jī)、變壓器鐵芯，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察其鐵芯有什么特點(diǎn)?它們的鐵芯都不是整塊金屬，而是由許多薄片疊合而成的。為什么要這樣做呢?用一個(gè)整塊的金屬做鐵心不是更省事兒?學(xué)習(xí)了渦流的知識(shí)，同學(xué)們就會(huì)知道其中的奧秘。(二)進(jìn)行新課1、渦流[演示1]渦流生熱實(shí)驗(yàn)。在可拆變壓器的一字鐵下面加一塊厚約2mm的鐵板，鐵板垂直于鐵芯里磁感線的方向。在原線圈接交流電。幾分鐘后，讓學(xué)生摸摸鐵芯和鐵板，比較它們的溫度，報(bào)告給全班為什么鐵芯和鐵板會(huì)發(fā)熱呢?原來(lái)在鐵芯和鐵板中有渦流產(chǎn)生。安排學(xué)生閱讀教材，了解什么叫渦流?當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，這個(gè)線圈附近的導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流看起來(lái)很像水的旋渦，所以叫做渦流。課件演示，渦流的產(chǎn)生過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。因?yàn)殍F板中的渦流很強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱。而鐵芯中的渦流被限制在狹窄的薄片之內(nèi)，回路的電阻很大，渦流大為減弱，渦流產(chǎn)生的熱量也減少。閱讀教材27頁(yè)上的“思考與討論”,分組討論，然后發(fā)表自己的見(jiàn)解。導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。[演示2]電磁阻尼。按照教材“做一做”中敘述的內(nèi)容，演示電表指針在偏轉(zhuǎn)過(guò)程中受到的電磁阻尼現(xiàn)象。[演示3]如圖所示，彈簧下端懸掛一根磁鐵，將磁鐵托起到某高度后釋放，磁場(chǎng)會(huì)阻礙磁鐵和線圈靠近或離開(kāi)，也就是磁鐵振動(dòng)時(shí)除了空[演示4]電磁驅(qū)動(dòng)。演示教材27頁(yè)的演示實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生觀察并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是應(yīng)用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的。簡(jiǎn)要介紹交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的(三)實(shí)例探究【例1】如圖所示是高頻焊接原理示意圖.線圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說(shuō)法正確的是(AD)A.電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快B.電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高C.工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻電源—小D.工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大1.如圖所示，一塊長(zhǎng)方形光滑鋁板水平放在桌面上，鋁板右端拼接一根與鋁板等厚的條形磁鐵，一質(zhì)量分布均勻的閉合鋁環(huán)以初速度v從板的左端沿中線向右端滾動(dòng)，則(B)A.鋁環(huán)的滾動(dòng)速度將越來(lái)越小B.鋁環(huán)將保持勻速滾動(dòng)C.鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)將逐漸偏向條形磁鐵的N極或S極D.鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)速率會(huì)改變，但運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒉粫?huì)發(fā)生改變2.如圖所示，閉合金屬環(huán)從曲面上h高處滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)環(huán)的初速為零，摩擦不計(jì)，曲面處在圖示磁場(chǎng)中，則(BD)A.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于hB.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于hC.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于hD.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于h3.如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小球以一定的初速度向磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運(yùn)動(dòng)，則小球的材料可能是(CD)4.如圖所示，圓形金屬環(huán)豎直固定穿套在光滑水平導(dǎo)軌上，條形磁鐵沿導(dǎo)軌以初速度vo向圓環(huán)運(yùn)動(dòng)，其軸線在圓環(huán)圓心，與環(huán)面垂直，則磁鐵在穿過(guò)環(huán)過(guò)程中，做 5.如圖所示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)B.不考慮空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是(B)A.A、B兩點(diǎn)在同一水平線B.A點(diǎn)高于B點(diǎn)C.A點(diǎn)低于B點(diǎn)D.銅環(huán)將做等幅擺動(dòng)(五)、課堂小結(jié)(六)、課后作業(yè)1、認(rèn)真閱讀教材。2、思考并完成“問(wèn)題與練習(xí)”中的習(xí)題。3、收集“渦流的利用和防止”方面的資料，課后交流。(一)知識(shí)與技能(二)過(guò)程與方法1.掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法)。2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)手搖單相發(fā)電機(jī)、小燈泡、示波器、多媒體教學(xué)(一)引入新課出示單相交流發(fā)電機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生首先觀察它的主要構(gòu)造。演示：將手搖發(fā)電機(jī)模型與小燈泡組成閉合電路。當(dāng)線框快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觀察到什么現(xiàn)象?這種大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化電流，叫做交變電流。(二)進(jìn)行新課1、交變電流的產(chǎn)生為什么矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈里能產(chǎn)生交變電流?多媒體課件打出(圖5.1-3)。當(dāng)abcd線圈在磁場(chǎng)中繞00′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，哪些邊切割磁感線?(ab與cd)。當(dāng)ab邊向右、cd邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向?(沿著當(dāng)ab邊向左、cd邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向如何?(感應(yīng)電流是沿著d→c→b→a→d方向流動(dòng)的。)線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab邊與cd邊線速度方向都跟磁感線方向垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，此時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小?當(dāng)線圈平面跟磁感線垂直時(shí)，ab邊和cd邊線速度方向都跟磁感線平行，即不切割磁感線，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。利用多媒體課件，屏幕上打出中性面概念：(1)中性面——線框平面與磁感線垂直的位置。(2)線圈處于中性面位置時(shí)，穿過(guò)線圈Φ最大，但=0。(3)線圈越過(guò)中性面，線圈中I感方向要改變。線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次。2.交變電流的變化規(guī)律設(shè)線圈平面從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是w。經(jīng)過(guò)時(shí)間t,線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度是wt,ab邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于wt,如右圖所示。設(shè)ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)?,bc邊長(zhǎng)L?,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,這時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?此時(shí)整個(gè)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?若線圈有N匝時(shí)，相當(dāng)于N個(gè)完全相同的電源串聯(lián)，e=NBL?L?wsinwt,令Em=NBL?L,叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值，e叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值。根據(jù)部分電路歐姆定律，電壓的最大值Um=ImR,電壓的瞬時(shí)值U=Umsinwt。電動(dòng)勢(shì)、電流與電壓的瞬時(shí)值與時(shí)間的關(guān)系可以用正弦曲線來(lái)表示，如下圖所示：3.幾種常見(jiàn)的交變電波形的正弦交變電流鋸醫(yī)波掃描電壓中的矩形脈沖中的尖脈沖(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)2.從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=NBSwsinwt,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NBS。3.中性面的特點(diǎn)：磁通量最大為Φm,但e=0。(四)實(shí)例探究【例1】一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化如圖所示。下面說(shuō)法中正確的是()A.t?時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量為零B.t?時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值最大C.t?時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大D.每當(dāng)e轉(zhuǎn)換方向時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大【例2】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形線圈，從中性面開(kāi)始繞垂直于磁感線的軸以角速度w勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)可以表示為e=Emsinwt。現(xiàn)在把線圈的轉(zhuǎn)速增為原來(lái)的2倍，試分析并寫(xiě)出現(xiàn)在的交變電動(dòng)勢(shì)的峰值、交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表“拐點(diǎn)”,并理解其物理意義。二變：掌握“圖與圖”“圖與式”和“圖與物”之間的變通關(guān)系。三判：在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的分析和判斷。綜合應(yīng)用【例3】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,匝數(shù)n=6的矩形線圈abcd繞中心軸00′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度w=200rad/s。已知ab=0.1m,bc=0.2m,線圈的總電阻R=40Ω,試求：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，感應(yīng)電流的最大值；(2)設(shè)時(shí)間t=0時(shí)線圈平面與磁感線垂直，寫(xiě)出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)畫(huà)出感應(yīng)電流的瞬時(shí)值i隨wt變化的圖象；(4)當(dāng)wt=30°時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量和線圈中的電流的瞬時(shí)值各是多大?(5)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是多大?5.2描述交變電流的物理量(一)知識(shí)與技能2.理解交變電流的周期、頻率以及它們之間的關(guān)系。知道我國(guó)生產(chǎn)和生活用電的周期(頻率)的大小。(二)過(guò)程與方法(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀讓學(xué)生了解多種電器銘牌，介紹現(xiàn)代科技的突飛重點(diǎn)難點(diǎn)電源、電容器、燈泡“6V,0.3A”、幻燈片、手搖發(fā)電機(jī)(一)引入新課矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)弦交變電流。如何描述交變電流的變化規(guī)律呢?可以用公式法描述。從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，得出瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：e=Emsinwt瞬時(shí)電流：i=Imsinwt瞬時(shí)電壓：u=Umsinwt其中Em=NBSw交變電流的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化，只用電壓、電流描述不全面。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)表征正弦交變電流的物理量。(二)進(jìn)行新課1.周期和頻率請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材，回答下列問(wèn)題：(1)什么叫交變電流的周期?(2)什么叫交變電流的頻率?(3)它們之間的關(guān)系是什么?(4)我國(guó)使用的交變電流的周期和頻率各是多大?交變電流完成一次周期性的變化所用的時(shí)間，叫做交變電流的周期，用T表示。交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做交變電流的頻率，用f表示。我國(guó)使用的交變電流頻率f=50Hz,周期T=0。02s。2.交變電流的峰值(Em,Im,Um)交變電流的峰值是交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值，可以用來(lái)表示交變電流的電流或電壓變化幅度。[演示]電容器的耐壓值將電容器(8V,500μF)接在學(xué)生電源上充電，接8V電壓時(shí)電容器正常工作，接16V電壓時(shí)，幾分鐘后聞到燒臭味，后聽(tīng)到爆炸聲。電容器的耐壓值是指能夠加在它兩端的最大電壓，若電源電壓的最大值超過(guò)耐壓值，電容器可能被擊穿。但是交變電流的最大值不適于表示交變電流產(chǎn)生的效果，在實(shí)際中通常用有效值表示交變電流的大小。出熱量，然后加起來(lái)。由Q=I2Rt解得Q?=0.2J;Q?=1.2J;Q?=1.2J;Q?=0.2J所以，1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量為Q=0.2+1.2+1.2+0.2=2.8J讓交變電流和直流電通過(guò)同樣的電阻，如果它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量相等，把直流電的值叫做交變電流的有效值。通常用大寫(xiě)字母U、I、E表示有效值。正弦交變電流的最大值與有效值有以下關(guān)系：[強(qiáng)調(diào)](1)各種使用交變電流的電器設(shè)備上所示值為有效值。(2)交變電流表(電壓表或電流表)所測(cè)值為有效值。(3)計(jì)算交變電流的功、功率、熱量等用有效值。(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1.表征交變電流的幾個(gè)物理量：周期和頻率、峰值和有效值。2.交變電流的周期與頻率的關(guān)系：3.正弦式交變電流最大值與有效值的關(guān)系：(四)實(shí)例探究【例1】表示交變電流隨時(shí)間變化圖象如圖所示，則交變電流有效值為(A.5√2AB.5A綜合應(yīng)用【例2】交流發(fā)電機(jī)矩形線圈邊長(zhǎng)ab=cd=0.4m,bc=ad=0.2m,共50匝，線圈電阻r=1Ω,線圈在B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)方向的軸00′以r/s轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接電阻9Ω,如圖所示。求：(1)電壓表讀數(shù)；(2)電阻R上電功率。5.3電感和電容對(duì)交變電流的影響(一)知識(shí)與技能2.知道用感抗來(lái)表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素(二)過(guò)程與方法(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀雙刀雙擲開(kāi)關(guān)、學(xué)生用低壓交直流電源、燈泡(6V、0.3A)、線圈(用變壓器的副線圈)、電容器(“103μF、15V”與“200μF、15V”)2個(gè)、兩個(gè)扼流圈、投影片、投影儀教學(xué)過(guò)程在直流電路中，影響電流跟電壓關(guān)系的只有電阻。在交變電流路中，影響電流跟電壓關(guān)系的，除了電阻外，還有電感和電容。電阻器、電感器、電容器是交變電流路中三種基本元件。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)電感、電容對(duì)交變電流的影響。1.電感對(duì)交變電流的阻礙作用[演示]電阻、電感對(duì)交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如下圖甲、乙所示：演示甲圖，電鍵分別接到交、直流電源上，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度燈的亮度相同。說(shuō)明電阻對(duì)交流和直流的阻礙作用相同。演示乙圖，電鍵分別接到交、直流電源上，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度電鍵接到直流上，亮度不變；接到交流上時(shí)，燈泡亮度變暗。說(shuō)明線圈對(duì)直流電和交變電流的阻礙作用不同。線圈對(duì)直流電的阻礙作用只是電阻；而對(duì)交變電流的阻礙作用除了電阻之外，還有電感.為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?由電磁感應(yīng)的知識(shí)可知，當(dāng)線圈中通過(guò)交變電流時(shí)，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變化。電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，用感抗來(lái)表示。感抗的大小與哪些因素有關(guān)?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答。感抗決定于線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率。線用就越大，感抗就越大；交變電流的頻率越高，電流線圈在電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用，有兩種扼流圈就是利用電感對(duì)交變電流的阻礙作用制成的。出示扼流圈，并介紹其構(gòu)造和作用。(1)低頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在閉合鐵芯上，匝數(shù)多，自感系數(shù)很大。作用：對(duì)低頻交變電流有很大的阻礙作用。即“通直流、阻交流”。(2)高頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體芯上，線圈匝數(shù)少，自感系數(shù)小。作用：對(duì)低頻交變電流阻礙小，對(duì)高頻交變電流阻礙大。即“通低頻、阻高頻”[演示]電容對(duì)交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：“0.6V,0.3A”1000uF,15”S開(kāi)關(guān)S分別接到直流電源和交變電流源上，觀察現(xiàn)象接通直流電源，燈泡不亮；接通交變電流源，燈泡亮了。說(shuō)明了直流電不能夠通過(guò)電容器，交變電流能夠“通過(guò)”電容器。電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì)，為什么交變電流能夠通過(guò)呢?用CAI課件展示電容器接到交變電流源上，充、放電的動(dòng)態(tài)過(guò)程。強(qiáng)調(diào)自由電荷并沒(méi)有通過(guò)電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是當(dāng)電源電壓升高時(shí)電容器充電，電荷向電容器的極板上集聚，形成充電電流；當(dāng)電源電壓降低時(shí)電容器放電，電荷從電容器的極板上放出，形成放電電流。電容器交替進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過(guò)3.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用[演示]電容器對(duì)交變電流的影響將剛才實(shí)驗(yàn)電路中“1000μF,15V”的電容器去掉，觀察燈泡的亮度，說(shuō)明了什么道理?燈泡的亮度變亮了。說(shuō)明電容器對(duì)交變電流也有阻礙作用。的確是這樣。物理上用容抗來(lái)表示電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小。容抗跟哪些因素有關(guān)呢?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答。容抗決定于電容器電容的大小和交變電流的頻率.電容越大，在同樣電壓下電容器容納電荷越多，因此充放電的電流越大，容抗就越小；交變電流的頻率越高，充放電進(jìn)行得越快，充放電電流越大，容抗越小.即電容器的電容越大，交變電流頻率越高，容抗越小。電容器具有“通交流、隔直流”“通高頻、阻低頻”的特點(diǎn)。介紹電感、電容的廣泛存在。(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1.由于電感線圈中通過(guò)交變電流時(shí)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流變化，對(duì)交變電流有阻礙作用.電感對(duì)交變電流阻礙作用大小用感抗來(lái)表示.線圈自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，感抗越大，即線圈有“通直流、阻交流”或“通低頻，阻高頻”特征.2.交變電流“通過(guò)”電容器過(guò)程，就是電容器充放電過(guò)程.由于電容器極板上積累電荷反抗自由電荷做定向移動(dòng)，電容器對(duì)交變電流有阻礙作用.用容抗表示阻礙作用的大小.電容器的電容越大，交流的頻率越高，容抗越小.故電容器在電路中有“通交流、隔直流”或“通高頻、阻低頻”特征。(四)實(shí)例探究電感對(duì)交變電流的影響【例1】如圖所示電路中，L為電感線圈，R為燈泡，電流表內(nèi)阻為零。電壓表內(nèi)阻無(wú)限大，交流電源的電壓u=220√2sin10πtV。若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為25Hz,下列說(shuō)法中正確的是()A.電流表示數(shù)增大B.電壓表示數(shù)減小C.燈泡變暗D.燈泡變亮電感和電容對(duì)交變電流的影響【例2】圖所示是電視機(jī)電源部分的濾波裝置，當(dāng)輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電，試分析其工作原理及各電容和電感的作用。(五)鞏固練習(xí)1.關(guān)于低頻扼流圈，下列說(shuō)法正確的是A.這種線圈的自感系數(shù)很小，對(duì)直流有很大的阻礙作用B.這種線圈的自感系數(shù)很大，對(duì)低頻電流有很大的阻礙作用C.這種線圈的自感系數(shù)很大，對(duì)高頻交流的阻礙作用比低頻交流的阻礙作用更大D.這種線圈的自感系數(shù)很小，對(duì)高頻交流的阻礙作用很大而對(duì)低頻交流的阻礙作用很小2.在圖所示電路中，u是有效值為200V的交流電源，C是A.等于220VB.大于220VC.小于220VD.等于零A.L的作用是“通低頻，阻高頻”B.C的作用是“通交流，隔直流”C.C的作用是“通高頻，阻低頻”D.通過(guò)R的電流中，低頻電流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比4.如圖所示，交變電流電壓的瞬時(shí)表達(dá)式u=311sin157tV時(shí)，三個(gè)電流表的示數(shù)相同，若電源電壓改為u'=sin314tVA.電流表④的示數(shù)減小C.電流表A的示數(shù)不變(一)知識(shí)與技能2.理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)(二)過(guò)程與方法在探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理理想(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀教學(xué)重點(diǎn)(一)引入新課伏，而遠(yuǎn)距離輸電卻需要高達(dá)幾十萬(wàn)伏的電壓。各種用電設(shè)備所需的電壓也各不相同。電燈、電飯煲、洗衣機(jī)等家用電器需要220V的電壓，機(jī)床上的照明燈需要36V的安全電壓。一般半導(dǎo)體收音機(jī)的電源電壓不超過(guò)10V,而電視機(jī)顯像管卻需要10000V以上的高電壓。交流便于改變電壓，以適應(yīng)各種不同需要。變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)變壓器的有關(guān)知識(shí)。(二)進(jìn)行新課1.變壓器的原理按上圖所示連接好電路，接通電源，觀察燈泡是否發(fā)光。兩個(gè)線圈并沒(méi)有直接接觸，燈泡為什么亮了呢?這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?當(dāng)一個(gè)線圈中同交變電流時(shí)，變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)在另一個(gè)線圈中激起感生電場(chǎng)，從而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，燈泡中有了感應(yīng)電流，故燈泡發(fā)光。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，通過(guò)互感現(xiàn)象，電源的能量可以從一個(gè)線圈傳輸給另一個(gè)線圈。變壓器就是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈構(gòu)成的。一個(gè)線圈跟電源連接，叫原線圈(初級(jí)線圈),另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈(次級(jí)線圈)。兩個(gè)線圈都是絕緣導(dǎo)線繞制成的。鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。畫(huà)出變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)，如下圖所示：互感現(xiàn)象時(shí)變壓器工作的基礎(chǔ)。在原線圈上加交變電壓U?,原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量。這個(gè)交變磁通量既穿過(guò)原線圈，也穿過(guò)副線圈，在原、副線圈中都要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如副線圈是閉合的，在副線圈中就產(chǎn)生交變電流，它也在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，在原、副線圈中同樣引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。副線圈兩端的電壓就是這樣產(chǎn)生的。所以，兩個(gè)線圈并沒(méi)有直接接觸，通過(guò)互感現(xiàn)象，副線圈也能夠輸出電流。變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)有何關(guān)系呢?下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究。目的：探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系器材：可拆變壓器，學(xué)生電源，多用電表，導(dǎo)線若干(1)按圖示電路連接電路學(xué)生(2)原線圈接低壓交流電源6V,保持原線圈匝數(shù)n?不變，分別取副線圈匝數(shù)(3)原線圈接低壓交流電源6V,保持副線圈匝數(shù)n?不變，分別取原線圈匝數(shù),n?,2n?,用多用電表交流電壓檔分別測(cè)出副線圈兩端的電壓，記入表格。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456原線圈匝副線圈匝副線圈輸出電壓結(jié)論(4)總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。注意事項(xiàng)：(1)連接好電路后，同組同學(xué)分別獨(dú)立檢查，然后由老師確認(rèn)，(2)注意人身安全。只能用低壓交流電源，電源電壓不能超過(guò)12V(3)使用多用電表交流電壓檔測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程測(cè)試，然后再用適當(dāng)2.電壓與匝數(shù)的關(guān)系電流通過(guò)變壓器線圈是會(huì)發(fā)熱，鐵芯在交變磁場(chǎng)的作用下也會(huì)發(fā)熱。所以，變壓器工作時(shí)存在能量損失。沒(méi)有能量損失的變壓器叫做理想變壓器只適用于理想變壓器。實(shí)際上變壓器的工作效率都很高，在一般的計(jì)算中，可以把實(shí)際變壓器視為理想變壓器。理想變壓器原線圈的輸入功率與副線圈的輸出功率有什么關(guān)系?因?yàn)槔硐胱儔浩鳑](méi)有能量損失，所以P出=P入若理想變壓器只有一個(gè)副線圈，則原副線圈中的電流I?與I?有什么關(guān)系?則：上式是理想變壓器只有一個(gè)副線圈時(shí)，原副線圈中的電流比公式。如果副線圈的電壓高于原線圈的電壓，這樣的變壓器叫升壓變壓器；如果副線圈的電壓低于原線圈的電壓，這樣的變壓器叫降壓變壓器。升壓變壓器，n?>n?,降壓變壓器，n?<n?。升壓變壓器，I<I?,降壓變壓器，I?>I?。在繞制升壓變壓器原副線圈時(shí)，副線圈導(dǎo)線應(yīng)比原線圈導(dǎo)線粗一些好，還是細(xì)一些好?降壓變壓器呢?因?yàn)樯龎鹤儔浩?，I<I?,所以副線圈導(dǎo)線可以比原線圈導(dǎo)線細(xì)一些。降壓變壓器，I?>I?,所以副線圈導(dǎo)線要比原線圈導(dǎo)線粗一些。課后請(qǐng)大家閱讀教材47頁(yè)“科學(xué)漫步”,了解互感器的工作原理和應(yīng)用。(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：1.變壓器主要由鐵芯和線圈組成。2.變壓器可改變交變電的電壓和電流，利用了原副線圈的互感現(xiàn)象。(四)實(shí)例探究【例1】一個(gè)正常工作的理想變壓器的原副線圈中，下列的哪個(gè)物理量不一定C.電功率D.磁通量變化率理想變壓器的綜合應(yīng)用【例2】如圖所示為一理想變壓器，K為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，P為滑動(dòng)變阻器的滑功率減小C.保持U?不變，K合在a處，使P上滑，I?將增大增大【例3】如圖所示，接于理想變壓器的四個(gè)燈泡規(guī)格相同，且全部正常發(fā)光，(五)鞏固練習(xí)1.理想變壓器的原線圈的匝數(shù)為110匝，副線圈匝數(shù)為660匝，若原線圈接A.負(fù)載電阻為0B.輸出電流為0C.兩端電壓為0D.輸出A.I?由I?決定B.U?與負(fù)載有關(guān)流6.在圖所示的電路中，理想變壓器的變壓比為2:1,四個(gè)燈泡完全相同，若已知燈泡L?和L?恰能正常工作，那么)A.L?和L?都能正常工作B.L?和L?都不能正常工作C.L?和L?中只有一個(gè)能正常工作7.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接有相同的白熾燈，原、副線圈的匝數(shù)比為n?:n?=2:1,電源電壓為U,求B燈兩端的電壓UB為8.如圖中所示，理想變壓器B的原線圈跟副線圈的匝數(shù)比n?:n?=2:1,交流電源電壓U?=220V,F為熔斷電流為Io=1.0A的保險(xiǎn)絲，負(fù)載為一可變電阻.(1)當(dāng)電阻R=100Ω時(shí)，保險(xiǎn)絲能否被熔斷?(2)要使保險(xiǎn)絲不被熔斷，電阻R的阻值應(yīng)不小于多少?變壓器輸出的電功率(一)知識(shí)與技能(二)過(guò)程與方法(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀2.介紹我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電概況，激發(fā)學(xué)生投身祖國(guó)建設(shè)的熱教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)(一)引入新課人們常把各種形式的能(如水流能、燃料化學(xué)能、核能)先轉(zhuǎn)化為電能再進(jìn)行傳輸，這是因?yàn)殡娔芸梢酝ㄟ^(guò)電網(wǎng)來(lái)傳輸，那么電能在由電廠傳輸給用戶過(guò)程中要考慮什么問(wèn)題?這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)遠(yuǎn)距離輸電的知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真仔細(xì)地閱讀教材，回答老師提出的下列問(wèn)題(二)進(jìn)行新課1.降低輸電損耗的兩個(gè)途徑1、輸送電能的基本要求是什么?輸送電能的基本要求是：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)?？煽?，是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。保質(zhì)，就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗小。2、遠(yuǎn)距離大功率輸電面臨的困難是什么?在輸電線上有功率損失。3、輸電線上功率損失的原因是什么?功率損失的表達(dá)式是什么?降低輸電損耗的兩個(gè)途徑是什么?由于輸電線有電阻，當(dāng)有電流流過(guò)輸電線時(shí)，有一部分電能轉(zhuǎn)化為電熱而損失掉了。這是輸電線上功率損失的主要原因。設(shè)輸電電流為I,輸電線的電阻為r,則功率損失為△P=Pr.根據(jù)功率損失的表達(dá)式△P=Pr可知，要減少輸電線上的功率損失，有兩種方法：其一是減小輸電線的電阻；其二是減小輸電電流。4、如何減小輸電線的電阻呢?根據(jù)電阻定律可知要減小輸電線的電阻r,可采用下述方法：①減小材料的電阻率p.銀的電阻率最小，但價(jià)格昂貴，目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線.②減小輸電線的長(zhǎng)度1不可行，因?yàn)橐ＷC輸電距離.③增加導(dǎo)線的橫截面積，可適當(dāng)增大橫截面積。太粗不可能，既不經(jīng)濟(jì)又架設(shè)5、如何減小輸電線中的電流呢?閱讀并回答教材45頁(yè)“思考與討論”中的問(wèn)在輸電功率一定的條件下，根據(jù)P=UI可知，要減小輸電線中的電流I,必須提高輸電電壓U,這就是采用高壓輸電的道理。6、以上兩個(gè)途徑中，哪一個(gè)對(duì)于降低輸電線路的損耗更有效?舉例說(shuō)明。采用高壓輸電。在輸電電流一定的情況下，線路電阻減為原來(lái)的一半，線路中損耗的功率減為原來(lái)的。在線路電阻一定的情況下，電壓提高一倍，線路中的電流減為一半，而損耗的功率減為原來(lái)的7、大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓不符合遠(yuǎn)距離輸電的要求，怎么辦?而到達(dá)目的地的電壓也不符合用戶的要求，怎么辦?在發(fā)電機(jī)處用升壓變壓器升高電壓，在用戶處用降壓變壓器降低電壓.投影片展示我國(guó)遠(yuǎn)距離高壓輸電情況及遠(yuǎn)距離高壓輸電的原理。如下圖所示。設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出功率為P,則功率損失為用戶得到的功率為P用=P-△P.輸電線路上的電壓損失為：△U=I?R,則U?=U?-△U.8、目前，我國(guó)常用的遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有哪幾種?有110kV、220kV、330kV,輸電干線采用500kV的超高壓，西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kV的線路。9、是不是輸電電壓越高越好?為什么?不是。電壓越高，對(duì)輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高。實(shí)際輸送電能時(shí)，要綜合考慮，如輸送功率的大小、可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)組，降低一次經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不例某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為5×10.5W,輸出電壓為U=1.0×10.3V,假如輸電線的總電阻R=10Ω,在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%,用戶使用電(1)畫(huà)出輸電線路的示意圖(下圖)。(標(biāo)明各部分的符號(hào))(2)所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少?(使用的變壓器是理想變壓器)(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)遠(yuǎn)距離輸電線路上，其中小輸電電流的目的。2.電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)(四)實(shí)例探究采用高壓輸電可以達(dá)到減高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)【例1】遠(yuǎn)距離輸送交變電流都采用高壓輸電。我國(guó)西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kV線路。采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是()A.可節(jié)省輸電線的銅材料B.可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C.可減少輸電線上的能量損耗D.可加快輸電的速度遠(yuǎn)距離輸電的過(guò)程【例2】某小型水電站發(fā)電機(jī)輸出的電功率為100kW,輸出電壓250V,現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電，所用輸電線的總電阻為8Ω,要求輸電時(shí)在輸電線上損失的電功率不超過(guò)輸送電功率的5%,用戶獲得220V電壓.求應(yīng)選用匝數(shù)比為多大的升壓變壓器和降壓變壓器?(理想變壓器)(五)鞏固練習(xí)1.在遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中，為減少輸電線路上的電能損失，可采用的最佳方法是A.使輸電線粗一些B.減短輸電線長(zhǎng)度C.減少通電時(shí)間D.采用高壓輸電2.遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交變電流，若輸電電壓提高到原來(lái)的n倍，則下列說(shuō)法中正確的是()A.輸電線上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的n倍B.輸電線上的電壓損失變?yōu)樵瓉?lái)的1/n2C.輸電線上的電功率損失變?yōu)樵瓉?lái)的1/nD.若輸電線上的電功率損失不變，輸電線路長(zhǎng)度可變?yōu)樵瓉?lái)的n2倍3.下列關(guān)于減小遠(yuǎn)距離輸電導(dǎo)線上熱損耗的說(shuō)法中，正確的是A.因?yàn)闊峁β?所以應(yīng)降低輸送電壓，增大輸電導(dǎo)線電阻，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗B.因?yàn)闊峁β蔖=IU,所以應(yīng)采用低電壓、小電流輸電，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗C.因?yàn)闊峁β蔖=PR,所以可采用減小輸電線電阻或減小輸送電流的方法來(lái)減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗D.以上說(shuō)法均不正確4.發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U?,發(fā)電廠至學(xué)校的輸電導(dǎo)線的總電阻為R,通過(guò)導(dǎo)線的電流為I,學(xué)校得到的電壓為U?,則輸電導(dǎo)線上損耗的功率可表示為 ,而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 5.理想變壓器：原理：;原副線圈輸入輸出功率的關(guān)系：;電壓與匝數(shù)的關(guān)系：;電流與匝數(shù)的關(guān)系：只6.遠(yuǎn)距離輸電：導(dǎo)線上的功率損失△P=;導(dǎo)線上的達(dá)式為：e=E?sinot,i=Isin生活中用的市電電壓為220V,其峰值為V,頻率為Hz,所以針對(duì)練習(xí)1、有一正弦交流電源，電壓有效值U=120V,頻率為f=50Hz向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為Uo=60√2V,試估算在一個(gè)小時(shí)內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時(shí)間有多長(zhǎng)?針對(duì)練習(xí)2、交流發(fā)電機(jī)的線圈從平行磁場(chǎng)的位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，與它并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為14.1V,那么當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)交流電壓的瞬時(shí)值為 圍，當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時(shí)，交流電動(dòng)勢(shì)最大，Em=(轉(zhuǎn)軸垂直于磁感線)。電容器接在交流電路中，則交針對(duì)練習(xí)3、一只氖管的起輝電壓為50V,把它接在u=50sin314tV的交變電源上，在一個(gè)交變電壓的周期內(nèi)，氖管的發(fā)光時(shí)間為()A.0.02sB.0.01s直流通過(guò)相同阻值的電阻，如果它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。正弦交流電的有效值跟最大值之間的關(guān)系是：對(duì)于非正弦交變電流的有效值以上關(guān)系不成立，應(yīng)根據(jù)定義來(lái)求。通常所說(shuō)交流電壓、電流是用電壓表、電流表測(cè)得的，都是指。用電器上所標(biāo)電壓、電流值也是指。在計(jì)算交變電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量、熱功以及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，只能用針對(duì)練習(xí)4、通過(guò)某電阻的周期性交變電流的圖象如圖所示。求該交變電流的有效值I。4、平均值：它是指交流電圖象中圖線與橫軸所圍成的面積值跟時(shí)間的來(lái)求，特殊地，當(dāng)線圈從中性面轉(zhuǎn)過(guò)90度的過(guò)程中，有均值切忌用算術(shù)平均法即求解。平均值不等于有效值。針對(duì)練習(xí)5、如圖所示，求線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°角的過(guò)程中，通過(guò)線圈某一橫截面的電量。針對(duì)練習(xí)6、交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為w,線圈內(nèi)電阻為r,外電路電阻為R。當(dāng)線圈由圖中實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°到達(dá)虛線位置過(guò)程中，求：(1)通過(guò)R的電荷量q為多少?(2)R上產(chǎn)生電熱QR為多少?專題二感抗和容抗(統(tǒng)稱電抗)1、感抗表示電感對(duì)交變電流的阻礙作用，其特點(diǎn)是“通直流，阻交流”、“通2、容抗表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用，其特點(diǎn)是“通交流，隔直流”、“通針對(duì)練習(xí)7、左右兩個(gè)電路都是從左端輸入信號(hào)，從右端輸出信號(hào)。左圖中輸入的是高頻、低頻混合的交流信號(hào)，要求只輸出低頻信號(hào)；右圖中輸入的是直流和低頻交流的混合信號(hào)，要求只輸出低頻交流信號(hào)。那么C?、C?中哪個(gè)該用大電容?哪個(gè)該用小電容?針對(duì)練習(xí)8、對(duì)于如圖所示的電路，下列說(shuō)法正確的是()A.雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S接上部時(shí)，燈泡亮度較大B.雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S接下部時(shí)，燈泡亮度較大C.雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S接下部，同時(shí)將電感線圈的LD.雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S接下部，同時(shí)將電感線圈的L的鐵芯抽出，在抽出的過(guò)程專題三理想變壓器1.理想變壓器的電壓變化規(guī)律為U?/U?=針對(duì)練習(xí)9、理想變壓器初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為n?=1760匝、n?=288匝、n?=8000匝，電源電壓為U?=220V。n?上連接的燈泡的實(shí)際功率為36W,測(cè)得初級(jí)線圈的電流為I?=0.3A,求通過(guò)n?的負(fù)載R的電流I?。)大遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示：包括發(fā)電機(jī)、兩臺(tái)變壓器、輸電線等效電阻和負(fù)載電阻。并按照規(guī)范在圖中標(biāo)出相應(yīng)的物理量符號(hào)。一般設(shè)兩個(gè)變壓器的初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為、n?、n?′,n?、n?',相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號(hào)來(lái)表示。電壓之間的關(guān)系是：電流之間的關(guān)系是：可見(jiàn)其中電流之間的關(guān)系最簡(jiǎn)單，I',I,,I?中只要知道一個(gè)，另兩個(gè)總和它相等。因此求輸電線上的電流往往是這類問(wèn)題的突破口。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計(jì)算時(shí)都必須用P,=I2r,U,=I,r,而不能用針對(duì)練習(xí)13、在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個(gè)坑口電站，輸送的電功率為P=500kW,當(dāng)使用U=5kV的電壓輸電時(shí)，測(cè)得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800度。求：(1)這時(shí)的輸電效率η和輸電線的總電阻r。(2)若想使輸電效率提高到98%,又不改變輸電線，那么電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電?針對(duì)練習(xí)14、發(fā)電機(jī)輸出功率為100kW,輸出電壓是250V,用戶需要的電壓是220V,輸電線電阻為10Q.若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%,試求：(1)在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比.(2)畫(huà)出此輸電線路的示意圖.(3)用戶得到的電功率是多少?針對(duì)練習(xí)15、學(xué)校有一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為r=1Ω,升壓變壓器匝數(shù)比為1:4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4:1,輸電線的總電阻為R=4Ω,全校22個(gè)教室，每個(gè)教室用“220V,40W”的燈6盞，要求所有燈都正常發(fā)光，則：出功率多大?(2)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)多大?(3)輸電線上6.1傳感器及其工作原理教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.知道什么是傳感器。2.了解光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件的工作原理。3.會(huì)使用霍爾電壓公式(二)過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)，知道常見(jiàn)傳感器的工作原理。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)已有知識(shí)在傳感器中的應(yīng)用激發(fā)科學(xué)探究的興趣。教學(xué)重點(diǎn)認(rèn)識(shí)各種常見(jiàn)的傳感器；了解光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件的工作原理。教學(xué)難點(diǎn)光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件的工作原理。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、觀察法、歸納法。教學(xué)手段磁鐵、干簧管、各種常見(jiàn)傳感器、光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件、多用電表、熱水、冷水、臺(tái)燈、投影儀等教學(xué)過(guò)程(一)引入新課引導(dǎo)學(xué)生看教材55頁(yè)“勇氣號(hào)”火星探測(cè)器的彩色照片；列舉生活中的一些自動(dòng)控制實(shí)例，如遙控器控制電視開(kāi)關(guān)、日光控制路燈的開(kāi)關(guān)、聲音強(qiáng)弱控制走廊照明燈開(kāi)關(guān)等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引出課題。列舉自己知道的自動(dòng)控制的其他實(shí)例。如當(dāng)走近自動(dòng)門(mén)時(shí)，門(mén)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)；電梯關(guān)門(mén)，當(dāng)兩門(mén)靠攏到接觸人體時(shí)，門(mén)又會(huì)重新自動(dòng)打開(kāi)等等。1、什么是傳感器演示實(shí)驗(yàn)：揭示實(shí)驗(yàn)“奧秘”:盒子里用到了一種稱為“干簧管”的元件。介紹干簧管的構(gòu)造和工作原理，干簧管是一種能夠感知磁場(chǎng)的傳感器。(2)傳感器的作用是什么?(1)傳感器是指這樣一類元件：它能夠感知諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為電路的通斷。(2)傳感器的作用是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量或電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)很方便地測(cè)量、傳輸、處理和控制。出示幾種常見(jiàn)的傳感器，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。圖6.1-4光敏電阻圖6.1-3各種傳感器為了制作傳感器，常常需要一些元器件，下面看幾個(gè)實(shí)例：2.光敏電阻介紹光敏電阻的外形和構(gòu)造。如圖6.1-4。光敏電阻乙強(qiáng)光照射下，電阻值很小甲光敏電阻在暗環(huán)境中，電阻值很大乙強(qiáng)光照射下，電阻值很小圖6.1-5觀察光敏電阻的特性在被光照射時(shí)電阻發(fā)生明顯變化。普通電阻則不會(huì)發(fā)生變化。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材57頁(yè)的內(nèi)容，思考問(wèn)題：(1)光敏電阻的電阻率與什么有關(guān)?(2)光敏電阻受到光照時(shí)會(huì)發(fā)生什么變化?怎樣解釋?(3)光敏電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)化為什么量?(1)光敏電阻的電阻率與光照強(qiáng)度有關(guān)。(2)光敏電阻受到光照時(shí)電阻會(huì)變小。硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無(wú)光照時(shí)，(3)光敏電阻能夠?qū)⒐鈱W(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材58頁(yè)有關(guān)內(nèi)容，思考問(wèn)題：(1)金屬導(dǎo)體與半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能與溫度的變化關(guān)系是否相同?(2)熱敏電阻和金屬熱電阻各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?(3)熱敏電阻和金屬熱電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)化為什么量?(1)金屬導(dǎo)體與半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能與溫度的變化關(guān)系不相同。金屬導(dǎo)體(2)熱敏電阻靈敏度高，但化學(xué)穩(wěn)定性較差，測(cè)量范圍較?。唤饘贌犭娮璧?3)熱敏電阻或金屬熱電阻能夠?qū)釋W(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量。實(shí)驗(yàn)仿照?qǐng)D6.1-5所示的方法，將一只熱敏電阻接到多用電表的兩端，電表調(diào)到歐姆擋上，注意選擇適當(dāng)?shù)谋堵?。分別用手和冷水去改變熱敏電阻的溫度，觀察電阻值的變化情況?，F(xiàn)象：熱敏電阻隨著溫度的升高電阻發(fā)生明顯變化。溫度越高，電阻值越小。引導(dǎo)學(xué)生看教材59頁(yè)“說(shuō)一說(shuō)”欄目中的內(nèi)容。如圖6.1-8,當(dāng)被測(cè)物體在左右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)。如果測(cè)出了電容的變化，就能知道物體位置的變給電容器帶上一定的電荷，然后用靜電計(jì)來(lái)檢測(cè)兩板間電勢(shì)差的變化，即可判斷電容的變化。電容式傳感器能夠把位移這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電容這個(gè)電學(xué)量。4.霍爾元件引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材關(guān)于霍爾元件的內(nèi)容。推導(dǎo)霍爾電壓的公式。設(shè)載流子的電荷量為q,沿電流方向定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v,單位體積內(nèi)自由移動(dòng)的載流子數(shù)為n,垂直電流方向?qū)w板的橫向?qū)挾葹閍,則電流的微觀表達(dá)式為I=nqadv①載流子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力f=qvB載流子在洛倫茲力作用下側(cè)移，兩個(gè)側(cè)面出現(xiàn)電勢(shì)差，載流子受到的電場(chǎng)力為當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，即②由①②式得③式可寫(xiě)為④一個(gè)確定的霍爾元件的d、k、為定值，再保持I不變，則UH的變化就與B成正比。這樣，霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量。(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1.制作傳感器需要的敏感元件光敏電阻、熱敏電阻與金屬熱電阻、霍爾元件2.光敏電阻的阻值隨光的強(qiáng)度增大而減小。光敏電阻將光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量。3.熱敏電阻的阻值隨溫度的升高不一定減小。有的熱敏電阻阻值會(huì)隨溫度的升高而增大。熱敏電阻或金屬熱電阻將溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量。4.霍爾元件的霍爾電壓公式為霍爾元件把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量。5.電容式傳感器能夠把位移這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電容這個(gè)電學(xué)量。(四)實(shí)例探究光敏電阻及其應(yīng)用【