第一篇:高二物理电动势教案2
电动势
1.教学目标
1.在物理知识方面的要求: 1.巩固产生恒定电流的条件; 2.理解、掌握电动势的概念。
1.在物理方法上的要求:
初步培养从能量和能量转化的观点分析物理问题的方法。1.重点、难点分析
重点和难点都是电动势的概念。2.教学过程设计
1.复习提问
在电场中(以匀强电场为例),一检验电荷从静止开始,只在电场力作用下,将如何运动?在运动过程中,什么力做功,能量如何转化?
欲使检验电荷逆着所受电场力的方向运动,需要什么条件?在运动过程中,什么力做功?能量如何转化?
目的:为引入非静电力做功和电动势的概念做铺垫。2.引入新课
有两个导体A和B,其电势分别为UA和UB,若UA>UB,当用一导线将A、B两导体相连接时,有什么现象发生?
为保持导线上产生恒定电流的条件是:(1)有可以自由移动的电荷;(2)在导体两端有恒定的电势差。
下面我们就是要研究如何维持导体两端有恒定的电势差。3.主要教学过程
1.正电荷从电势高的导体A流向电势低的导体B,使得导体A正电荷减少,其电势降低;导体B的正电荷增加,其电势升高,导体A、B的电势差逐渐减少。此过程中是电场力做功,电势能减少,电能转化为其他形式的能量。2.欲使持导体A、B的电势差恒定,需想办法将从导体A流向导体B的正电荷从导体B不断地移回导体A,使导体A的电势UA不降低,导体B的电势UB不升高,即A、B两导体间的电势差UAB= UAUB保持恒定。
3.在上述过程中,电场力做负功,电势能增加,是其他形式的能量转化为电能的过程。也就是说一定是某种力克服电场力做正功,这种力一定不是静电场中的电场力,我们将这种力称为非静电力。我们将具有这种性质的装置叫做电源。
电源中的非静电力可以将正电荷从电源的负极(电势低处)移向电源的正极(电势高处),维持电源两极间有恒定的电势差。
从能量转化的角度说,由于有非静力做功,其他形式的能量转化为电能。4.为了定量地描述电源内非静电力做功的本领,我们引入电动势的概念。
将电量为q的正电荷,从电源的负极移向电源的正极的过程中,电源的非静电力所做的功W非与被移送的电荷的电量q的比值W非/q叫做电源的电动势E,即 E= W非/q 在国际单位制中,电动势的单位是焦/库,即伏特,与电势、电势差的单位相同。电动势是描写电源性质的一个物理量,它是描写电源内非静电力做功本领的物理量。功是能量转化的量度,从能量转化的角度,也可以说电源的电动势等于电源内移动单位电荷时其他形式的能量转化为电能的多少。
5.不同类型的电源中,非静电力的来源不同。例如在化学电池中,非静电力是某种化学作用;在发电机中,非静电力是一种电磁作用。在化学电池中,非静电力做功,是将化学能转化为电能的过程,在发电机中,非静电力做功是将机械能转化为电能的过程。
6.非静电力将正电荷从负极移向正极的过程中,在电源内部,电流牟方向是从负极到正极,即从电势低处流向电势高处。在电源内有电流,电源对电流有阻碍作用,所以电源内有电阻,叫做电源的内电阻r。电源的内阻r也是描写电源性质的一个物理量。
1.课堂小结
1.电源是保持两极间有恒定电势差的装置,它的主要性质是电源内的非静电力做功,从能量转化的角度,将其他形式的能转化为电能。2.描写电源的性质的物理量有电动势和内电阻。
3.在电源内部电流方向是从电势低处流向电势高处。
1.布置作业
书面作业(略)
思考题:当电源不接外电路时(断路时),非静电力与电场力有什么关系?当电源接上外电路时,在电源内部非静电力做的功W非与在外电路中电场力做的功W非有什么关系? 目的:为下节课讲闭合电路欧姆定律做铺垫。
第二篇:《感应电动势》教案2
感应电动势与电磁感应定律
【教学依据】
教材 【教学流程】
1.感应电动势:创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念
2.法拉第电磁感应定律:创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用 【学情分析】
此部分知识较抽象,而现在学生的抽象思维能力还比较弱。所以在这节课的教学中,应该注重体现新课程改革的要求,注意新旧知识的联系,同时紧扣教材,通过实验、类比、等效的手段和方法,来化难为简、循序渐进,力求通过引导、启发,使同学们能利用已掌握的旧知识,来理解所要学习的新规律,力求通过明显的实验现象启发同学们主动起来,从而活跃大脑,激发兴趣,变被动记忆为主动认知。【三维目标】
1.知识与技能:
①知道感应电动势的含义,能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率; ②理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式,会用法拉第电磁感应定律解答有关问题. 2.过程与方法:
①通过演示实验,定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力;
②通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步定量揭示电与磁的关系,培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力;
③使学生明确电磁感应现象中的电路,通过对公式E=n的理解,引导学生推导出
tE=BLv,并学会初步的应用,提高推理能力和综合分析能力。
3.情感态度与价值观:
通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程,培养学生形成正确的科学态度、养成科学的研究方法。
相当于是电源。有电源那么就会产生电动势。
本节课我们就来一起探究感应电动势。
此处的实验设计,意图为在讲“感应电动势”这一概念时,通过“设计问题――推理”模式来进行概念教学。以引导方式来复习闭合电路中电动势的概念,知道闭合回路中有电流的条件是闭合回路中有电动势。闭合电路中提供电动势的装置是电源。法拉第通过多年的实验发现当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中也会产生电流。我们把此时的电流叫感应电流。虽然回路中没有电源,但根据有电流的条件可知肯定有电动势,把在电磁感应现象中产生的电动势就定义叫感应电动势。
2.探究影响感应电动势大小的因素:
问题情景设置一:刚才的实验中,磁铁插入过程中,除了观察到电流的有无以外,你还观察到了电流大小有什么特点吗?电流大小能说明感应电动势大小吗?是什么因素在起影响作用呢?做几次试试看!
安排此处的内容可激发学生探究感应电动势大小的影响因素的热情,因为显然每次插入的速度不同时电流表指针的偏转角度并不相同。这里教师不要急于去说,对学生来说这些是未知的却可以用简单实验定性显示的。有利于培养学生的探究热情和能力。
学生活动:实验二,按图<1>所示装置将相同的磁铁以不同的速度从同一位置插入同一个线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。
教师追问:看到了什么现象?说明了什么?
问题情景设置二:利用学生已经很熟悉的控制变量思想,引导学生进一步通过实验定性探究,如果控制以相同的速度插入,再用不同磁性的磁铁试试看!
此处的设计在于培养学生严谨的探究精神和寻根求源的思维品质。学生活动:实验三,按图<3>所示装置用磁性不同的条形磁铁分别从同一位置以相同的速度插入同一个线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。
教师追问:两次插入过程中磁通量变化是否相同?所用时间是否相同?看到了什么现象?说明了什么?
教师活动:引导学生归纳,电流计的指针偏角大,说明产生的电流大,而电流大的原因是电路中产生的感应电动势大。实验(2)由于两次穿过磁通量变化相同,穿过越快,时
①内容:电路中感应动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
②表达式:E∝n,E=Kn,(取适当的单位得K=1),则E=n
ttt教师活动:E=n合线圈的时间。4.课堂练习
1.一个100匝的线圈,在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。则线圈中的感应电动势是 V(16 V)
2.有一个50匝的线圈,如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s,则感应电动势是 V(25V)
3.下列说法正确的是(D)
A、线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 C、线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大 D、线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
4.如图所示,把矩形单匝线圈abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面和磁感线垂直。设线圈可动部ab的长度为L,以速度v向右匀速平动,当ab运动到图示虚线位置时,(1)ab运动Δt秒内,回路中的磁通量的变化量如何表示?(2)在这段时间内线框中产生的感应电动势为多少?
问题研究:(启发学生推导)导体ab向右运动时,ab棒切割磁感线,同时穿过abcd面的磁通量增加,线框中必然要产生感应电动势。设经过极短的时间Δt,导体ab运动的距离为vΔt,穿过线框abcd的磁通量的变化量为BLvΔt,线圈匝数n=1,代入公式:E=nΔΦ/公式中的n是线圈的匝数,ΔΦ是磁通量的变化量,Δt是穿过闭tΔt中,得到E=BLv。
这里可用等效的思想帮助学生认识E=BLv,ab棒向右运动,等效于abcd面积增大,而磁场的磁感应强度不变,因此磁通量发生变化。
5.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在1s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。
解:由电磁感应定律可得E=nΔΦ/Δt① ΔΦ= ΔB×S②
第三篇:第2课时电动势(教案)
第二章 恒定电流
第2课时 电动势(教案)
一、教学目标
1.理解电动势的的概念及定义式。知道电动势是表征电源特性的物理量。2.从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
3.通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。4.了解生活中电池,感受现代科技的不断进步。
二、重点与难点
重点:电动势的的概念
难点:对电源内部非静电力做功的理解
三、教学过程
(制作成WORD、PPT、FLASH等课件)
(一)复习上课时内容
要点:电源、恒定电流的概念
(二)新课:
第二节、电动势
(在了解学生自学的基本情况之后,展开以下几个方面的问题)
【问题】1.在金属导体中电流的形成是什么?(自由电子)
2.在外电路中电流的方向?(从电源的正极流向负极)
3.电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流? 结合课本图2.2-1,讲述“非静电力”,利用右图来类比,以帮助学生理解电路中的能量问题。当水由A池流入B池时,由于重力做功,水的重力势能减少,转化为其他式的能。而又由于A、B之间存在高度差,故欲使水能流回到A池,应克服重力做功,即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置,使水克服重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能。重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化,学生易于理解和接受,在做此铺垫后,电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。
两者相比,重力相当于电场力,重力做功相当于电场力做功,重力势能相当于电势能,抽水机相当于电源。从而引出— 1.电源(更深层的含义)
(1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
(2)非静电力在电源中所起的作用:是把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能。
【注意】在不同的电源中,是不同形式的能量转化为电能。
再与抽水机类比说明:在不同的电源中非静电力做功的本领不同---引出 2.电动势
(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。(2)定义式:E=W/q(3)单位:伏(V)(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
【注意】① 电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
3.电源(池)的几个重要参数
①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。②内阻:电源内部的电阻。
③容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是:A·h,mA·h.【注意】对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。让学生看课本的“科学漫步”之“生活中的电池”
穿插典型例题如下:
例1.干电池的电动势为1.5V,这表示(A)
A.电路中每通过1C的电量,电源把1.5J的化学能转化为电能 B.干电池在1s内将1.5J的化学能转化为电能 C.干电池与外电路断开时两极间电势差小于1.5V D.干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强
例2.单位正电荷沿闭合电路移动一周,电源释放的总能量决定于(A)A.电源的电动势 B.通过电源的电流 C.内外电路电阻之和
D.电荷运动一周所需要的时间
例3.现在的笔记本电脑都使用了锂电池作为备用电源,有一款笔记本电脑备用电池的电动势为9V,容量是4800mA∙h,正常使用时的电流是1.2A,问:
(1)(2)(3)该电池能支持电脑使用多少时间? 在1h内,非静电力做了多少功?
如果电池的内阻可忽略,那么电池输出的电能是多少?
(1)4h(2)10.8J(3)10.8J
(三)小结与交流:
(1)对本节内容做简要小结;
(2)跟学生交流,了解学生在学完本课时后,对课前自学过程中遗留的问题是否解决了。
四、课堂练习
1.下列说法正确的是(D)
A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场。B.在电源的外部负电荷靠电场力由电源的正极流向负极 C.在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极 D.在电池中是化学能转化为电势能
2.电源电动势的大小反映的是
(B).A.电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小 B.电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C.电源单位时间内传送电荷量的多少 D.电流做功的快慢.3.关于电源电动势,下列说法中正确的是(C)A.同一电源接入不同的电路电动势会发生改变 B.电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压
C.电源电动势表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量,与是否接外电路无关 D.电源电动势与电势差是一回事
4.关于电源的说法,正确的是(B)A.电源向外提供的电能越多,表明电动势越大
B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时,非静电力做的功 C.在电源内部从正极到负极电势逐渐提高 D.在电源外部从正极到负极电势逐渐提高
5.(课本题)手电筒中的干电池给某小灯泡供电时,电流为0.3A,在某次接通开关的10s 时间内,一节干电池中有多少化学能转化为电能?
4.5J
五、教学反思
第四篇:高二物理变压器的教案2
研讨课教案
课题:变压器
授课人:吴 霞
授课班级:高一(18)教学目标:
一、知识目标:
1、了解使用变压器的目的,知道变压器的基本构造,知道理想变压器和实际变压器的区别
2、知道变压器的工作原理,会用法拉第电磁感应定律解释变压器的变比关系
3、知道不同种类变压器的共性和个性
二、能力目标:
1、通过观察演示实验,培养学 生物 理观察能力和正确读数的习惯.
2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.
3、从理想变压器概念引入使学生了解 物理 模型建立的基础和建立的意义.
教学重点:
变压器的工作原理,互感过程的理解 教学难点:
对多个副线圈的变压器,或铁芯“分叉”的变压器,变比关系的推导和理解 教学过程:
一、复习提问
简述法拉第电磁感应定律的内容,写出其数学表达式.
要求回答:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的的关系。
二、引入课题
能够改变交流电压的设备叫变压器. 板书:
七、变压器
变压器的广泛应用:读课本第114页变压器的引言. 板书:
(一)变压器构造 教师在黑板上画单相变压器示意图及其在电路图中的符号(见图1),要求学生搞清图中所用字母和符号的意义.
板书:闭合铁心
原线圈(初级线圈,一次线圈)n1匝 副线圈(次级线圈,二次线圈)n2匝 U1:输入电压 U2:输出电压
说明:使用闭合铁心,使原线圈产生的交变磁场几乎全部集中在铁心中,因而变压器工作时能量损失很小.特别是大型变压器,能量传输效率可达97~99.5%,为了研究问题的方便,人们常常不考虑其损失,这种变压器叫做理想变压器.
提问:变压器的副线圈与原线圈电路不通,试问副线圈两端的交变电压是怎样产生的?讨论并把讨论结果归纳为以下内容(板书).
(二)工作原理 电磁感应原理 电能→磁场能→电能 转入定量研究.
(三)理想变压器的变压规律(板书)
实验电路和记录表格见图2,记录表预先画在小黑板上.
说明:可用J2423型可拆变压器,匝数作为已知数,输入电压可在0—25V之间调节.副线圈一边接交流电压表,不要加其它负载. 分析实验数据时,在表格后面加“n1/n2”和“U1/U2”两项,得到变压比公式:
并联系法拉第电磁感应定律体会之.
由(1)知:升压变压器n2>n1;降压变压器n2<n1;n2=n1叫隔离变压器,有其特殊用途.总之,高压线圈的圈数比低压线圈的圈数多.
提问:让学生观察一实际变压器,要求不作任何测量,找出区分高压线圈和低压线圈的方法.
讨论:数线圈的圈数不可行.启发学生认识:理想变压器工作不损失能量,即传输功率是不变的,则:
变压器在变压的同时,电流强度一定发生改变,故制造变压器时,通过电流较少的线圈就可以用较细的导线缠绕.
(四)理想变压器的变流规律(理论推导)
变压器工作时,原、副线圈中的电流强度与匝数成反比,因而用细导线绕的是高压线圈. 板书:
(五)几种常用的变压器
1.自耦变压器.看课本图18-15,启发学生画出图18-14相应的电路图(见图3).
提问:自耦变压器能否作升压变压器使用?(回答:能.取线圈的一部分作为原线圈即可.)
2.互感器.利用变压器可以把高电压变为低电压、大电流变为小电流进行测量,既能保证测量人员的安全,同时解决了电表量程较小的矛盾.
看课本图18-16和18-17,讨论电路的工作原理;介绍电压互感器的变压比和电流互感器的变流比的含义,明确电压比和电流比是由匝数比所决定的;提出“电路中副线圈及外壳为什么要接地”进行讨论.展示实物,观察铭牌.
三、小结
1.变压器的结构、原理及变压器工作时的能转化情况.
2.理想变压器的变压规律.
3.理想变压器的功率传输规律及由此规律得出的变流规律.
四、布置作业
阅读课文,完成练习三(1)—(5).
讨论题:当图4所示变压器原线圈中通过的电流方向如图中I1所示,且I1在增大,判断此时A′与B′,哪端电势较高?
第五篇:高二物理电路教案2
第七节
并联电路
教学目的:1.能区分一般实际线路中哪些是串联电路,哪些是并联电路。
2.能解释并联电路的两个基本特点。
3.能根椐并联电路的基本特点分析并联电路总电阻的计算公式,电流强度和功率在各支路上的分配规律。
4.能综合运用本节所学知识和上节的串联电路知识分析解决有关的实际问题。
教学过程: 讲授新课:
并联电路:把几个导体并列地连接起来,就组成了并联电路(如图所示)并联电路的基本特点:
① 电路中各支路两端电压相等;
U1=U2=U3=„=Un=U ② 电路中的总电流等于各支路的电流之和。
I=I1+I2+I3+„+In
并联电路的几个重要性质:
根据并联电路的基体特点和欧姆定律推导: ① 并联电路的总电阻:(即用一个电阻代替并联电路中的几个电阻,而效果相同)
I=U/R I=I1+I2+I3+„+In U/R=U/R1+U/R2+U/R3+„+U/Rn 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+„+1/Rn 故:并联电路总电阻的倒数,等于各个导体的电阻的倒数之和。说明:如果n个阻值都是r的电阻并联,它的总电阻R=r/n 并联电路的总电阻要比其中最小的电阻还要小。?请学生利用电阻定律说明以上结论的正确性。② 并联电路的电流分配:
I1R1=I2R2=I3R3=„=InRn=U 故:并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比。
说明并联电路的分流作用。③ 并联电路的功率分配:
P1R1=P2R2=P3R3=„=PnRn=U2 故:并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。
例:把几个阻值不同的灯泡并联在照明电路里会发现电阻小的灯亮,表明它消耗的功率大;电阻大的灯泡暗,表明它消耗的功率小。
附:电路中消耗的总功率等于各个电阻消耗的功率之和(由学生自已证明)
例题分析:
例1:高中物理课本P41例题。
课堂练习:
先由学生完成,再由老师讲评高中物理课本P44(1)~(4)
并联电路习题课:
例1:电阻R1和R2并联在电路中,通过R1的电流强度是通过R2的n倍;则当R1和R2串联在电路中时,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比(1:n)
例2:如图所示,三个阻值相同的电阻接在电路中,已知三个电阻的额定功率均为10W,则AB间允许消耗的最大功率是(B)
A.10W B.15W
C.20W D.30W
例3:如图所示中,已知R1=R2=R3=R4=R5=R.求AB间的总电阻.例4:一个盒子里装有由导线和几个阻值相同的电阻组成的电路,盒外有4个接线柱,如图所示,已知接线柱13间的电阻是34间电阻的3倍,是14间电阻的1.5倍,接线柱24间没有明显电阻。画出盒内的电路图(用最少的电阻)
思考:《高中物理》课本P45(5)
作
业:
1:将分别标有“100欧,4W”和“12.5欧,8W”的两个电阻并联后,接入电路,则电路两端允许加的最高电压为(10V),干路中允许通过的最大电流强度为(0.9A),这一并联电路的额定功率为(9W)2:如图所示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A1A2和A3的内阻均可不计,它们的读数分别为I1 I2和I3,则I1:I2:I3=(3:2:2)