第一篇:《电磁振荡教案》教学设计要点
《电磁振荡》教学设计
一、设计思想:
建构主义的核心认为“知识不是被动接受的,而是认知主体积极建构的”。“学习者是认知主体,是意义的主动建构者”。其学习观强调通过教师设计“情境”,“为学生创造一个最好的认知环境”。多媒体技术具有多视点、可变时空的蒙太奇表现手法,能够充分表现宏观、微观、瞬间和漫长的过程与事物,不受时空条件限制,易于创造最好的学习环境,有利于在教学中让学生主动深入观察、认识、理解和思考。利用这一特点可以展示一些比较难以理解清楚的物理现象和物理定律。
“电磁振荡”知识内容,是高中物理知识的一个重要单元,是前面所学过的电磁学知识的联系和发展,为认识电磁波的发射和接收作好知识准备,跟实际生活联系紧密,并且是面向信息时代的阶梯,是培养实践能力的较好
教材之一。根据大纲,要求学生在观察物理现象,获取一定感性认识的基础上,通过对现象的观察,了解振荡电流产生的过程,但由于电容器极板上电荷、自感线圈中振荡电流变化情况,以及与电荷、电流相对应的电场和磁场变化情况无法看到,因此,按照传统的演示实验加板书讲授教学,学生脑海里不易建立起清晰的电荷、电流随时间变化的物理情景,所以,学生很难理解所学知识,学习兴趣难以得到激发。而采用现代教育技术手段,用微机显现相应的物理过程及变化图形,动画模拟无法看到的微观过程,使学生在短时间之内,大脑中建立起振荡电流发生变化时各物理量随时间改变的图景,建构相应的知识点体系,这将有助于学生理解和记忆知识,达到事半功倍的效果。
二、教学目标:
1、知识目标
认识LC回路产生电磁振荡的现象,了解LC回路工作电流、电量变化的规律。
2、能力目标
通过电磁振荡的观察和分析,培养学生的推理能力、观察能力和超常思维能力,使学生逐步掌握研究物理问题的科学方法。
3、情感目标
通过本节课的学习,激发学生的学习兴趣,培养他们严谨的科学态度。
三、教学重点
LC回路工作过程及相关物理量变化的规律
四、教学难点
理解电磁振荡一个周期内电流的变化规律
五、教学方法:探究法
六、教 具
LC振荡电路示教板一套、示教电流计一只,大电容一只,示教示波器一只,实物投影仪一台和多媒体课件等。
七、教学过程
1、创设问题情境,引入新课题
学生和听课老师伴着音乐声进入教室 音乐声停,开始上课(导入画面)
师:大家看到的画面是和平号空间站发射场面。和平号上天后,人们是怎样知道它到达预定的地点呢? 生:无线电波。
师:无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等,传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波。现代社会的各个部门,几乎都离不开“电磁波”,可以说“电”作为现代文明的标志,“电磁波”就是现代文明的神经中枢,或者叫现代化的代名词。那么,电磁波是什么?它是怎样产生的?它有什么性质?怎样利用它传递信号?这一章就要讨论这些问题,正象机械振动能够产生机械波一样,电磁振荡能够产生电磁波。今天我们就从电磁振荡开始学习,让我们先来观察一个实验。
2、实验演示、电脑模拟,观察分析实验现象,认识LC振荡电路
⑴介绍实验装置:(用实物投影仪放大)
LC回路
电流表的作用 电压表的作用 ⑵演示实验: ⑶边观察边分析
师:下面我们开始做实验:LC回路振荡过程中电流的变化,本实验请大家主要观察电压表和电流表的指针变化特点。电流表、电压表的指针变化有什么规律?
(学生观察实验)
师:为了让大家能有较长时间观察两表指针的变化情况,我们通过电脑模拟两表指针的变化,请大家再仔细观察后回答问题。(学生通过大屏幕观察实验)通过学生的观察归纳出三个现象:
1、电流表、电压表指针在零点左右来回摆动。现象2:电流表、电压表指针摆幅越来越小。介绍等幅振荡,用电脑模拟等幅振荡过程。
师:大家观察等幅振荡时两表的指针的变化还有什么规律?
(演示等幅振荡实验后电脑展示LC回路中的电流和电量的变化,正常速度。电脑模拟电磁振荡,同时点动慢动演示)
师生共同总结:从观察到的现象表明:当电容器充电后能够产生周期性变化的电流。
3、电脑模拟微观规律,学生自主探究物理现象本质
⑴放电过程:(师生共同讨论)
(进入模拟实验线圈中的电流、电容器上的带电量的变化)
师:当电源E对电容C充电完毕,电容器上、下极板带电量如何?(学生观察思考、分析)
(电脑动画模拟点动和静态分析展示)
师:为了研究方便我们可以规定:电量减少的过程叫做放电过程,把电量增大的过程叫做充电过程。下面我们先来一起讨论放电过程。师生共同探讨:放电过程中的电量、电流的变化特点。从电能的角度分析原因。(电脑模拟能量转化过程)⑵充电过程:
师:放电过程完毕,电容器两极板上所带的电量为0,LC回路中的电流会不会即刻突变为0?此时电感L的电路作用怎样?
师生共同探讨:放电过程中的电量、电流的变化特点。
电脑播放振荡电流变化的全过程 电脑展示完整的振荡过程
学生每人一张表格,填写好用投影仪展示
4、LC电路中的电流、电量变化规律的巩固与深化
⑴课堂总结
师:通过分析电流、电量、电场能和磁场能都随时间作周期性变化,在振荡的全过程中存在几个过程?各种不同过程中的电流、电量、电场能和磁场能有什么变化规律?
先由学生讨论归纳,再由老师小结电脑展示 电脑展示电流、电量图象。
讨论结论3时,给出电流-时间图象,通过分析要求学生画出电量-时间图象,3 ⑵巩固练习(练习题略)
⑶布置作业:阅读课本
练习一(1)(2)预习第二节
八、教学过程流程图
第二篇:电磁振荡说课教案
各位老师,下午好!
今天我说课的内容是山东版普通高中课程标准试验教科书物理(选修3—4)第三章第一节电磁波的产生。
一、说教材
本节内容是山东版普通高中课程标准试验教科书物理(选修3—4)第三章第一节,该节内容是本章的重点内容,而且综合运用了电场和磁场的性质,以及电磁感应现象,学习本章不仅复习了前面的知识,而且在此基础上还会为电磁波的产生、传播的学习打好了基础.二、说学情
所面对的学生是高二年级的学生,他们在高二上学期已经学习了电场和磁场的一些的性质,也学习过电磁感应现象,但是所学知识放置很久,所以在这里首先要求我们首先要复习以前的知识;另外作为高二年级的理科班的学生他们已经有了一定程度的分析问题的能力,但是对知识点的总结能力还需加强,所以我们不仅要继续训练他们的分析问题的能力,还需要指导学生该如何总结知识点。
三、说教法、学法
重在指导学生根据所学的知识总结知识的能力,所以在教学中采取了类比教学的方法,另外也很重视对引导学生对知识的总结,采用了明显的列表总结的方法。在教学中也采用了实验的方法来引导学生从实验中得出结论。同时学生在学习的过程中自主地根据实验股权安插到的实验现象得出结论,且在学习新知识点时也注意新旧知识间的相互联系,学会自主构建知识结构,培养了学生观察和总结知识的能力.四、教学目标
从知识与技能方面:1.知道电容器的充、放电作用及电感阻碍电流变化作用
2.会分析振荡电流变化过程
从过程与方法方面:通过观察演示实验,概括出电磁振荡等概念,培养学生的观察能力、类比推理能力,以及理解和概括能力.
从情感态度与价值观方面: 1.通过教师设置情景和热情引导,鼓励学生敢于探索、敢于提问、勇于创新。
五、教学重难点
1.先通过观察演示实验,总结得到几个基本概念:振荡电路,振荡电流,电磁振荡现象等.这部分知识,基本概念很抽象,研究对象多是看不见摸不着的电磁场及其运动,理解起来也较为困难,所以做好演示实验是关键,再辅以类比推理和生动的比喻、描述,能增强可接受性.
2.LC回路产生电磁振荡是本章本单元的重点,也是难点.电磁振荡产生的物理过程较为抽象,所以重点应放在电路中电场能和磁场能的相互转化上;分析指出何时电场能转化为磁场能,何时磁场能转化为电场能;何时电场能最大,何时磁场能最大.与之对应的也要指出电路里电流何时最大,何时为零.
其次还要明确电场能和磁场能相互转化的条件是电感线圈的自感电动势的作用和电容器的充放电作用.为了增强可理解性,此处可借助于单摆或弹簧振子的简谐运动来类比、形容电磁振荡过程中能量的转化情况.
六、教具
LC振荡电路演示仪、学生电源、灵敏电流计、导线若干
七、教学过程
(一)、引入新课:
师:电磁波与现代的科技以及人类的生活密切关系。无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等,传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波,电磁波对我们来说更是越来越重要。那么电磁波到底是什么?为什么它具有那么大的威力?它有哪些性质 ?它又是怎么产生与传播的呢?
这一节课我们就先来研究电磁波是怎么产生的。
(二)、新课教学:
师:在前面的几个章节中,我们学习了机械波,那么机械波的产生需要什么条件呢?
生:要有机械振动作为波源,并且在传播的过程中还要有介质的作用。
师:从这里我们看到机械振动形成了机械波;类似的电磁振荡能够产生电磁波,那么要想知道电磁波是怎么产生的,首先我们要知道什么是电磁振荡?下面我们先来做一个试验:
1、电磁振荡:
(1)观察演示实验.
介绍仪器:电磁振荡示教板,电感L、电容C;另附晶体管振荡器,市售40V干电池(可延长电流表指针往复摆动时间,达十几次以上).连接成如图所示电路.
演示操作: 用6V电源给电容C充电,若将开关S拨到a端.
师:将会发生什么现象?它说明了什么?
引导启发同学边看边想,电流表G指针为什么摆动?往复摆动说明通过G的电流有什么特点?
在同学回答的基础上,总结得出几个概念:
像这样产生的大小和方向交替变化的电流叫做振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,上面的LC回路叫LC振荡电路.
上述实验中,为什么电流表G指针往复摆动的幅度越来越小?如果LC回路中无电阻,也没有其它形式的能量损失,则电流表的指针将一直摆动下去,可是实际中总有能量损失,要维持LC回路中一直有振荡电流,可借助于一种晶体管振荡器,不断地补充能量.然后接上振荡器,再观察现象:最后,再将振荡电流信号取出,接在示波器上观察波形后,指出振荡电流是一种什么性质的电流?有何特点?它是怎样产生的?总结指出,振荡电流实质上就是前边学过的交流电,它也按正弦规律变化。下面研究它的产生过程:
2、电磁振荡的产生过程:
师:我们先来分析LC振荡电路中各用电器的作用:指导学生回答,从实验中我们可以看到产生的变化电流,这主要是线圈的自感作用,那么要把线圈换成了一个直流电阻又会看到什么现象?引导学生分析电容器的充放电过程,得出电流计的指针将会偏转一次就变为零,不再变化。从而更突出线圈的作用。
师:电场具有电场能,相应的磁场也具有磁场能。那么电场能和磁场能都和哪些因素有关?指导学生分析总结:
(1)与电场能有关的因素:电场能 电场线密度 电场强度E 电容器极板间电压u 电容器带电量q
(2)与磁场能有关的因素:磁场能 磁感线密度 磁感强度B 线圈中电流 i
师:下面我们来具体分析振荡电流产生的过程:(启发学生思考进行分析讲解)
⑴、给电容C充电,电容器中储存一定的电场能(E电)
⑵、电容C放电,电场能转化为磁场能:C上带电量、电场能(电压)逐渐减小(降低),电路中的电流、磁场能则逐渐增大,请同学们想一下这样转化的条件是什么?为什么是“逐渐”的?随后指出这是由于电容器C的放电作用(两极板上正、负电荷的吸引作用)和电感L中电流变化时产生的自感电动势的“阻碍”作用所至.当C放电完了时,电场能为零,QC=0,UC=0,磁场能达到最大(与之对应的振荡电流也达到最大Im).
⑶、反向充电过程,是磁场能转化为电场能的过程,C放电完了时,由于L的自感作用,电路中移动的电荷不能立即停止运动,仍保持原方向流动,经C反向充电,同理则有i减小,E磁减小,而E电增大(QC,UC也随之增大).直到E磁(i)减为零,E电(QC,UC)增为最大,⑷、电容C再次反向放电过程,同理可知E电(QC,UC)减小,直到为零,E磁(i)增大,直到最大(Im)
⑸、电容器又开始充电,则有i减小,E磁减小,而E电增大(QC,UC也随之增大).直到E磁(i)减为零,E电(QC,UC)增为最大。
综合上面的分析指导学生分析出整个过程中能量的转换关系:
得出: 电磁振荡产生的过程特点:
(1)两个特殊的过程:
充电过程:磁场能转化为电场能,Qc↑ → i↓
放电过程:电场能转化为磁场能,Qc↓→ i↑
(2)两个特殊的物理状态:
充电完成状态:Qc= Qm , i=0 磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小。
放电完成状态:Qc =0, i=Im 电场能向磁场能转化完毕,磁场能最大,电场能最小。
归纳总结指出:
时 间 t t=0 t=T/4 t=T/2 t=3T/4 t=T
电容器
带电量 最大
(A+、B-)零 最大
(A-、B+)零
最大
(A+、B-)
电路中
电 流 零
最大(a→b)
零
最大(b→a)
零
电场能 最大 零 最大 零 最大
磁场能 零 最大 零 最大 零
变化规律的图象描述:
得出:电场能与磁场能交替转化
分析给出:理想的LC振荡电路:总能量守恒=电场能+磁场能=恒量
综述,引导学生总结出电磁振荡的概念: 在振荡电路产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷、通过线圈的电流,以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化,这种现象叫电磁振荡。
师:电磁振荡的过程和我们以前所学的单摆过程很相似:引导学生做比较,并完成表格,学会前后知识相联系,比较学习.电磁振荡与单摆运动的类比:
电磁振荡 简谐运动
过程
特点 充电:加在电容器两端的电压产生充电电流;线圈的电感阻碍充电电流的突变。
放电:线圈的电感维持放电电流不变;电容器两端电压阻碍放电电流。
加速:回复力使单摆运动状态变化,惯性维持单摆运动状态不变。
减速:惯性维持单摆运动状态不变,回复力使单摆运动状态改变。
对应的物
理量 电容C
电感L(相当于惯性)
电荷q
电流i
电场能E电场能
磁场能E磁场能 单摆摆长L
小球质量m(惯性)
位移x
速度V
重力势能Ep
动能Ek
规律 两极间电势差随时间作正弦规律变化 摆球的位移随时间作正弦规律变化
能量
转化 电场能与磁场能相互转化,总能量守恒 动能与势能相互转化,总能量守恒
本质
区别 振荡电路中自由电子的电磁运动 振子的机械运动
八、练习
1、关于LC振荡电路中的振荡电流,下列说法正确的是()
A、振荡电流最大的瞬时,自感电动势为零
B、振荡电流为零时,自感电动势最大
C、振荡电流减小的过程中,自感电动势方向与电流同方向
D、振荡电流为零时,线圈周围磁场消失
2、电容器a、b两极板,接在振荡电路中,其电流变化如图所示,当t=1/4T时,a板带正电荷,下列说法正确的是()
A、当t=1/2T 时,a板带正电荷 B、在3/4T~T的过程中,电容器正在放电;
C、当t=1/4T 时,a板带负电荷 D、在0~1/4T 的过程中,电容器正在充电
九、板书设计
电磁波
一、电磁振荡
1、振动电流和振荡电路
振荡电流:大小和方向均做周期性变化的电流
变化规律(同交流电):按正弦或者余弦规律变化
2、LC振荡电路
3、电磁振荡产生的过程特点:
(1)两个特殊的过程:
充电过程:磁场能转化为电场能,Qc↑ → i↓
放电过程:电场能转化为磁场能,Qc↓→ i↑
(2)两个特殊的物理状态:
充电完成状态:Qc= Qm , i=0 磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小。
放电完成状态:Qc =0, i=Im 电场能向磁场能转化完毕,磁场能最大,电场能最小。
第三篇:电磁振荡的教案示例
电磁振荡的教案示例(之一)
一、教学目标
1.理解LC回路中产生振荡电流的过程.了解电容器的充电、放电作用及电感阻碍电流变化的作用.
2.会分析振荡电流变化过程中,电场能和磁场能的相互转化的规律,并会分析振荡电流在一个周期变化过程中,电容器上电荷的变化情况及电感线圈中电流的大小和方向的变化情况.
3.知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别,以及振幅减小的原因. 4.通过观察演示实验,概括出电磁振荡等概念,培养学生的观察能力、类比推理能力,以及理解和概括能力.
二、重点、难点分析
1.先通过观察演示实验,总结得到几个基本概念:振荡电路,振荡电流,电磁振荡现象等.这部分知识,基本概念很抽象,研究对象多是看不见摸不着的电磁场及其运动,理解起来也较为困难,所以做好演示实验是关键,再辅以类比推理和生动的比喻、描述,能增强可接受性.
2.LC回路产生电磁振荡是本章本单元的重点,也是难点.电磁振荡产生的物理过程较为抽象,所以重点应放在电路中电场能和磁场能的相互转化上;分析指出何时电场能转化为磁场能,何时磁场能转化为电场能;何时电场能最大,何时磁场能最大.与之对应的也要指出电路里电流何时最大,何时为零.
其次还要明确电场能和磁场能相互转化的条件是电感线圈的自感电动势的作用和电容器的充放电作用.为了增强可理解性,此处可借助于单摆或弹簧振子的简谐运动来类比、形容电磁振荡过程中能量的转化情况.
三、教具
1.LC振荡电路演示仪(含晶体管振荡器)等. 2.大屏幕示波器(用于观察振荡电流的波形).
3.如有条件,可用计算机和彩显,使用三维动画软件,模拟LC电路中的振荡过程.
四、主要教学过程
(一)引入新课
无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等,传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波.
现代社会的各个部门,几乎都离不开“电磁波”,可以说“电”作为现代文明的标志,“电磁波”就是现代文明的神经中枢,或者叫现代化的代名词.
那么,电磁波是什么?它是怎样产生的?就要从电磁振荡开始学习.
(二)主要教学过程设计 1.电磁振荡.(1)观察演示实验.
简介仪器:电磁振荡示教板,电感L、电容C;另附晶体管振荡器,市售40V干电池(可延长电流表指针往复摆动时间,达十几次以上).连接成如图1所示电路.
演示操作:先用40V电源(用6V电源也可)给电容C充电,若将开关S拨到a端.
提出问题:将会发生什么现象?它说明了什么?
引导启发同学边看边想,电流表G指针为什么摆动?往复摆动说明通过G的电流有什么特点?
在同学回答的基础上,总结得出几个概念:
像这样产生的大小和方向交替变化的电流叫做振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,上面的LC回路叫LC振荡电路. 上述实验中,为什么电流表G指针往复摆动的幅度越来越小?如果LC回路中无电阻,也没有其它形式的能量损失,则电流表的指针将一直摆动下去,可是实际中总有能量损失,要维持LC回路中一直有振荡电流,可借助于一种晶体管振荡器,不断地补充能量.然后接上振荡器,再观察现象:最后,再将振荡电流信号取出,接在示波器上观察波形后,指出振荡电流是一种什么性质的电流?有何特点?它是怎样产生的?总结指出,振荡电流实质上就是前边学过的交流电,它也按正弦规律变化.下面研究它的产生过程.(2)电磁振荡的产生过程(可结合画图或投影幻灯,启发思考进行分析讲解).
①给电容C充电—如图2所示,电容器中储存一定的电场能(E电).
②电容C放电——如图3所示,电场能转化为磁场能:C上带电量、电场能(电压)逐渐减小(降低),电路中的电流、磁场能则逐渐增大,请同学们想一下这样转化的条件是什么?为什么是“逐渐”的?随后指出这是由于电容器C的放电作用(两极板上正、负电荷的吸引作用)和电感L中电流变化时产生的自感电动势的“阻碍”作用所至.当C放电完了时,如图4所示(电场能为零,QC=0,UC=0),磁场能达到最大(与之对应的振荡电流也达到最大Im).
③反向充电过程,如图5所示,是磁场能转化为电场能的过程,C放电完了时,由于L的自感作用,电路中移动的电荷不能立即停止运动,仍保持原方向流动,经C反向充电,同理则有i减小,E磁减小,而E电增大(QC,UC也随之增大).直到E磁(i)减为零,E电(QC,UC)增为最大,如图6所示.
④电容C再次反向放电过程,——如图7所示,同理可知E电(QC,UC)减小,直到为零,E磁(i)增大,直到最大(Im)如图8所示.如此下去,回路中就产生了振荡电流.
归纳总结指出:
像上述情况,电路中的电场能和磁场能(与之对应的电荷Q和电流i)做周期性交替变化的现象叫做电磁振荡现象,微观实质是导线中的电子在其平衡位置附近做简谐运动. 2.无阻尼振荡和阻尼振荡.
(1)振荡电路中,若没有能量损耗,则振荡电流的振幅(Im)将不变,如图9所示,叫做无阻尼振荡(或等幅振荡).(2)阻尼振荡.任何振荡电路中,总存在能量损耗,使振荡电流i的振幅逐渐减小,如图10所示,这叫做阻尼振荡(或叫减幅振荡).请同学们想一下:电路损耗的能量哪里去了? 如果用振荡器周期性地给振荡电路补充能量,就可以保持等幅振荡,这类似于受迫振动.
3.复习巩固(视实际情况,可选一种或二种)
用示波器观察上述两种电磁振荡中振荡电流的波形;用计算机和三维动画软件模拟电磁振荡的产生过程.
(三)课堂小结(视实际情况可适当删减)
1.电磁振荡抽象,过程复杂,难以理解,要抓住问题的本质、关键,即电场能和磁场能交替转化.为便于接受,可借助于以前学过的简谐运动和电磁感应的相关知识,类比分析加深对新知识的准确理解,LC振荡电路中的电磁振荡的过程等,可以形象地用弹簧振子或单摆做简谐运动的相似性类比.它们的对应关系和相应的意义简述如下,如图11所示:
2.同学容易产生误解的地方是:电容C两极板带等量异种电荷,当它放电时正、负电荷正好中和,就没有电荷在电路里往复运动了,哪里还有振荡电流!对于这类问题除强调能量的转化和C、L的作用外,还应从电磁感应的知识,采用图12略加分析:
当电容C中储存电场能最大时(带电量、场强值最大、电压最高),电路中电流为零,磁场能为零;随着电容C逐渐放电,电场能E电(带电量Q,电压U)逐渐减小,而磁场能E磁(电流i)将逐渐增大„„
五、教学说明
1.电磁振荡及相关的物理过程和物理状态抽象、复杂难以理解,教学中一定要做好演示实验.电感L、电容C尽可能选择数值较大的.充电电源有条件的可用市场售45V的充电电池,这样可使电流表指针往复摆动十几次以上.
2.利用示波器观察振荡电流的波形,可极大地提高学生对振荡电流实质的认识——看到了“事实”!若能用计算机模拟振荡过程中电场能(C中电场线或电荷)与磁场能(L中的磁感线或电流i)的相互转化过程,不但能激发学习的兴趣,同时对于同学加深对电磁振荡的理解,形成正确的物理概念,建立正确的物理图景是大有益处的.
3.此外,充分使用简练而重点突出的板图,可起到将难点分散,便于理解和接受的教学效果.
4.有些画图可制成投影幻灯片或挂图以便节省时间.边讲边画图效果更好
第四篇:教学设计要点
教学设计要点
1.教学目标
(1)知识(学什么知识)与技能(应用,方法)目标:知道(识别、理解)。。。,运用(通过)。。。,会求(判断、分析、推导)。。。(2)过程与方法:经历。。。过程,体验(发现)。。。方法的应用(如类比、分类讨论、转化、数形结合、函数与方程等数学思想方法)(3)情感态度价值观:通过学习(感受,认识)。。。体会。。。,获得(提高,增强,形成,发展)。。。
2.重点:应该会的知识与方法-----从前面的教学目标里选
难点:主要是能力与运用方面,如:正确识别。。。或灵活运用。。。一般也从前面的教学目标里选
3.课型;新授课(复习课,试卷讲评课)4.教学方法:教师启发引领,学生自主合作探究 5.教学资源;多媒体 6.教学过程:(1)导入:
直接导入;同学们,前面我们学习了。。。,知道。。。,这节课我们要学习。。。
间接导入;举一个现实生活中(或者是课本上的)与本节课所学内容相关的例子或现象或问题,引入本节课(2)教师板书课题
(3)这节课我们的学习目标(知识与技能目标)有哪些呢?第一是。。,第二是。。
(4)请同学们打开课本第。页,自主学习第。行(段)到第。。行(段),解决以下问题(根据内容设置): 第一,什么是(同类项),举例说明 第二,什么是(合并同类项),举例说明 第三,(合并同类项)的法则(性质)是什么 第四,课本第。页的练习
请同学们自主解答这些问题后在小组内相互交流讨论。(也可以限定时间如10分钟等)
好。大部分小组已经讨论结束,第3小组的4名同学都能积极参与学习,讨论最热烈,值得表扬。我们就请第四小组的同学回答一下这些问题好吗?
这位同学回答的具体清晰。其他小组有不同答案吗?奥,第4组哪位同学请发表你的意见。恩,你的回答很精彩。下面老师就第。题的解答简要说明一下;
可以安排一个例题进行讲解,强调一下细节、关键处
之后,可以根据课本安排1—2个练习题进行巩固拓展。(请同学们再自主完成以下以下两个练习题,注意组内相互交流,有疑难可以举手问老师。我们请第1组的。个同学到黑板上解答。)
同学们已经做完了。我们一起看一下黑板上两同学的解题过程。请注意。。概念的理解(。。方法的应用步骤)
(4)小结。这节课我们主要学了什么知识与方法呢?请第5组回答一下。恩,其他组还有补充吗?好的。这可我们主要学习了。。(教学目标里的东西)
(5)今天的课后作业是课本第。页习题3的1至3题。请认真完成。(6)下课。
第五篇:高中物理 电磁振荡的周期和频率教案 人教版第二册
18.2 电磁振荡的周期和频率
一、教学目标
1.理解LC振荡电路的固有周期(频率)的决定因素 2.会用公式T2LC或f的计算
二、重点、难点分析
1.重点:LC振荡电路的周期公式,频率公式是教材中的重点内容。通过实验现象观察,定性地得出电感L大(小)、电容C大(小)、周期长(短)的结论。
2.难点:为什么电容越大,电感越大,周期就越大?通过对电容充放电作用,线圈的自感作用对公式T2LC进行定性分析,以利于加深对公式的理解。
三、教具
1.LC振荡回路示教板,准备两个以上电感不同的线圈(可拆变压器的220V线圈),电容器
2.大屏幕示波器(观察振荡电流周期变化情况)等
四、教学方法:实验演示
五、学生活动设计
1.通过观察演示实验,总结出振荡电流周期与电感L、电容C值大小定性关系。2.通过对小收音机的观察,分析收音机谐振电路的周期是如何调节的。3.通过练习训练,巩固周期频率公式。
六、教学过程
(一)引入新课
通过上节课的学习,我们知道电磁振荡具有周期性,振荡电流的周期是由什么因素决定的呢?电感L、电容C的大小对振荡的快慢有怎样的影响?其它因素(q、i、U大小)与周期有没有关系?下面来研究这个问题。
(二)进行新课
1.电磁振荡的周期和频率
(1)周期:电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间。(2)频率:一秒钟内完成周期性变化的次数
(3)固有周期和固有频率:振荡电路里没有能量损失、发生无阻尼振荡时的周期和频率。
用心
爱心
专心
12LC定性分析有关问题,并能正确应用公式进行相关
设问:电磁振荡的周期和频率与什么因素有关系?与LC回路中的电感L、电容C有何关系(定性)?
演示实验
简介图1所示电路,多抽头带铁芯的线圈,L值较大(可用220V或二个110V可拆变压器线圈串联而成)2-3个电解电容器(100μF、500μF、1000μF)演示电流表(指针在表盘中央),二个电源(6V,45V)等
操作和观察 观察什么?(电流表指针摆动的快慢)选用不同的L或C值,发生电磁振荡时,电流表指针摆动的快慢程度(周期和频率)与L、C值的初步关系是什么?
启发同学根据实验现象,推理、分析得到①电容C不变时,电感L越大,振荡周期T就越长,频率越低。②当电感L不变时,电容C越大,振荡周期就越长,频率越低。
换用不同电压的电源,当L、C值不变时,表针摆动的快慢程度相同(仅摆动次数不同)在同学回答的基础上小结指出
LC振荡电路的固有周期(T)和固有频率(f),决定于电路中线圈的电感L和电容器的电容C
提出问题:上述现象如何解释?
归纳指出:电容越大,容纳电荷就越多,充放电需要的时间就越长,因而周期就长,频率就低。线圈的电感L越大,阻碍电流变化的延时作用就越强,使放电、充电的时间就越长,因而周期就越长,频率就越低,总而言之,LC电路的周期和频率由电路本身的性质(L、C的值)决定,与电容器的带电量的多少,电流大小无关。
2.固有周期和固有频率公式
大量精确的实验和电磁学理论证明,电磁振荡的周期T、频率f跟电感L、电容C的关系是:
T2LC
f12LC
式中T、f、L、C的单位分别是秒、赫、亨和法(单位符号是s、Hz、H、F)
用心
爱心
专心
公式表明,适当地选择电容C和电感L,就可以使电路的固有周期和频率符合我们的各种需要,通常应用中是可变电容器和电感线圈组成LC电路,要得到不同周期和频率的振荡电流,可通过改变电容器的电容C来实现,如图2所示;亦可通过改变电感L来实现,如图3所示。
收音机中调节谐振电路的周期,就是通过调节可变电容来实现的。
让学生打开收音机,观察并找到调谐电容。调节调揩旋钮时,观察动片的变化。要求学生分析
(1)旋入动片,旋出动片时正对面积如何变化?电容C大小如何改变?(2)C变化对周期、频率大小变化有何关系
(三)巩固练习(含机动内容)
【例1】
如图4所示的LC振荡电路中,可变电容器C的取值范围为10pF~360pF,线圈的电感L=0.10H,求此电路能获得的振荡电流的最高频率多大?最低频率又为多少?
解析:由振荡电路的频率公式f12LC
当电容最小等于10Pf时,振荡电流的频率最高,f112LC1当电容最大等于360Pf时,振荡电流的频率最低,f22.6.6104Hz
2LC【例2】
有一LC振荡电路,当电容调节为C1=200pF时,能产生频率为f1=500kHz的振荡电流,要获得频率为f2=1.0×103kHz的振荡电流,则可变容器应调为多大?(设电感L保持不变)
解析:根据公式f12LC1.6105Hz
由于电感L保持不变 C2所以f1
f2C1f1211所以C22C1510F=50pF f2用心
爱心
专心
【例3】 在图5(甲)中,LC振荡电路中规定图示电流方向为电流i的正方向,则振荡电流随时间变化的图象如图5(乙)所示
图5 那么,电路中各物理量在一个周期内的情况是 _______时刻,电容器上带电量为零 _______时刻,线圈中的磁场最强
_______时刻,电容器两板间的电场强度值最大 _______时刻,电路中电流达到反向最大值 _______时间内是对电容器的充电过程
解析
分析这类问题的关键是要搞清电场能和磁场能相互转化的过程,以及它所对应的物理状态和物理量间的关系,由题图可知电容器C正在放电,当t=0时,C带电量最多,两板间电压最大,电场能也最大,而此时磁场能最小(为零),对应的电流i最小(为零),随着C放电的持续,带电量、电压、电场能将逐渐减小,而磁场能、电流i将逐渐变大,磁场能、电流达到最大之后由于电感L和电容C的作用,将对电容反向充电,直至最大,依此类推,故可得知,A、C时刻电流最大,磁场最强,电场为零,C带电量为零,当电流为零时(对应图中的O、B、D)电容器上带电量最多,相应的电场强度值为最大,同理可知C时刻电流达到最大,电容经过T/4放电完毕后,紧接着又对电容反向充电,又经T/4,充电到最大值,即带电量、电压、电场能达最大,磁场能、电流变为零,这个过程对应着图中的A→B,类似的道理可知C→D也是对电容的充电过程。
(四)总结、扩展
1.LC振荡电路的周期公式,频率公式要理解其物理含义,它只由电路本身的特性(L、C值)决定,所以叫做固有周期和固有频率,应用中,通过改变LC回路中的电感L或电容C,周期和频率也随之改变,满足各种需要。
2.应用周期公式、频率公式进行计算时,要特别注意各个物理量的单位,常用电容器的单位有微法(μF)和皮法(pF),代入公式时一定要换为法(F),电感L的单位有时是毫亨或微亨(mH或μH),代入公式时要换为亨(H),这样得到的周期和频率的单位才是正确的(秒
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爱心
专心
和赫)
七、布置作业:课本练习一(3)、(4)题
八、板书设计
第二节
电磁振荡的周期和频率
1.定义
周期:电磁振荡完成一次周期性变化的时间
频率:一秒钟内完成周期性变化的次数 2.公式:T2LC
f12LC
决定因素 由电容C和电感L决定与电容器带电多少无关
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