1、粤教版高中物理选修32全套学案2013人教版高中物理选修3-2全套学案目 录物理选修3-2学案41划时代的发现物理选修3-2学案42探究电磁感应的产生条件物理选修3-2学案43法拉电磁感应定律物理选修3-2学案44楞次定律物理选修3-2学案45感生电动势动生电动势物理选修3-2学案46互感和自感物理选修3-2学案51交变电流物理选修3-2学案52 描述交变电流的物理量物理选修3-2学案53电感和电容对交变电流的影响物理选修3-2学案54变压器物理选修3-2学案55电能的输送物理选修3-2学案61传感器及其工作原理物理选修3-2学案62传感器的应用一物理选修3-2学案63传感器的应用二第一节 划
2、时代的发现第1课时一学习目标1知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史2知道电磁感应感应电流的定义3领悟科学探究中提出问题观察实验分析论证归纳总结等要素在研究问题时的重要性4领会科学家对自然现象自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性二学习重点难点学习重点知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史领悟科学探究的方法和艰难历程培养不怕失败勇敢面对挫折的坚强意志学习难点领悟科学探究的方法和艰难历程培养不怕失败勇敢面对挫折的坚强意志三自主学习 一 奥斯特梦圆电生磁-电流的磁效应阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容思考并回答以下问题1是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的在这之前科学
3、研究领域存在怎样的历史背景2奥斯特的研究是一帆风顺的吗奥斯特面对失败是怎样做的3奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的用学过的知识如何解释4电流磁效应的发现有何意义谈谈自己的感受 二 法拉第心系磁生电-电磁感应现象阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容思考并回答以下问题1奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考法拉第持怎样的观点2法拉第的研究是一帆风顺的吗法拉第面对失败是怎样做的3法拉第做了大量实验都是以失败告终失败的原因是什么4法拉第经历了多次失败后终于发现了电磁感应现象他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的之后他又做了大量的实验都取得了成功他认为成功的秘诀是什么5从法拉第探索电磁感应现象的历程中
4、你学到了什么谈谈自己的体会三实例探究1有关物理学史的知识例1发电的基本原理是电磁感应发现电磁感应现象的科学家是 A安培 B赫兹C法拉第 D麦克斯韦 例2发现电流磁效应现象的科学家是_发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_发现电磁感应现象的科学家是_发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_2对概念的理解和对物理现象的认识例3下列现象中属于电磁感应现象的是 A磁场对电流产生力的作用B变化的磁场使闭合电路中产生电流C插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D电流周围产生磁场第一节 划时代的发现第2课时学习目标知道电磁感应感应电流的定义学习重点熟记基本知识点掌握基础题型四达标演练1奥斯特实验要有明显的效果通电导
5、线必须_放置21831年8月29日_发现了电磁现象把两个线圈绕在同一个铁环上一个绕圈接到_另一个线圈接入_在给一个线圈_或_的瞬间发现了另一个线圈中也出现了_3如图所示虚线框内有匀强磁场大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环分别用1和2表示穿过大小两环的磁通量则有 A1 2 B1 2 C1 2 D无法确定4恒定的匀强磁场中有一个圆形闭合线圈线圈平面垂直于磁场方向当线圈在此磁场中做下列哪种运动时穿过线圈的磁通量发生了变化 A线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B线圈沿自身所在的平面做加速运动C线圈绕任一直径做匀速转动 D线圈绕任一直径做变速转动5两个圆环AB如图4-2-7所示放置且RA RB一条形磁铁
6、轴线过两个圆环的圆心处且与圆环平面垂直则穿过AB环的磁通量A和B的关系是 AA B BA B CA B D无法确定6单匝线圈abcd水平放置有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中如图4-2-17所示线圈面积为S磁感应强度为B当线圈绕ab边从图示位置转过30和60时穿过线圈的磁通量分别是多少第2节 探究电磁感应的产生条件第1课时一学习目标1知道产生感应电流的条件2会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验3学会通过实验观察记录结果分析论证得出结论的科学探究方法4通过实验观察和实验探究理解感应电流的产生条件举例电磁感应在生活和生产中的应用二学习重点难点学习重点通过实验观察和实验探究理解感应电流的产生条件学习
7、难点感应电流的产生条件三自主学习 一 感应电流产生的条件1实验一闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系实验二向线圈中插入磁铁或把磁铁从线圈中抽出探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系2模仿法拉第的实验通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出或改变线圈中电流的大小改变滑线变阻器的滑片位置探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系三实例探究例题1关于感应电流下列说法中正确的是 A只要闭合电路内有磁通量闭合电路中就有感应电流产生穿过螺线管的磁通量发生变化时螺线管内部就一定有感应电流产生线框不闭合时即使穿过线圈的磁通量发生变化线圈中也没有感应电流只要
8、电路的一部分作切割磁感线运动电路中就一定有感应电流2-1下列关于感应电流产生的说法中正确的是 A只要穿过线圈的磁通量发生变化线圈中就一定有感应电流产生B只要闭合导线做切割磁感线的运动导线中就一定有感应电流产生C闭合电路的一部分导体若不做切割磁感线的运动则闭合电路中就一定没有感应电流D当穿过闭合电路的磁通量发生变化时闭合电路中就一定有感应电流第2节 探究电磁感应的产生条件第2课时学习目标知道产生感应电流的条件学习重点通过练习理解感应电流的产生条件例题2如图所示竖直放置的长直导线通以恒定电流有一矩形线框与导线在同一 A导线中电流强度变大线框向右平动线框向下平动线框以ab边为轴转动2-2矩形闭合线圈
9、平面跟磁感线方向平行如图所示下列情况中线圈有感应电流的是 A线圈绕a轴转动线圈垂直纸而向外平动线圈沿ab轴下移线圈绕cd轴转动如图所示一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管b为螺线管的中点金属环通过abc处时能产生感应电流的是_2-3如图所示一个矩形线框上有一电流计G它们从一理想匀强磁场区域的上方自由下落线圈平面与磁场方向垂直在线圈下落的三个位置中下列说法中正确的是 A只在位置时有感应电流 B只在位置时有感应电流C只在位置时有感应电流 D只在位置时无感应电流 例题4如图所示用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合哪几种组合中切断直导线中电流时闭合回路中会有感应电流产生 2-4如图所示有
10、一正方形闭合线圈在足够大的匀强磁场中运动下列四个图中能产生感应电流的是图 例题5如图所示一有限范围的匀强磁场宽为d一个边长为l方形导线框以速度v匀速地通过磁场区若d l则在线框中不产生感应电流的时间就等于 A B C D2-5如图所示一有限范围的匀强磁场宽度为d将一个边长为L的正方形导线框以速度V匀速通过磁场区域区域若d L则在线框中不产生感应电流的时间应为等于 Adv BLv CLdv DL2 dv第三节 法拉电磁感应定律第1课时一学习目标 1知道什么叫感应电动势2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量并能区别E t3理解法拉第电磁感应定律内容数学表达式4知道E BLvsin如何推得
11、5会用E nt和E BLvsin解决问题二学习重点和难点法拉第电磁感应定律平均电动势与瞬时电动势区别三自主学习 一 法拉第电磁感应定律及数学表达式回路中的感应电动势的大小和 成正比E 1要严格区分磁通量磁通量的变化量磁通量的变化率2磁通量的变化率与匝数的多少无关3由t算出的通常是时间t内的 一般不等于初态与末态电动势的平均值4若由磁场的变化引起则t常用 来计算5若是由回路面积的变化引起则t常 用 来计算6感应电量在t时间内通过电路中某一横截面的电量q 二 导体平动切割磁感线运动时的感生电动势设矩形线框abcd放在磁感应密度为B的匀强磁场里线框平面跟磁感线垂直线框可动部分ab以速度v向右运动在时
12、间t内由原来的位置ab移到a1b1此刻线框面积的变化量S如图所示则SLvt BS BLvtE BLv讨论若vL但与B成角如图则将v正交分解v1vsin对切割有贡献v2vcos对切割无贡献EBL v E Blvsin第三节 法拉电磁感应定律第2课时学习目标用E nt和E BLvsin解决问题学习重点和难点法拉第电磁感应定律平均电动势与瞬时电动势区别三实例探究例题1如下图所示将一条形磁铁插入某一闭合线圈第一次用005s第二次用01s设插入方式相同试求1两次线圈中的平均感应电动势之比2两次线圈之中电流之比3两次通过线圈的电荷量之比4两次在R中产生的热量之比-1有一面积为S 100cm2的金属环电阻R
13、 01环中磁场变化规律如下图所示磁场方向垂直环面向里在t1到t2时间内通过金属环的电荷量是多少 例题2如下图所示是一个水平放置的导体框架宽度L 150m接有电阻R 020设匀强磁场和框架平面垂直磁感应强度B 040T方向如图今有一导体棒ab跨放在框架上并能无摩擦地沿框滑动框架及导体ab电阻均不计当ab以v 40ms的速度向右匀速滑动时试求1导体ab上的感应电动势的大小2回路上感应电流的大小第四节 楞次定律第1课时一学习目标1掌握楞次定律的内容能运用楞次定律判断感应电流方向2培养观察实验的能力以及对实验现象分析归纳总结的能力3能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4掌握右手定则并理解右手定则实际
14、上为楞次定律的一种具体表现形式二学习重点和难点学习重点1楞次定律的获得及理解2应用楞次定律判断感应电流的方向3利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向学习难点楞次定律的理解及实际应用三自主学习一楞次定律内容 二楞次定律的应用1正确理解楞次定律中的阻碍的含义 1 谁阻碍谁 2 阻碍什么 3 如何阻碍 4 结果如何三右手定则的内容四实例探究例题1如图所示有一正方形闭合线圈在足够大的匀强磁场中运动下列四个图中能产生感应电流的是图 -1如图所示竖直放置的长直导线通以恒定电流有一矩形线框与导线在同一 A 导线中电流强度变大 B 线框向右平动 C 线框向下平动 D 线框以ab边为轴转动ab沿轨道向右
15、匀速滑动判断ab中感应电流方向并指出ab两点中哪一点电势高 第四节 楞次定律第2课时学习重点1应用楞次定律判断感应电流的方向2利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向学习难点楞次定律的理解及实际应用-2如图1所示匚形线架ABCD上有一根可以无摩擦滑动的导线ab左侧有通电导线MN电流方向由N到M若将线框置于匀强磁场中则 A ab边向右运动时导线MN与AB边相互吸引 B ab边向左运动时导线MN与AB边相互吸引 C ab边向左运动时导线MN与AB边相互排斥 D ab边向右运动时导线MN与AB边相互排斥例题3两个同心导体环内环中通有顺时针方向的电流外环中原来无电流当内环中电流逐渐增大时外环中有
16、无感应电流方向如何-3如图所示两个大小相等互相绝缘的导体环B环与A环有部分面积重叠当开关S断开时 AB环内有顺时针方向的感应电流 BB环内有逆时针方向感应电流CB环内没有感应电流 D条件不足无法判定-4如图所示一定长度的导线围成闭合的正方形线框使框面垂直于磁场放置若因磁场的变化而导致线框突然变成圆形则A因B增强而产生逆时针的电流B因B减弱而产生逆时针的电流C因B减弱而产生顺时针的电流D以上选项均不正确第五节 感生电动势动生电动势第1课时一学习目标1知道感生电场2知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系二学习重点难点学习重点感生电动势与动生电动势的概念学习难点对感生电动势与动生电动势实质的理解三
17、自主学习一感生电动势如图所示穿过闭会回路的磁场增强在回路中产生感应电流是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢 1 感生电场_ 2 感生电动势概念_计算公式_二洛伦兹力与动生电动势1一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源这时非静电力与洛伦兹力有关_叫动生电动势2如图所示导体棒运动过程中产生感应电流试分析电路中的能量转化情况三实例探究例题1如图所示在宽为05m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r 06的直导体在导轨的两端分别连接两个电阻R1 4R2 6其它电阻不计整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中如图所示磁感应强度B 01T当直导体在导轨上以V 6ms的速度向右运动时 求直导体棒两端
18、的电压和流过电阻R1和R2的电流大小第五节 感生电动势动生电动势第2课时一学习目标1知道感生电场2知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系二学习重点难点学习重点感生电动势与动生电动势的概念学习难点对感生电动势与动生电动势实质的理解-1如图所示在宽为L的水平平行光滑导轨上垂直导轨放置一个直导体棒MN在导轨的左端连接一个电阻R其它电阻不计设导轨足够长整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中磁感应强度为B当直导体棒受到一个垂直导轨水平向右的恒力F作用由静止开始在导轨上向右运动时试确定直导体棒的运动情况及其最大速度Vm-2一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中线圈平面和磁场方向垂直若想使线圈中的感应电流
19、增加一倍下述方法可行的是 A使线圈匝数增加一倍B使线圈截面积增加一倍C使线圈匝数减少一半D使磁感应强度的变化率增大一倍例题3如图所示长 宽 的矩形线圈电阻为 处于磁感应强度为 的匀强磁场边缘线圈与磁感线垂直求将线圈以向右的速度 匀速拉出磁场的过程中拉力 F大小拉力的功率 P拉力做的功W第6节 互感和自感第1课时一学习目标1了解互感和自感现象2了解自感现象产生的原因3知道自感现象中的一个重要概念自感系数了解它的单位及影响其大小的因素二重点难点1重点自感现象及自感系数2难点 自感现象的产生原因分析通断电自感的演示实验中现象解释三自主学习 一互感现象1基本概念互感互感现象互感电动势 2互感的理解3互
20、感的应用和防止 二自感现象1演示实验实验1观察到的现象总结实验2断电自感2结论小结线圈中电流发生变化时自身产生_这个感应电动势阻碍_的变化自感现象_叫自感现象自感电动势_叫自感电动势三自感系数1自感系数2单位四实例探究例如图所示电路中L为电感线圈电阻不计 A合上S时亮合上S时亮C断开S时熄灭 断开S时熄灭如图所示AB是两个完全相同的灯泡L是自感系数较大的线圈其直流电阻忽略不计当电键闭合下列说法正确的是 AA立即熄灭熄灭B电键S断开时B立即熄灭熄灭C电键S闭合时AB亮然后A熄灭D电键S闭合时AB亮然后B逐渐变亮A总是相反 B总是相同C电流增大时两者方向相反D电流减小时两者方向相同3关于自感现象正
21、确的说法是 A感应电流一定与原电流方向相反B线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数是一定较大C对于同一线圈当电流变化较快时线圈中的自感系数也较大D对于同一线圈当电流变化较大时线圈中产生自感电动势也较大4关于线圈自感系数的说法错误的是 A自感电动势大自感系数也越大B把线圈中的铁芯抽出一些自感系数减小C把线圈匝数增加一些自感系数变大D电感是自感系数的简称第五章第1节 交变电流导学案 第1课时一预习目标1知道交变电流产生的原理2知道交变电流的变化规律及物理量间的关系二预习内容1交变电流_和_随时间做_变化的电流叫做交变电流简称交流 _不随时间变化的电流称为直流 大小和方向都不随时间变化的电流叫做_电
22、流2交变电流的产生1过程分析特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊 B与S的关系 磁通量的大小 4个过程中 的变化 电流方向 磁通量的变化率 2中性面_ 磁通量_ 磁通量的变化率_ 感应电动势e_感应电流 感应电流方向_线圈转动一周感应电流方向改变_次第五章第1节 交变电流课内探究学案 第2课时学习目标1理解交变电流的产生原理及变化规律2理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系学习重难点交变电流的产生原理变化规律及物理量间的关系三反思总结1矩形线圈在匀强磁场中匀速转动绕与磁场垂直的轴时线圈中产生正弦交变电流从中性面开始计时感应电动势的瞬时值表达式为e NBSsint Emsintet图线是一条正弦曲
23、线2中性面特点最大而e 0四当堂检测1交流发电机在工作时电动势为e Emsint 若将发电机的转速提高一倍同时将电枢所围面积减少一半其它条件不变则电动势为 Ae Emsint2 Be 2Emsint2Ce Emsin2t De Em2sin2t2如图是一个正弦交变电流的it图象根据这一图象该交流电的瞬时值表达式为_A五课后练习与提高1如图甲中所示一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动线圈所围面积的磁通量随时间t变化的规律如图乙所示下列论述正确的是 At1时刻线圈中感应电动势最大Bt2时刻导线ad的速度方向跟磁感线垂直Ct3时刻线圈平面与中性面重合Dt4 t5时刻线圈中感应电流
24、方向相同2如图所示一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动线圈匝数N 100线圈电阻r 3ab cd 05mbc ad 04m磁感应强度B 05T电阻R 311当线圈以n 300rmin的转速匀速转动时求感应电动势的最大值t 0时刻线圈在图示位置写出此交变电流电动势的瞬时值表达式此电压表的示数是多少第五章第2节 描述交变电流的物理量导学案 第1课时预习目标知道描述交变电流的相关物理量知道物理量之间的关系预习内容表征交变电流的物理量1瞬时值正弦交流电瞬时值的表达式为2最大值交流电的最大值反映的是交流电大小的变化范围当线圈平面与磁力线平行时交流电动势最大瞬时值与最大值的关系是有效值交流电的有效值是根
25、据电流的热效应来规定的即在同一时间内跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值叫做该交流电的有效值正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是 各种交流电电气设备上所标的交流电表上所测得的以及在叙述中没有特别加以说明的交流电的最大值都是指平均值交流电的平均值是交流电图像中波形与横轴所围的面积跟时间的比值用e nt计算表征交变电流变化快慢的物理量周期T单位s 频率f单位HZ角频率单位rads角速度频率周期的关系l掌握表征交变电流大小物理量2理解有效值的定义并会用它解决相关问题3掌握表征交变电流变化快慢的物理量学习重难点表征物理量及物理量间的关系并能熟练解决相关问题二学习过程1写出正弦式交变电流
26、电动势的最大值瞬时值有效值以及平均值表达式 2峰值有效值和平均值有什么区别3对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是 是不是对一切交变电流都是如此4在我们经常遇到的问题中那些地方应用有效值那些地方应用最大值那些地方应用平均值三反思总结四当堂检测1电阻R1R2与交流电源按照图1方式连接R1 10R2 20合上开关S后通过电阻R1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示则 A通过R1的电流有效值是12A BR1两端的电压有效值是6VC通过R2的电流最大值是12A DR2两端的电压最大值是6V2如图2所示表示一交流电的电流随时间的变化图象其中电流正值为正弦曲线的正半周则该交流电的有效值为多少课
27、后练习与提高1图521表示一交变电流随时间变化的图象此交变电流的有效值是 A5安 B5安 maxbook118com D 35安如图522所示在匀强磁场中有一个冂形导线框可绕AB轴转动已知匀强磁场的磁感强度B 5T线框的CD边长为20cmCEDF长均为10cm转速为50rs若从图示位置开始计时1写出线框中感应电动势的瞬时值表达式2若线框电阻r 3再将AB两端接6V12W灯泡小灯泡能否正常发光若不能小灯泡实际功率多大电感和电容对交变电流的影响1电感和电容对交变电流的影响1电感对交变电流的阻碍作用电感对交变电流的阻碍作用的大小用表示线圈的越大交变电流的越高电感对交变电流的阻碍作用就越感抗也越2电容
28、器对交变电流的阻碍作用电容对交变电流的阻碍作用的大小用表示电容器的电容越交变电流的频率越电容器对交变电流的阻碍作用就越容抗也越这些都表明交变电流能通过电容器2在交变电流路中如果把电感的作用概括为则对电容的作用可概括为知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小知道感抗与哪些因 素有关知道交变电流能通过电容器知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小知道容抗与哪些因素有关一电感对交变电流的阻碍作用2自感现象的应用 1低频扼流圈的构造 其作用 2高频扼流圈的构造 作用 学以致用如图白炽灯和电感线圈串联后接在交流电源的两端当交流电源的频率增加时 A线圈感抗增加 B线圈感抗减少C电灯变暗 D电灯变亮二电容对交变电流的作用学以致用在图中所示的电路中C为电容器R为灯泡电流总内阻为零电压表内阻无穷大若保持交流电源的
