(一)电磁感应
1.学习目标
(1)了解电磁感应现象,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。(2)通过实验,认识感应电流的产生条件。
(3)理解感应电流的产生条件。
(4)举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
(5)理解磁通量的概念。
(6)通过探究,认识磁通量变化与感应电流方向之间的关系。
(7)理解楞次定律。
(8)通过实验认识磁通量变化快慢与感应电流强弱的关系,得到定性的结论。
(9)理解法拉第电磁感应定律。
(10)通过实验,了解自感现象和涡流现象。
(11)能举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。
2.教学活动建议
(1)收集资料,了解电磁感应现象的发现过程。
从因特网、科技书刊上查阅资料,了解电磁感应在生活和生产中的应用,例如磁卡阅读器、录音机、录像机的原理等。
(2)通过练习能够运用楞次定律判断相关的问题。
(3)分析电动机运转时产生反电动势的现象,分别用力和能量的观点进行说明。
(4)观察日光灯电路,分析日光灯镇流器的作用和原理。
(5)观察家用电磁灶,了解电磁灶的结构和原理。
3.考试要求
(1)能够从自然现象中辨别电磁感应现象。
(2)能够根据实际情况判断磁通量的变化。
(3)能够灵活应用楞次定律分析线圈感应电流的方向。
(4)能够应用法拉第电磁感应定律进行定性、定量分析。
(5)能在实际问题当中辨别并分析自感现象和涡流现象。
4.例题解析
【例1】某实验小组用如图所示实验装置来验证楞次定律。当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是
A a→G→b B 先a→G→b,后b→G→a
C b→G→a D 先b→G→a,后a→G→b
【课标】“通过实验理解感应电流产生的条件。通过探究理解楞次定律”。【解析】产生感应电流的条件之一是“穿过闭合电路的磁通量发生变化”,在条形磁铁穿过线圈的过程中磁通量在变化,因此线圈中必然会产生感应电流。
当条形磁铁的N极从上方插入线圈时,穿过线圈的磁场方向向下,磁通量在增加,依据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍原磁场的增加,因此感应电流的磁场方向向上,再又右手安培定则确定感应电流的方向沿b-G-a。同理判断磁铁穿出线圈时,感应电流的方向沿a-G-b。故选项D正确。
【建议】楞次定律是高考的热点之一,建议教师一方面加强演示实验的教学,另一方面对楞次定律应用的四步程序进行严格推敲并对该定律的推广含义引导学生做出深入研究。
【解析】这是一道力电综合的题目,一方面要考虑电磁学的规律,还要考虑电路的规律,并且涉及到了力和运动,功能关系等知识内容,对学生的综合分析的能力要求较高,也往往成为高考命题的重点和热点之一。
方法一、从力和运动状态的关系分析。
方法二、从功能关系分析。
【建议】由于课程标准中降低了“导体切割磁感线时的感应电动势”物理计算的要求,建议教师在“法拉第电磁感应定律”的知识内容教学中,不要注重xx的偏难设置和过繁的计算。应在电磁学有关规律和电路的有关规律的综合应用方面,以及应用功能关系方面加强对学生分析综合能力的培养与提高。
(1)通过实验观察产生交变电流的现象。
(2)能用函数表达式和图像描述交变电流。
(3)通过实验,了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。
(4)通过实验,探究变压器电压与匝数的关系。
(5)知道变压器电压比与匝数比的关系式。
(6)了解从变电站到住宅的输电过程,知道远距离输电时应用高电压的道理。
2.教学活动建议
(1)实验观察小灯泡明暗变化。
(2)用示波器观察交变电流的波形,并测算其峰值和有效值。
(3)用灯泡或交流电流表观察电容器和电感器对交变电流的阻碍作用。 (4)观察生活中常见的变压器,了解其作用。
(5)查阅资料,了解直流输电的原理,比较交流输电和直流输电的特点。(6)参观当地的小型电厂,了解发电过程。调查发电机的容量、居民用电和工业用电情况。撰写调查报告。
(7)观察变电站和高压输电线路。
3.考试要求
(1)交变电流的图像。
(2)能够根据电容器和电感器的性能分析电路。
(3)利用变压器电压比与匝数比的关系式分析。
4.例题解析
【例1】 一个按正弦规律变化的交变电流的图象如图所示。试根据图象写出该交变电流的函数关系式。( )。 (三)传感器
【课标】 “知道交变电流,能用函数表达式和图象描述交变电流”是选修3-2模块的一个三级主题,而应用函数图象进行表达和分析又是高考的五种能力之一,即“应用数学处理物理问题的能力”。
【说明】由于新课标中删去了“正弦式电流的{zd0}值和有效值、周期和频率”的知识内容,建议在教学中该处不宜设置物理计算较高的相关练习。
1.学习目标
(1)通过熟悉传感器在电路中的作用,知道非电学量转换成电学量的技术意义。
(2)通过实验,知道常见传感器的工作原理。
(3)能够列举传感器在生活和生产中的应用。
2.教学活动建议
(1)通过实验认识温度传感器将温度信号转变为电信号的作用。
(2)了解光敏传感器及其在日常生活中的应用。
(3)利用传感器制作简单的自动控制装置。
(4)调查日常生活中传感器的应用,对其中一种的工作原理、技术意义、经济效益进行分析。
3.考试要求
(1)描述带有传感器电路的作用。
(2)能够根据实际需要设计带有传感器的简单电路。
4.例题解析
【例题】 传感器可将非电学量转化为电学量,起自动控制作用。如计算机鼠标中有位移传感器,电熨斗、电饭煲中有温度传感器,电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器……
2、唱卡拉OK用的话筒,内有传感器。其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是
A 该传感器是根据电流的磁效应工作的
B 该传感器是根据电磁感应原理工作的
C 膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
D 膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势
3、用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是
A 红外报警装置 B 走廊照明灯的声控开关
C 自动洗衣机中的压力传感装置 D 电饭煲中控制加热和保温的温控器
【解析】2、通过题目对传感器的结构描述可知,当外界声波迫使话筒的膜片前后振动时,与它相粘连的金属线圈也前后振动,出现线圈相对磁铁做切割磁感线的运动,线圈中既会产生感应电流,这是电磁感应现象,故选项B正确。3、正确选项为A。
【说明】“传感器”是高中课程标准新增加的内容,体现了物理与社会及人类自身发展的密切关系。教学要使得学生知道非电学量转换成电学量的技术意义;通过实验,知道常见传感器的工作原理,能例举传感器在生活和生产中的应用。
【作者: 】【访问统计:】【2006年01月25日 星期三 09:45】【 】【】