电磁感应习题范例6篇

电磁感应习题

电磁感应习题范文1

关键字:物理;电磁感应;教与学

中图分类号:G633.7

物理学是人们在实验与长期生活实践的基础上总结出来的科学,它具有很强的实验性。物理学教学就是培养学生的观察能力、实验能力、分析问题与解决问题能力。物理学习过程中,电磁感性涉及的知识面较广,是知识的重点,是高考物理命题的热点,且比较晦涩难懂。电磁感应现象与磁场、直流电路、力和运动、动量和能量等知识点联系密切,与这些知识点密切相关的综合性问题在考试中也时常出现,因此,要注意培养学生运用这些知识解决实际问题的能力。

一、物理中电磁感应教与学

首先,重视预习,从阅读中发现问题。学生通过教材复习,了解课程要讲授的问题。教师根据教学大纲的要求及学生的实际水平,做好备课,准备好思考题,让学生在复习过程中发现问题,寻找有关答案,培养学生的自学能力与解决问题的能力。例如,在讲授“电磁感应现象”这节之前,教师提出“产生感应电流的条件是什么?如何判定感应电流的方向?”之类的问题,让学生通过阅读教材找到答案,在学习过程中有的放矢,主动寻求知识。通过预习这种方式,学生通过完成思考题,掌握教材中简单的理论知识,有利于教师集中时间讲解重点、难点。

其次,重视实验教学,培养学生的动手能力。实验教学将物理知识化抽象为具体,使学生直观地观察实验,进而培养学生的观察能力、动手能力和形象思维能力。学生通过具体实验操作,掌握了实验原理及技巧,提高了学习效率。例如,学生通过“电磁感应”实验,学生通过实验,从实验中学习到利用磁场可以产生电流,并且可以判断感应电流的方向与产生条件,这样学生不仅掌握了实验技巧,还通过实验验证教材中的理论知识,丰富了学生的知识,使学生成为学习的主人,为掌握本节重点奠定基础。

第三,精讲主要知识,重点突破。在基础教学的基础上,对教材的知识进行概括,对重点和难点进行精讲。采用合适的方法对物理知识进行讲解,对于容易理解的知识通过让学生讲解的方式,教师进行补充,鼓励学生多讲,提高学习兴趣。另外,要注重前后知识点的联系。例如,在讲解感应电流产生的条件时,要联系初中的闭合电路中的导体运动的知识,将其与现在要讲的对比,使新旧知识融汇贯通。对于一些难理解和比较抽象的知识,教师要重点讲授,通过画图等各种直观手段进行教学,帮助学生由感性认识上升到理性认识。

第四,通过检查,巩固教学效果。一节课结束后,通过巩固练习巩固教学效果。在每章课程结束后,通过提问等引导式教学,对知识进行总结与复习,使学生牢固地掌握他们所学习的知识,提高学生的能力与素质。

二、电磁感应问题分析

物理考试中电磁感应的问题主要集中在感应电流产生的条件、感应电动势(电流)方向的判定和导体切割磁感线产生感应电动势的计算上。掌握分析方法与做题技巧有利于学生提高学习成绩,掌握理论知识。

物理规律、状态和过程常可以通过图像直观的表示出来,利用图像法研究和处理物理问题,可以找出一些量与量之间的关系,将文字、语言描述类的物理内容通过图像表示出来。例如,在处理矩形线圈在磁场中随时间的变化类的问题时,磁场中的磁感应强度B与时间t之间的关系可以通过图线表示,进而对判断感应电流。

滑轨类问题与直流电路、力和运动、动量和能量等知识点相联系,是电磁感应中的典型综合性问题。在分析问题时,要结合以前所学的知识,分析问题,并建立电磁感应这章与以前知识的联系,培养学生综合应用分析问题的能力。例如,对于力、电、磁综合应用类问题,学生要熟练掌握物理中的力学观点与能量观点,分清与问题有关的各个方面,找出它们之间的联系,将复杂问题简化成若干简单问题,然后综合应用多方面的知识和可利用的方法解决遇到的问题。

在研究平衡类问题时,首先要确定研究对象,对其进行受力分析,然后根据平衡条件建立方程,最后结合电磁感应规律求解具体问题。对于能量类问题,要注意电磁感应过程中的能力守恒及转换,寻找关系,列出方程。电量计算也是电磁感应中应该注意的问题之一,可以由交流电中的平均电流求电量,也可以用动量定理求电磁感应中的电量,还可以利用表达式q=ΔΦ/R计算电量。

参考文献:

[1]杜兴利.电磁感应中有关电量的计算[J].时间讲堂,2012.

[2]姚金伟.电磁感应问题分类分析[J].新课堂设计,2008.

[3]韩建路.高考“电磁感应”的备考复习策略[J].教学实践与研究,2011.

电磁感应习题范文2

关键词:系统性;逻辑性;发散式思维能力;电磁感应;知识体系

“电磁感应”这节课,可以这样设计教学层次:首先启发学生思考:电是从哪里来的?引入新课――“电磁感应”,然后给学生介绍什么是“电磁感应”现象,因为概念非常晦涩难懂,我于是提炼出四个字来“动磁生电”,接下来解释什么是“动磁”?当然“动磁”不是指“会跳动,会走动”的磁,而是时刻“变化”的磁,而“变化的磁“,又不是千变万化、复杂多样的,提炼其逻辑性则共有两种情况,且无论是哪种情况都会出现电路闭合时既有感应电动势又有感应电流,电路不闭合则只有感应电动势,没有感应电流。具体的电磁感应现象(动磁生电)知识体系可以这样进行讲解:

一、闭合电路(线圈)中的磁通发生变化时的电磁感应现象

1.感应电动势的方向:楞次定律判断

楞次定律指出了磁通的变化与感应电动势在方向上的关系,即感应电流产生的磁通总要阻碍引起感应电流的磁通的变化。

(其实质“阻碍”,具体内容可概括为四个字“增反减同”)

2.感应电动势的大小:法拉第定律计算

e=N

二、直导体切割磁感应线时的电磁感应现象

1.感应电动势的方向:右手定则判断

如图1所示,平伸右手,大拇指与其余四指垂直,让磁感线穿入掌心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。

图1

2.感应电动势的大小:法拉第定律计算

e=Blvsinα

主要知识体系和教学内容的逻辑性用如上大表在黑板上给学生讲解清楚以后,本节课的所有知识点由此大框架基本可以一目了然,学生学习掌握起来也非常得心应手、易如反掌,接下来就是根据所学知识进行针对性的练习了,由《电磁感应》的两种情况各设置一个习题让学生进行一下实践应用,第一种情况用例题如下:有一个1000匝的线圈,在0.7秒内通过它的磁通从0.02Wb增加到0.09Wb,如果线圈的电阻是10欧,当它跟一个电阻为990欧的电热器串联成回路时,求电热器的电流。即用本节课所学的法拉第定律e=N 和欧姆定律I=U/R即可解决问题,巩固加深了线圈产生电磁感应现象的相关知识。

直导体切割磁感应线时的电磁感应现象则编制例题如下,让学生实践应用:如图2所示,均匀磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直纸面向里,电阻R=0.5欧,导体AB,CD在平行框上分别向左和向右匀速滑动,V1=5m/s,V2=4m/s,AB和CD的长度都是40厘米。求:

(1)导体AB,CD上产生的感应电动势的大小。

(2)电阻R中的电流大小和方向。

学生实践运用的知识点的第二种情况e=Blvsinα和欧姆定律I=U/R具体求解即可。对于本次课的练习题,无论是当堂处理,还是留为作业,根据本节课的知识体系和知识框架,学生都很容易对号入座、熟练掌握、巩固提高。

教学方法是多种多样、千变万化的,但又是有规律可循的,教师如果能够始终注意建立科学的知识体系,做到每堂课深挖知识点的逻辑性,培养学生的学习兴趣,就能让学生在学习的过程中不断地体会到学习的快乐。

电磁感应习题范文3

关键词:电磁场 电磁波 实验教学

1引言

在高校人才培养中,实验室实现了将理论与实践的有机结合,对学生的创新性思维有着启迪作用。 因此,实验教学历来都是各高校非常重视的环节。对物理学来说,电磁场与电磁波理论性强,概念抽象,因此,为了加深学生的理解与学习,必须通过实验促进学生对知识的理解与掌握。

2“电磁场与电磁波”课程特征分析

“电磁场与电磁波”研究的重点是电磁场和电磁波的属性,规律,以及应用等。由于其和光纤通信技术,电磁干扰,移动通信技术等联系紧密,应用范围非常广。“电磁场与电磁波”要求数学基础深,并且理论性强,概念非常抽象,因此,学生进行学习时不容易理解,非常困惑,单纯的理论讲解,会丧失学生学习主动性与积极性。

“电磁场与电磁波”内容抽象,理论性强,其理论应用又十分具体,和人们的生活联系紧密,这是其特征;而“电磁场与电磁波”学习的难点在于,由于“电磁场与电磁波”看不见摸不到,必须具有非常强的空间想象力,才能理解“电磁场与电磁波”空间传播的形态。

3“电磁场与电磁波”教学设计

3.1“电磁场与电磁波”教学理念

高校学生培养思想应该是基于知识能力与素质相结合,培养学生的学习知识的能力以及研究探索的能力,提高学生应用知识的能力以及实践能力。因此,电磁场与电磁波教学中学生学习的重点不是知识的接受与知识的传承,而是对知识的探索。教师对学生的培养要从以传授知识为主转变为培养学生独自思考,开拓创新能力的培养方面,从而使得教学的质量不断提高。

3.2“电磁场与电磁波”教学方法

在电磁场与电磁波教学过程中,通过改革要实现由老师为主体向以学生为中心的转变,老师只起到引导作用;教学过程中改变传统的老师注入式教学,要转变为师生互动;要积极利用现代化的科技教学手段。教师进行课程的教学设计时,要充分考虑教学并重的原则,积极探索学生主动学习,勤于动手的能力的培养,改变学生的死记硬背,强接受式的学习。能力培养学生的独立分析解决问题以及获取新知识的能力。

3.3“电磁场与电磁波”实验目标与实验设计

基于电磁场与电磁波内容的特征,电磁场与电磁波实验目标在于解决目前电子技术对电磁波知识的依赖;和教学大纲紧密结合,结合课程重点的知识内容,对难点问题进行解决。由于电磁场与电磁波教学比较抽象,重点解决学生抽象学习和具体知识的矛盾;理论联系实际,利用理论知识解决实际中的问题,提高学生学习的积极性与热情,从而使得学生独立思考问题解决问题的能力得到提升。

“电磁场与电磁波”实验采用电磁波教学综合试验仪。实验内容和教材中重点内容,难点知识点紧密结合在一起,通过对实验的设计,演示和验证,将教材中抽象的概念具体形象化,从而将枯燥的教学变得生动活泼,从而使得学生能够主动的研究学习,极大的促进了学生的积极性与学习的热情,加深了学生对电磁场与电磁波的理解。

4实验方法

4.1实验装置

电磁场与电磁波实验装置包括了发射装置,辅助装置以及接收装置,如图1所示。信号产生器与发射天线构成了发射装置;具有可视化的电磁波感应器构成了接收装置。学生基于课本理论知识,对接收装置进行设计。实验的支架,强度指示装置,反射机构等等都属于辅助装置。辅助装置基于实验内容与目的的不同,为了使实验具有可扩展性,辅助装置能够进行多种组合。

4.2电磁波实验原理

实际中,收发电磁波都需要天线,天线不但是能量转换器同时还可以进行电磁波的辐射与接收。天线发射电磁波时,高频电流的能量被转变为电磁波能量;而天线接收时,又将电磁波能量转变为电流能量。发射信号源采用的是功率信号发生器,利用天线进行电磁波的发射。当在天线馈电点接入小功率的电泡时,电泡就会发光,表明接收位置电场强度。此时,灯泡与接收天线就构成了电磁波感应接收装置。

4.3实验内容

一、设计和制作电磁波感应器

天线通过金属丝制作,在感应灯板的两端通过螺丝将天线固定,同时安装于测试支架,不断将感应板角度进行调整,使得发射天线极化方向和感应板角度一直,那么由于穿过了线圈,磁场发生变化,天线出现电流,使得电流表发生偏转或者灯泡发亮。通过实验能够使得学生对电磁感应的原理有了更加深刻的理解。接收天线形式示意图如图2所示。

二、电磁波传播特性实验

在能够旋转的支臂上安装天线,将天线的极化方向与天线和支臂的角度一致,此时固定支臂滑块,不断变化发射板的位置,会使得电流表不断发生变化,或者使得灯泡的亮度发生改变,从而判断出现了波节。利用这个实验,可以加深学生对驻波产生原理,迈克尔逊干涉原理的认识与理解;同时,利用反复测量电磁波的波长,频率,波节等,使得学生对于电磁波的空间的传播的特性有更加深刻的认识。

三、电磁波的极化实验

在水平极化接口,垂直极化接口,右旋圆极化接口与左旋圆极化接口上接发送天线的电缆,然后在测试支架上安装电磁波感应器,感应器位置设置成水平,垂直以及45°角等不同形式,不断改变感应器滑块的位置,此时,对灯泡亮度改变时,移动感应器滑块与发射天线的距离,从而对发射天线电磁波的极化形式进行判断,通过实验使得学生对电磁波极化特性加深了认识和掌握。

结束语

利用“电磁场与电磁波”课程的实验设计,将课本抽象的理论概念形象具体化。通过实验教学,使得学生对教材的理论知识点掌握的更加牢固,理解的更加透彻,提高了学生的动手实践的能力,使得学生主动学习的积极性大大提高。“电磁场与电磁波”实验教学说明,教学过程中理论固然重要,而实践更是不能缺少。和具体的实际问题的应用背景相结合,通过实验提高了教学的启发性,不但提高学生独立思考问题的能力,同时使得学生综合实践能力得到了极大的培养,对高校培养高素质人才有着非常重要的作用。

参考文献

[1]杜章永,宋清华.电磁场与电磁波课程教学改革的探索与实践[J].科技信息.2011(21):455

电磁感应习题范文4

关键词:楞次定律;教学设计;学生实验

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2013)10(S)-0030-4

1 教材分析

本节教材为高二物理电磁感应部分的楞次定律。内容讲述的是感应电流(感应电动势)方向的规律。教材是在初中磁场知识和对电磁感应简单认识的基础上,利用高中已学过的知识,较为深入的研究磁转化为电的规律,研究电场、磁场的统一性。这些内容,在高中物理教材中占有重要地位。

教材的问题大多数都涉及到三维空间,对培养学生的空间想象能力极为有益。实验方法在教材中占有重要地位,但不是对实验现象进行简单的罗列或初步总结,而是实验和推理结合起来。得出比较抽象的结论,在这里,学生观察实验的能力和思维能力都将得到进一步的发展。

教材把磁体的磁现象和电流的磁现象统一起来。对于学生认识物质世界是一个观念上的飞跃。电磁感应一章的教材渗透了深刻的对立统一思想,学生对电和磁的统一和相互转化的理解,将为学生形成辩证唯物主义的世界观提供有说服力的素材。另外,教材进一步把能量守恒的观点反映到电磁运动中来。对于学生牢固地树立能量的观点也极为有益。

2 三维教学目标

1 知识与技能

了解楞次对物理学的贡献;

掌握电流放大器的基本使用方法;

理解楞次定律的相关内容;

初步掌握用楞次定律分析问题的基本思路和方法。

2 过程与方法

通过实验和观察,理解楞次定律;

通过科学探究,理解楞次定律的一般应用:

通过科学探究,初步了解从认识到实践的物理方法。

3 情感态度与价值观

初步认识从特殊结论到一般规律的科学思想:

理解物理学是一门实验的科学、实践的科学。

3 教学的重点

1 楞次定律的理解:

2 应用楞次定律判断感应电流的方向。

4 教学的难点

1 由实验归纳总结出楞次定律;

2 对楞次定律的理解。

5 教学方法

实验法、讲授法、练习法等。

6 实验器材

1 教师演示器材:螺线管、条形磁铁、演示电流计各一;废电池一节、多媒体教学平台、导线若干;

2 学生实验器材:灵敏电流计、螺线管、条形磁铁25套、导线若干。

7 课程建构与教学过程

7.1 复习引入

复习前面所学的知识点:

(1)磁通量;

(2)产生感应电流的条件;

(3)通过多媒体课件演示条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中B的变化情况,为新课的实验做好准备。

设置问题,引入新课。(观察实验,回答相关问题)

(1)当磁铁和线圈均静止不动时,电流计的指针是否发生偏转?为什么?

(2)当条形磁铁插入线圈或从线圈中拔出时,电流计的指针是否发生偏转,为什么?

(3)产生感应电流的条件是什么?

(只要闭合回路中的磁通量发生了变化,闭合回路中就产生了感应电流)

通过观察实验过程中,当磁极插入和拔出时,实验现象有何不同?(即是观察电流计的指针的偏转方向)该实验现象说明了什么?

从而引出感应电流的方向,进一步提出本节课的学习内容——感应电流的方向——楞次定律(多媒体演示出本节的课题)。

7.2 新课教学

7.2.1 实验探索,总结规律

实验:感应电流的磁场方向与哪些因素有关

学生通过实验进行观察,进行各种推论:(1)可能与产生感应电流的磁场有关;(2)可能与产生感应电流的磁场的变化有关;(3)可能与产生感应电流的磁通量有关;(4)可能与产生感应电流的磁通量的变化有关。因为感应电流的产生是由于磁通量的变化。

师生共同讨论设计探究的实验方案。

1 介绍实验装置;

2 设计实验记录表(如下表所示)

3 实验准备:

(1)查明螺线管线圈的绕行方向。

(2)明确电流计指针的偏转方向与电流方向的关系(用废电池演示)。

电池从正接线柱流入电表,指针向右偏转,电流从负接线柱流入电表,指针向左偏转。

(3)明确实验步骤:将条形磁铁的N极、S极分别插入和拔出线圈,记感应电流的方向,并填入实验记录表中。

4 教师演示:将N极插入线圈。分析实验现象,并填写表格的第一列。

5 学生分组实验:由学生完成余下的步骤,并将实验结果填入记录表。

6,引导学生分析归纳,得出结论:利用课件,让学生填写表格。

(1)当(原磁通量)增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向(相反),此时感应电流的磁场“阻碍”(原磁通量)增加;

(2)当(原磁通量)减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向(相同),此时感应电流的磁场“阻碍”(原磁通量)减少。

学生归纳出结论:感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化。

7.2.2 楞次定律

内容:感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流磁通量的变化。

(该规律首先是由俄国物理学家楞次在1833年发现的,人们为了纪念他对物理学的贡献,就把这个规律叫做楞次定律)

(介绍楞次:(1804——1865)诞生于爱沙尼亚。楞次在物理学上的主要成就是发现了电磁感应的楞次定律和电热效应的焦耳一楞次定律。1834年,楞次在圣彼得堡科学院宣读了他的题为“关于用电动力学方法决定感生电流方向”的论文,提出了楞次定律。1843年楞次在不知道焦耳发现电流热作用定律(1841年)的情况下,独立地发现了这一定律,他用改善实验方法和改用酒精作传热介质,提高了实验的精度。)

对楞次定律的理解:

(1)感应电流的磁场是“阻碍”原磁通量的变化,而不是“阻碍”原磁场。因此,不能认为感应电流的磁场方向总是和原磁场方向相反。

(2)正确理解“阻碍”及“变化”:

“阻碍”不是“阻止”,而是“延缓”、“妨碍”之意。

“变化”:当φ增加时,“阻碍增加”,B与B'的方向相反,起抵消作用;当φ减小时,“阻碍减小”,B与B'方向相同,起补偿作用。

因此楞次定律可以简要表述为:φ增B'反,φ减B'同。

7.2.3 楞次定律的应用

例题分析:

例题1如图1所示,矩形线框abcd的平面跟匀强磁场的方向垂直。当ab边在线框上向右滑动时,ab边中产生的感应电流的方向如何?

解析(1)原磁场B的方向:B垂直向里:

(2)原磁通量的变化:S增加,B不变,φ增加;

(3)由楞次定律“φ增B'反”得,磁场B'的方向垂直向外:

(4)由安培定则确定感应电流的方向:badcb(同时用实验验证判断结果)。

例题2如图2所示。在匀强磁场中。由伸长弹簧构成的回路收缩时,判断感应电流的方向。

解析(学生分析、判断,老师补充)

总结出判断感应电流的方向的步骤:首先明确所研究的回路。

(1)原磁场B的方向;

(2)原磁通量φ的变化;

(3)由楞次定律判断感应电流的磁场B'的方向:

(4)由安培定则确定感应电流的方向。

8 巩固练习

例题3如图3所示,导线AB和CD互相平行,当AB所在电路中的开关K断开时,导线CD中的感应电流向哪个方向流动?

解析 指导学生进行分析:

(1)回路CDEF是题中要求研究的闭合回路,通过该回路内的原磁场是导线AB中流过电流时产生的,根据安培定则,原磁场B的方向为“垂直指向纸里”:

(2)断开K时,原磁场B减小为零,则通过回路CDEF的磁通量φ减少:

(3)根据楞次定律知道,感应电流的磁场B'方向与原磁场B方向相同,即垂直指向纸里:

(4)由安培定则判断,CD中的感应电流的方向由D流向C。

思维拓展:可以让学生继续分析,当开关K闭合时,回路CDEF的感应电流的方向:开关K保持闭合状态,移动滑动变阻器的触头(从左向右)移动,回路CDEF中感应电流的方向。

9 课堂小结

1 楞次定律是电磁感应现象中的重要规律,要正确理解该定律,必须正确理解“阻碍”的含义:φ增B'反,φ减B'同;

2 楞次定律只给出了感应电流磁场方向,要确定感应电流还需要利用安培定则。

10 作业布置

教材练习

11 板书设计

楞次定律的内容:

感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

楞次定律的理解:

(1)“阻碍”的含义:

“阻碍”的现象:

①当穿过回路的磁通量增大时施感磁场与感应电流磁场的方向相反:

②当穿过回路的磁通量减小时施感磁场与感应电流磁场的方向相同。

概括为:增反减同(劫富济贫)。

“阻碍”的含义:阻碍变化。

“阻碍”的结果:不会出现使原来的变化出现相反的情况,它只是延缓了这种变化。

(2)注意区分产生感应电流的“原磁场B”和感应电流的磁场B'。

楞次定律的运用:

解题步骤:

(1)明确原磁场的方向;

(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少:

(3)根据楞次定律,判定感应电流的磁场方向;

(4)利用安培定则判定感应电流的方向。

楞次定律符合能的转化和守恒定律。

楞次定律实质上是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现。

12 课后反思

该案例的主要思路是将书本上的演示实验转化为学生的分组实验,通过老师的引导和帮助设计和完成对楞次定律的推导,从而从本质上去理解楞次定律,以及应用楞次定律判断感应电流的方向。通过这种方式,可以大大的调动学生学习的积极性,激发学习的兴趣,积极主动的投入到对科学规律的认知、理解和应用上。对例题的设置,是为了进一步突破教学中的难点问题,同时也扩大学生对知识的认知范围,提高学生的学习效率。这些既是本节课要着重解决的问题,同时也是个人对本节内容进行如此设计的初衷,当然也就成为了教学设计中亮点所在。

当然,在设计的过程中,可以再大胆一些:由面积的变化引起磁通量的变化,继而引起感应电流的产生以及判断其电流的方向这一过程,也可以通过实验设计来进行展示,给学生更加直观的感受。在今后的教学中可以在这方面进行进一步的尝试。

参考文献:

电磁感应习题范文5

关键词:物理 电工 电磁学 学习

一、认识中学电磁学整体结构

电磁学包括静电现象、电流现象、磁现象,中学物理的重要组成部分,电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用,其具体内容包括电磁辐射和电磁场等。电现象和磁现象,这两种现象总是紧密联系而不可分割的,在学习时应透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,不能孤立地、分散地学习。对此,应从以下三个方面来认真分析。

1. 电磁学的两种研究方式。

整个电磁学的研究是以“场”和“路”两个途径进行的,这两种方式均在高中教材里体现出来。只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地增强思维能力。

场的方法是研究电磁学的一般方法。场是物质,是物质的相互作用的特殊方式。中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来:静电场、恒定电场、恒定磁场、静磁场、迅变电磁场等,组成一个关于场的系统,该系统包括中学物理电学部分的内容。

“路”是“场”的一种特殊情况。中学物理以“路”为线的大骨架可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等。

“场”和“路”之间存在着内在的联系。麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的。“场”是电磁运动的实质,因此可以说“场”是实质,“路”是方法。

2. 物理知识规律。

物理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律,以及它们的相互联系。

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较,找出它们相互之间存在着的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来。物理定律的形成也是在物理概念的基础上进行的。但是,物理定律并不是绝对准确的,在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性,因此其适用范围有一定的局限性。

库仑定律是重要的物理规律。库仑定律的实验是在空气中做的,其结果跟在真空中相差很小。其适用范围只适用于点电荷,即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况。欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的。欧姆定律的运用有对应关系。电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体。

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念。

“电磁感应”这一章,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律。在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线。本章以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的重点和核心是感应电动势。运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的。

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波,而对物质的波动性的认识提高了一步。

3. 通过电磁场在各方面表现的物质属性,在学习中建立“世界是物质的”的观点。

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的。大量实验证明在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着。电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用。运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种场――磁场。磁体的周围也存在着磁场。磁场也是一种客观存在的物质。磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用。现在,科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态。

运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其它运动的电荷(电流)有磁场力的作用。所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的。麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象,得出结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场。按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场。电磁场由近及远的传播就形成电磁波。

从场的观点来阐述路。电荷的定向运动形成电流。产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场。导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处。导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷。当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止。

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与实验融合于一体

1. 场的客观存在及其物质性是电磁学学习中一个极为重要的问题。

场是学好电磁学的基础和关键。电场强度、电势、磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念。电场线、磁感线是形象地描述场分布的一种手段,要进行比较,找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解。

2. 电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用。

认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如场不是力、电势不是能等。场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度。在电场中用电场力做功,说明场具有能量。通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就谈不上电荷的电势能了。

3. 认真做好演示实验,使场抽象的概念形象化。

演示实验是非常重要的措施。把各种实验做好,不仅易于接受知识和掌握知识,也是基本技能的培养和训练。自己动手做实验,加强对实验现象的分析,从实验观察和现象分析中来发展思维能力。从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看,应着力培养独立实验能力和自学能力,使知识的传授和能力的培养统一在使自己真正掌握科学知识体系上。

4. 培养综合运用所学物理知识去分析和解决问题的能力。

电磁感应习题范文6

一、《第五节电磁感应定律的应用》这一节位置安排不合理

本节教材内容主要由两条主线构成。一条主线是通过介绍电磁感应现象中的感生电场概念来解释回路中无论是否闭合,只要磁通量变化就有感应电动势。另一条主线是通过微观的洛仑兹力知识来解释只要导体切割磁感线就一定产生电动势。教材对电动势概念做了较为深入地分析,并引入了感生电动势和动生电动势两个概念。教材本意要让学生明白产生感应电动势的原因。但经过授课后发现大部分学生不仅没有领悟到编者意图,反而更加糊涂。主要体现在以下几个方面:

1.感生电场是根据麦克斯韦电磁场理论引出的,但这一理论却在后面章节中才学到,所以大部分教师一般不细讲。因此学生还是不理解感生电场,只是机械记忆。

2.学完这节课后会有学生认为变化磁场产生电场,电场对带电粒子做功,所以磁场力就应对粒子做功。这样又与以前学的洛仑兹力不做功知识混淆了。

3.学生普遍认为讲这节课没用,跟做题无关,想深入理解又理解不到位。

总之,这节课讲下来,不论是学生还是教师,都没有感觉。针对这种情况我认为对这节课可做如下几种调整:

(1)把这节删掉。与其让学生不明不白,还不如不讲。

(2)把这一节内容插入到《第四节法拉第电磁感应定律》开头部分。简单说明因为有感生电场存在,所以回路无论是否闭合,只要磁通量变化就有感应电动势。因为洛仑兹力作用使导体切割磁感线时一定产生电动势。这样先讲原因再讲公式,会比较顺。

(3)第四节和第五节互换位置。先讲产生电动势的原因,再讲法拉第电磁感应定律。

(4)在《第一节划时代的发现中》,除介绍奥斯特的“电生磁”,法拉第的“磁生电”,应再加上麦克斯韦的电磁场理论,为后面的感应电动势做准备。

二、磁通量概念不应放在磁场这一章,应放在电磁感应一章

很多学生反映到电磁感应开课时,已经把磁通量概念忘的差不多了。教师还必须重新讲一遍。而在磁场一章中,磁通量的题又特别少。这样就使磁通量这一概念处于前不着村后不着店的境地。所以我建议把磁通量这一知识点放在电磁感应这一章中。

三、个别习题安排不合理

第三节课后练习题中的第7题法拉第圆盘发电机,应放在《第五节电磁感应定律的应用》的习题中。因为只用楞次定律解释这道题,学生想象不出来。但如果讲完产生感应电动势的原因后,学生就可以把圆盘想象成由无数条半径切割磁感线,从而产生电动势。这样学生好理解。

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