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電流的教案
作為一名辛苦耕耘的教育工作者,可能需要進行教案編寫工作,借助教案可以恰當(dāng)?shù)剡x擇和運用教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。那么大家知道正規(guī)的教案是怎么寫的嗎?下面是小編為大家收集的電流的教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
電流的教案1
教學(xué)目標(biāo):
、蓖ㄟ^類比理解電流的概念,知道電流的單位。
、仓离娏鞅淼挠猛镜姆枺瑫䦟㈦娏鞅碚_接入電路,會正確選擇電流表的量程和正確讀數(shù)。
⒊在實驗探究中,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,認(rèn)識交流與合作的重要性。
重點、難點:本節(jié)課重點是電流的概念、單位、電流表的使用;難點是將電流表正確接入電路。
教學(xué)準(zhǔn)備:
演示用器材:教學(xué)電流表一只、學(xué)生電流表一只、小燈泡兩只、電源一個、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、電流表活動掛圖。學(xué)生用器材:學(xué)生電流表一只、小燈泡一個、電源一個、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。
教學(xué)設(shè)計:
教師活動學(xué)生活動說明:
一、電流是什么?
、購(fù)習(xí)提問:電流是如何形成的?電流的方向是怎樣規(guī)定的?
②引入新課:電流不但有方向,而且有大小,這節(jié)課我們就來探究電流的大小。(板書課題)
、劢處熖釂枺弘娏骺床灰、摸不著,怎樣判斷導(dǎo)體中電流的大。
、芙處熤v解:水管中的水,向一定方向流動,形成“水流”,與此類似,導(dǎo)體中的電荷向一定方向移動,就會形成電流。電流同水流一樣也有大小,物理學(xué)中用每秒通過導(dǎo)體任一橫截面的電荷的量來表示電流的強弱。板書:電流。
、葜笇(dǎo)學(xué)生閱讀“信息窗”,了解常見電器的電流大小,并選擇其中幾個進行單位換算;貞,回答思考、回答認(rèn)真聽講、領(lǐng)會閱讀、思考電流定義的引出不必太復(fù)雜,用水流類比的'方法學(xué)生很容易接受。
二、怎樣使用電流表?
、俳處熣故倦娏鞅韺嵨,告知學(xué)生通常用電流表測量電流的大小,電流表在電路圖中的符號是A。
、谧寣W(xué)生觀察學(xué)生用電流表,進行分組討論,然后回答教材P72探究電流表的使用方法⑴—⑸條。
、劢處煓z查探究結(jié)果,然后利用電流表活動掛圖再次演示電流表的讀數(shù)。
、芴岢鰡栴}:怎樣才能把電流表正確接入電路呢?
⑤指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的“電流表使用說明”和觀察教材P73圖13—36,了解電流表的使用規(guī)則。
、藿M織學(xué)生以組為單位進行電流表的連接,并畫出相應(yīng)的電流圖,教師巡視指導(dǎo)。
、呓處熃M織學(xué)生歸納總結(jié)電流表的連接然后進行示范,強調(diào)注意事項。觀察、討論、回答觀察、回答閱讀、思考動手實驗觀察鼓勵學(xué)生多動手連接電路,提高實驗操作能力。
三、讓學(xué)生小結(jié)依據(jù)目標(biāo)小結(jié)鞏固練習(xí):完成同步學(xué)習(xí)與探究P77,開放性作業(yè)1—3題。完成練習(xí),矯對答案作業(yè)。
電流的教案2
知識目標(biāo)
1、理解為什么電感對交變電流有阻礙作用.
2、知道用感抗來表示電感對交變電流阻礙作用的大小,知道感抗與哪些因素有關(guān).
3、知道交變電流能通過電容器.知道為什么電容器對交變電流有阻礙作用.
4、知道用容抗來表示電容對交變電流阻礙作用的大小,知道容抗與哪些因素有關(guān).
能力目標(biāo)
使學(xué)生理解如何建立新的物理模型而培養(yǎng)學(xué)生處理解決新問題能力.
情感目標(biāo)
1、通過電感和電容對交流電的阻礙作用體會事物的相對性與可變性.
2、讓學(xué)生充分體會通路與斷路之間的辯證統(tǒng)一性.
3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實,實事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)著重說明交流與直流的區(qū)別,有利于加深學(xué)生對交變電流特點的認(rèn)識.教學(xué)重點突出交流與直流的區(qū)別,不要求深人討論感抗和容抗的問題.可結(jié)合學(xué)校的實際情況,盡可能多用實驗說明問題,不必在理論上進行討論.
教法建議
1、根據(jù)電磁感應(yīng)的知識,學(xué)生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學(xué)中要注意適當(dāng)復(fù)習(xí)或回憶已學(xué)過的有關(guān)知識,讓學(xué)生自然地得出結(jié)論.這樣既有利于理解新知識,又可以培養(yǎng)學(xué)生的.能力,使學(xué)生學(xué)會如何把知識聯(lián)系起來,形成知識結(jié)構(gòu),進而獨立地獲取新知識.
2、對交變電流可以通過電容器的道理,課本用了一個形象的模擬圖,結(jié)合電容器充、放電的過程加以說明,使學(xué)生有所了解即可.對于容抗的概念和影響容抗大小的因素,課本是直接給出的,讓學(xué)生知道就可以了,不要作更深的討論.
3、本節(jié)最后,結(jié)合實際說明了電容的廣泛存在,可以適當(dāng)加以擴展和引伸,以開闊學(xué)生思路和引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中注意聯(lián)系實際問題.
教學(xué)設(shè)計方案
電感和電容對交變電流作用
教學(xué)目的:
1、了解電感對電流的作用特點.
2、了解電容對電流的作用特點.
教學(xué)重點:電感和電容對交變電流的作用特點.
教學(xué)難點:電感和電容對交變電流的作用特點.
教學(xué)方法:啟發(fā)式綜合教學(xué)法
教學(xué)用具:小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源.
教學(xué)過程:
一、引入:
在直流電流電路中,電壓 U、電流I和電阻R 的關(guān)系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實驗和理論分析都表明,歐姆定律仍適用.但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復(fù)雜了.
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實驗:把一線圈與小燈泡串聯(lián)后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現(xiàn)象:
現(xiàn)象:接直流的亮些,接交流的暗些.
引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:接交流的電路中電流小,間接表明電感對交流有阻礙作用.
為什么電感對交流有阻礙作用?
引導(dǎo)學(xué)生解釋原因:交流通過線圈時,電流時刻在改變.由于線圈的自感作用,必然要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用.
實驗和理論分析都表明:線圈的自感系數(shù)越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大.
應(yīng)用:日光燈鎮(zhèn)流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數(shù)很大.日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮(zhèn)流器串聯(lián)起來接到電源上,得用鎮(zhèn)流器對交流的阻礙作用,就能保護燈管不致因電壓過高而損壞.
2、交變電流能夠通過電容
實驗:把白熾燈和電容器串聯(lián)起來分別接在交流和直流電路里.
現(xiàn)象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發(fā)光.
結(jié)論:直流不能通過電容器.交流能通過交流電.
引導(dǎo)學(xué)生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因為電容器的兩個極板被絕緣介質(zhì)隔開了.電容器接到交流電源時,實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質(zhì),只是由于兩極板間的電壓在變化,當(dāng)電壓升高時,電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當(dāng)電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流.電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交流通過了電容器.
學(xué)生思考:
使用220V交流電源的電氣設(shè)備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時候用手觸摸外殼仍會感到麻手,用試電筆測試時,氖管發(fā)光,這是什么?
原因:與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個電容器.雖然這一點漏電一般不會造成人身危險,只是為了在機身和外殼間真的發(fā)生漏電時確保安全,電氣設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地.
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導(dǎo)線、無件、機殼間.有時候這種電容的影響是很大的,當(dāng)交變電流的頻率很高時更是這樣.同樣,感也不僅存在于線圈中,長距離輸電線的電感和電容都很大,它們造成的電壓損失常常比電阻造成的還要大.
總結(jié):
電容:通高頻,阻低頻.
電感:通低頻,阻高頻.
電流的教案3
(一)教學(xué)目的
1.通過實驗使學(xué)生知道導(dǎo)體中電流跟電壓、電阻的定量關(guān)系。
2.使學(xué)生會同時使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體的電壓和電流;會用滑動變阻器來調(diào)節(jié)這段導(dǎo)體兩端的電壓。
3.使學(xué)生了解如何用控制變量的方法通過實驗來研究一個量隨兩個量變化的定量關(guān)系。
(二)教具
學(xué)生實驗;每組配備干電池三節(jié),電壓表、電流表和滑動變阻器各一只,5Ω、10Ω和20Ω的定值電阻各一只,一個開關(guān),導(dǎo)線若干條。
演示用器材:干電池兩節(jié),演示用電流表一只,2.5V和6.3V小燈泡各一只,燈座一個,開關(guān)一個,導(dǎo)線若干條。
(三)教學(xué)過程
1、引入新課
(1)問:什么是電流?電路中形成電流的原因是什么?(答:略)
(2)演示:把2.5V小燈泡和演示用電流表串聯(lián)分別跟一節(jié)干電池和兩節(jié)串聯(lián)的干電池組成電路。閉合開關(guān),觀察先后兩次電流表示數(shù)及小燈泡亮度的不同。
小結(jié):用兩節(jié)干電池時,燈泡較亮,電流較大。說明通過一個燈泡的電流跟加在它兩端的電壓有關(guān)系。
(3)問:什么叫電阻?影響電阻大小的因素是什么?(答:略)
演示:分別把2.5V和6.3V小燈泡跟兩節(jié)串聯(lián)的干電池和演示用電流表組成電路。閉合開關(guān),觀察先后兩次電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度的不同。
小結(jié):6.3V小燈泡較暗,電流較小。燈泡不同,燈泡電阻一般不同。實驗說明:在電壓一定時,小燈泡的電流和小燈泡的電阻有關(guān)。
實驗告訴我們,通過導(dǎo)體電流的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻這兩個因素有關(guān)系。本節(jié)將學(xué)習(xí)有關(guān)電流跟電壓、電阻的關(guān)系的知識。
板書:<第八章歐姆定律
第一節(jié)電流跟電壓、電阻的關(guān)系>
2.進行新課
。╨)設(shè)計實驗電路
要求學(xué)生用以前學(xué)過的`知識設(shè)計一個電路,能用電流表測某個電阻的電流和這個電阻兩端的電壓,并能用滑動變阻器改變電路中的電流或控制該電阻兩端的電壓。
由一名學(xué)生板演,畫出電路圖(課本中的圖8—1)。
講評:作圖要認(rèn)真規(guī)范,明確元件作用。
(2)研究電流跟電壓的關(guān)系
要求學(xué)生閱讀課本本節(jié)的第一個實驗。
問:實驗的目的和方法是什么?
答:保持電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系。用實驗探索一個量隨兩個量變化的關(guān)系時,要先保持一個量不變,研究另外兩個量之間的關(guān)系,這是研究物理問題的一種有用方法。
問:實驗電路如課本圖8—1所示,連接電路應(yīng)注意哪些問題?
答。連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),滑動變阻器的電阻應(yīng)調(diào)到最大,電壓表和電流表要按使用規(guī)則進行連接使用。
問:實驗的步驟有哪些?
答;按課本圖8—1連接電路。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使定值電阻R(教師要強調(diào)使用10Ω的定值電阻,并讓學(xué)生認(rèn)清這個元件)兩端的電壓成整倍數(shù)變化(教師告訴學(xué)生,我們實驗中R兩端的電壓分別取1伏,2伏和3伏)。將每次電壓表和電流表的讀數(shù)記錄在課本的表格中。要求在表格左側(cè)明顯標(biāo)出R=10歐的字樣。
學(xué)生進行實驗,教師巡■指導(dǎo)。實驗完畢,斷開開關(guān)。暫不拆解電路。
匯報實驗結(jié)論,進行講評。
板書:<.電流跟電壓的關(guān)系:在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。)
此結(jié)論中,電阻一定是條件(不可缺少),導(dǎo)體中的電流及導(dǎo)體兩端的電壓均針對同一導(dǎo)體而言。糾正由實驗數(shù)據(jù)得出:在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流隨導(dǎo)體兩端的電壓的加大而加大;或說在電阻一定時,電壓跟電流成正比的不正確說法。
(3)研究電流跟電阻的關(guān)系
要求學(xué)生閱讀課本中本節(jié)的第二個實驗。
問:這個實驗的目的,電路及步驟是什么?
答:實驗?zāi)康氖茄芯吭陔妷翰蛔兊那闆r下,電流跟電阻的關(guān)系。
實驗電路如課本圖8—1所示。換用不同阻值的定值電阻,使電阻成整倍數(shù)地變化(教師強調(diào)本次實驗使用5歐、10歐和20歐的三個電阻,要求學(xué)生認(rèn)清),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,保持定值電阻兩端的電壓不變(本實驗要求2伏),把對應(yīng)于不同阻值的電流值記錄在課本的表格里。注意在表格旁明顯標(biāo)出U=2伏的字樣。
學(xué)生實驗,教師巡■指導(dǎo),實驗完畢,收拾好實驗器材。
匯報實驗結(jié)論,進行講評。
板書:<2.電流跟電阻的關(guān)系:在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。)
糾正:由實驗數(shù)據(jù)得出:在電壓不變的情況下電阻越大,電流越小及電阻跟電流成反比的不正確說法。
3.小結(jié)
出示小黑板(或放映投影幻燈片),要求學(xué)生根據(jù)以下兩組實驗數(shù)據(jù)寫出結(jié)論,并用其中數(shù)值說明正反比關(guān)系。
表格1
結(jié)論:__________________________________________。
表格2
結(jié)論:__________________________________________。
注意強調(diào)每個結(jié)論的條件(電阻R一定或電壓U一定)。
4.布置作業(yè)
課本本章第二節(jié)后的練習(xí)2、3。
(四)說明
1.本節(jié)實驗是總結(jié)歐姆定律的基礎(chǔ)。應(yīng)盡量安排學(xué)生分組實驗,為下一節(jié)學(xué)習(xí)歐姆定律作好準(zhǔn)備。
2.在本節(jié)的實驗中,同時使用電壓表、電流表和滑動變阻器,這對同學(xué)來說是第一次,要通過復(fù)習(xí)使學(xué)生知道這些元件在電路中的作用,連接電路的方法和注意事項。在學(xué)生實驗中還要加強指導(dǎo),以保證順利完成。
3.討論實驗結(jié)論要注意強調(diào)實驗條件(電阻一定或電壓一定)及正比、反比的物理意義。
注:本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第二冊。
電流的教案4
教學(xué)目標(biāo):
知識目標(biāo):
1、通過演示實驗和電路分析,使學(xué)生理解家庭電路中總電流隨家用電器功率的增大而增大。
2、通過推導(dǎo)把實驗結(jié)論從理論上加以驗證。
3、通過演示保險絲被燒斷的實驗,加深學(xué)生對保險絲作用的理解。
能力目標(biāo):
通過本節(jié)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力。
情感目標(biāo):
建立安全用電的良好習(xí)慣。
教學(xué)建議:
教材分析:
本節(jié)“家庭電路中電流過大的原因”,具有承上啟下的作用,使學(xué)生搞清電路中有時電流為什么會過大,既能對上一節(jié)中保險絲的作用有進一步的了解,同時,使學(xué)生懂得避免短路和超負(fù)荷用電的道理,也是保證家庭用電安全的`一個重要常識。
家庭電路中電流過大的原因是本節(jié)乃至本章教學(xué)中的一個重點。教材從實驗觀察與理論分析兩個方面進行了說明、講解,同時著重引導(dǎo)學(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,綜合運用學(xué)過的知識,分析電路中的電流變化情況,理解原因。使學(xué)生掌握運用知識分析實際問題的方法。
本節(jié)的重點是分析家庭電路電流過大的原因。難點是理論推導(dǎo)驗證實驗結(jié)論。
教法建議:
本節(jié)教學(xué)應(yīng)把理論和實際相聯(lián)系放在首要位置,易采用實驗、觀察、分析、討論等方法進行教學(xué)。
組織學(xué)生討論在家庭電路中那些情況容易造成短路,并舉出實例。然后討論如何可以避免短路。
1、家庭電路中電流過大的第一個原因講解:短路的演示實驗
按課本裝置進行,可選用較細(xì)的保險絲。如手頭只有粗保險絲,可用小刀將保險絲削細(xì)些使用。為安全起見可以用低壓電源來做。
在實驗的基礎(chǔ)上,畫出電路進行分析。提醒學(xué)生并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個并聯(lián)支路的電阻。絕大部分電流直接經(jīng)過導(dǎo)線,可以認(rèn)為電流沒有經(jīng)過用電器”。這一問題運用并聯(lián)電路的電流分配與電阻成反比的原理分析,學(xué)生不難理解。
最后應(yīng)讓學(xué)生討論家庭用電時,在哪些情形下可能發(fā)生短路現(xiàn)象?如由于燈座、插座的兩個接線柱接線不好,而使得火線與零線相碰;將已損壞的家用電器插在插座上等等。建議用掛圖或幻燈投影的方式,向?qū)W生介紹日常用電時,應(yīng)怎樣做才能避免發(fā)生短路,對學(xué)生進行安全用電的教育。
2、家庭電路引起電流過大的第二個原因,仍可以用講述第一個原因時的裝置做演示實驗。建議用低壓電源演示,這時可以使用直流電流表。此時如果在燈泡兩端再并接一個大功率的電熱器(如電爐、電吹風(fēng)等),學(xué)生將看到保險絲立即熔斷,說明電路中的電流由于用電器的功率過大而過大。
這一現(xiàn)象的理論分析,可按課本中的例題分析進行,使學(xué)生認(rèn)識到為什么家庭電路中不應(yīng)同時使用幾個大功率用電器,從而對學(xué)生進行節(jié)電和安全用電的教育。
教學(xué)設(shè)計示例:
家庭電路電流過大的原因
。ㄒ唬⿵(fù)習(xí)提問
1、三盞燈在圖9甲、乙兩電路中,連接方法是否相同?
2、乙圖中的保險絲和閘刀開關(guān)如何在甲圖的相應(yīng)位置上表示出來?
。ǘ┬抡n教學(xué)
演示實驗一
1、展現(xiàn)示教板(與(甲)電路圖相對應(yīng))。
2、在干路上串入大電流表。
3、先后閉合、、開關(guān),分別讀出電流表的示數(shù)。
提問:從這個實驗可得出什么結(jié)論?(學(xué)生討論回答)
教師小結(jié):
1、家庭電路中電流過大的原因之一:家庭電路中用電器總功率過大。
提:為什么電路中并聯(lián)用電器越多,總功率越大電流就越大呢?
分析:在電路總功率過大情況下:
據(jù)并聯(lián)電路:又據(jù):,所以。
所以
因為一定,所以增大,則增大。
演示實驗二
、伲祝╇娐犯陕飞霞颖kU絲。
、谠跓魞啥瞬⒙(lián)一段導(dǎo)線。
、坶]合干路開關(guān),觀察電流表指針示數(shù)很大,保險絲燒斷,三燈熄滅。
提問:這個實驗又說明什么問題?(學(xué)生討論回答)
教師小結(jié):
家庭電路中出現(xiàn)短路也引起電流過大。
提問:為什么出現(xiàn)短路,電路中電流就很大呢?
在短路情況下,據(jù)因為一定,很;所以就很大。
探究活動
【課題】
調(diào)查家里的用電器
【組織形式】
個人、學(xué)習(xí)小組
【活動方式】
1、制定子課題。
自己家里有哪些家用電器?
它們的功率各是多大?
電能表的銘牌。
實際中電流過大的原因。
實際生中如何防止電流過大。
2、向家長詢問或查找說明書。
3、小組討論總結(jié)。
電流的教案5
【要點導(dǎo)學(xué)】
1、電感和電容對交變電流的影響
(1)電感對交變電流的阻礙作用:電感對交變電 流的阻礙作用的大小用感抗表示。線圈的自感系數(shù)越大、交變電流的頻率越高,電感對交變電流的阻礙作用就越大,感抗也越大。
。2)電容器對交變電流的阻礙作用:電容對交變電流的阻礙作用的大小用容抗表示。電容器的電容越大、交變電流的頻率越高,電容器對交變電流的阻礙作用就越小,容抗也越小。這些都表明交變電流能通過電容器。
2、在交變電流路中,如果把電感的作用概括為“通直流,阻交流;通低頻,阻高頻。”則對電容的作用可概括為:通交流,隔直流;通高頻,阻低頻。
【范例精析】
例1、如圖5-3-1所示,線圈的自感系數(shù)L和電容器的電容C都很。ㄈ纾篖=1H,C=200pF),此電路的作用是:(D )
A.阻直流通交流,輸出交流
B. 阻交流通直流,輸出直流
C.阻低頻通高頻,輸出高頻交流
D.阻高頻通低頻,輸出低頻交流和直流
解析:因自感系數(shù)L很小,所以對低頻成分的阻礙作用很小,這樣直流和低頻成分能順利通過線圈,電容器并聯(lián)在電路中,起旁路作用,因電容C很小,對低頻成分的阻礙作用很大,而對部分通過線圈的高頻成分阻礙作用很小,被它旁路,最終輸出的是低頻交流和直流。
拓展:如圖5-3-2所示電源交流電頻率增大,則
A.電容器電容增大
B.電容器容抗增大
C.電路中電流增大
D.電路中電流減小
解析:交流電頻率增大,電容的容抗減少,導(dǎo)致電流增大。故正確答案:[C]
例2、如圖5-3-3所示,(a)、(b)兩電路是電容器的兩種不同連接方式,它們各在什么 情況下采用?應(yīng)該怎樣選用電容器?
解析:交流電路中常包含有直流成分和交流成分,電容器在電路中有“通交流、隔直流”或“通高頻、阻低頻”的作用。
圖中的C1串聯(lián)在電路中,它的作用是“通交流、隔直流”,為了使交流成分都能順利地通過,容抗必須較小,應(yīng)選用電容較大的電容器。
圖中的C2并聯(lián)在電路中,如果輸入端輸入的電流中包含有高頻和低頻兩種交流成分,該電容器的作用是“通高頻、 阻低頻”,即對高頻電流起旁路作用,而讓需要的低頻 信號輸入到下一級,一般取電容較小的電容器;如果輸入的電流是直流和交流兩種成分,該電容器的作用是濾去交流成分,把直流成分輸入到下一級,這時要選用電容較大的電容器。
另外,選用電容器還須注意它的耐壓值,以防被擊穿。
例3、在彩色電視機的'電源輸入端裝有電源濾波器,其電路圖如圖圖5-3-4所示。主要元件是兩個電感線圈L1、L2,它們的自感系數(shù)很大,F(xiàn)是熔絲,R是電阻,C1、C2是電容器,S為電視機開關(guān)。某一次用戶沒有先關(guān)電視(沒斷開S)就拔掉電源插頭,結(jié)果燒壞了圖中電路元件,可能被燒壞的元件是
A. C2 B. C1 C. L1或L2 D. F
解析:在未斷開S時拔掉電源插頭,使得L1、L2中的電流突然減小,產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動勢,這一電動勢加在C2兩端,C1受到R的保護而不受損壞,L1、L2中電流減小,也不損壞,A正確。
【能力訓(xùn)練】
1、如圖5-3-5所示電路,線圈導(dǎo)線的電阻可忽略不計,那么當(dāng)輸入電壓具有直流和交流兩種成分時,電阻R兩端和線圈兩端的電壓成分分別是:( A )
A.直流和交流,交流 B.交流,交流
C.直流和交流,直流和交流 D.直流,直流
2、圖5-3-6所示電路中的電容器稱為高頻旁路電容,下列說法正確的是: ( BD )
A.電容器的電容很大
B.電容器的電容很小
C.對高頻而言,電容器的容抗很大
D.對低頻而言,電容器的容抗很大
3、在圖5-3-7所示電路中,電阻R、電感線圈L、電容器C并聯(lián)接在某一交流電源上,三個相同的交流電流表的示數(shù)相同。若保持電源的電壓不變,而 將其頻率增大,則三個電流表的示數(shù)I1、I2、I3的大小關(guān)系是:( D )
A. I1=I2=I3 B. I1>I2>I3
C. I1>I2>I3 D. I3>I1>I2
4、如圖5-3-8所示,開關(guān)S與直流恒定電源接通時,L1、L2兩燈泡的亮度相同,若將S與交變電源接通: ( B )
A.L1、L2兩燈泡亮度仍相同
B.L1比L2更亮些
C.L1比L2更暗些
D.交變電源電壓的有效值與直流電壓相同,兩燈與原來一樣亮
5、如圖5-3-9所示電路由交變電源供電,如果交變電流的頻率降低,則:( BC )
A.線圈自感系數(shù)變;
B.線圈感抗變小
C.電路中電流增大
D.電路中電流變小
6、如圖 5-3-10所示電路,接在交變電流上的燈泡正常發(fā)光,則下列措施能使燈泡變亮的是:( C )
A.將電容器兩極板間距離增大一些
B.將電容器兩極板正對面積減小一些
C.把電介質(zhì)插入電容器兩極間
D.把交變電流頻率降低一些
7、有兩個電容分別為C1=5μF,C2=3μF兩電容器,分別加在峰值一定的交流電源上,比較下列哪種情況通過電容器的電流強度最大:( C )
A.在C1上加f=50 Hz的交變電流
B.在C2上加f=50 Hz的交變電流
C.在C1上加f=60 Hz的交變電流
D.在C2上加f=60 Hz的交變電流
8、感抗描述電感線圈對交變電流的 大小。感抗的大小與兩個因素有關(guān):線圈的 越大,交變電流的 越高,則感抗越大。
阻礙作用 自感系數(shù) 頻率
9、容抗描述電容器對交變電流的 大小。容抗的大小與兩個因素有關(guān),電容器的 越大,交變電流的 越高,則容抗越小。
阻礙作用 電容 頻率
10、使用220V交變電流源的電氣設(shè)備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時候用手觸摸外殼仍會感到“麻手”,用試電筆測試時,氖管發(fā)光,這是為什么?
與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”。雖然這一點“漏電”一般不會造成人身危險,但是為了在機身和外殼間真的發(fā)生漏電時確保安全,電氣設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地。
11、下面的電路圖5-3-11是電子技術(shù)中的常用電路.a(chǎn)、b是電路的輸入端,其中輸入的高頻電流用“ ”表示,低頻電流用“~”表示,直流電流用“—”表示.負(fù)載電阻R中通過的電流有以下說明:
、賵D甲中R通過的是低頻電流
、趫D乙中R通過的是高頻電流
③圖乙中R通過的是低頻電流
、軋D丙中R通過的是直流電 流
、輬D丁中R通過的是高頻電流
其中正確的是( D )
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①③④
12、在收音機線路中,經(jīng)天線接收下來的電 信號既有高頻成份,又有低頻成份,經(jīng)放大后送到下一級,需要把低頻成份和高頻成份分開,只讓低頻成份輸送到再下一級,我們可以采用如圖5-3-12所示電路,其中a、b應(yīng)選擇的元件是( D )
A.a是電容較大的電容器,b是低頻扼流圈
B.a是電容較大的電容器,b 是高頻扼流圈
C.a是電容較小的電容器,b是低頻扼流圈
D.a是電容較小的電容器,b是高頻扼流圈
13、看圖5-3-13所示的電路后回答:
。1)輸出信號與輸入信號有什么區(qū)別?
輸入信號中有高頻成份,輸出信號中無高頻成份。
。2)試說明電路中L、C1、C2三個元件的作用。
C1和C2的作用是通高頻、阻低頻;L的作用是阻高頻、通低頻。
電流的教案6
【設(shè)計理念】
構(gòu)建“人文·物理·社會”三維課堂,在引導(dǎo)學(xué)生探究物理知識的同時,滲透以人為本的培養(yǎng)理念,滬科版九年級16.1《電流的磁場》公開課教案。讓“研究性學(xué)習(xí)”走進課堂,走入學(xué)科教學(xué),切實增強課堂教學(xué)的開放性、 民主性、生成性。以“隨堂探究卷”為橋,架師生互動平臺,提供一種切實可行的質(zhì)性評價手段。
【三維目標(biāo)】
1.知識目標(biāo):了解磁體、磁極以及磁極間的相互作用;感知磁體周圍存在磁場并會用磁感線表示磁場的方向和強弱;初步了解地磁場。
2、技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生用磁感線形象描述磁場這一抽象概念的`思維能力,物理教案《滬科版九年級16.1《電流的磁場》公開課教案》。
3、情感態(tài)度價值觀:通過了解我國古代的磁文明,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情;通過介紹我國近代“磁文明的衰落” 提升學(xué)生的人文素養(yǎng),滲透“愛國主義教育”。
【教學(xué)重難點】感知磁場,并會用磁感線描述磁場。
【教學(xué)器材】條形、U形磁體、小磁針;多媒體課件及相應(yīng)圖片;探究卷等。
電流的教案7
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識與技能】
知道交變電流和電壓的峰值及用途,并知道有效值的概念及計算。
【過程與方法】
用等效的方法求出交變電流的有效值。
【情感態(tài)度與價值觀】
通過學(xué)習(xí)交變電流的有效值及峰值,明白其在生活中的具體應(yīng)用,體會物理的生活性,增強學(xué)習(xí)物理的興趣。
二、教學(xué)重難點
【重點】
交變電流的峰值及有效值的概念及計算。
【難點】
明白交變電流有效值的概念及計算。
三、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入
復(fù)習(xí)上節(jié)課交變電流的產(chǎn)生來導(dǎo)入新課。
問題1:交變電流的產(chǎn)生原理是什么?它的表達(dá)式的意義及各個物理量的含義?
學(xué)生的回答之后引導(dǎo)其思考,在交變電流及電壓中,除了最大值和角速度,還可以有哪些物理量來描述交流電?
學(xué)生回答:知道了線圈的轉(zhuǎn)速,那么線圈在其中轉(zhuǎn)動一圈的時間是多少?
教師點評:不錯這個我們叫做周期,大家知道我們在實驗室用學(xué)生電源做實驗時,用電流表或者電壓表測出來的電流和電壓的示數(shù)表示什么意思嘛?
學(xué)生回答:表示電流和電壓的大小。
教師點評:其實呢,大家答的有一定的道理,但在我們電學(xué)中,電流表和電壓表的示數(shù)有一個專門含義叫做有效值,今天就來學(xué)習(xí)它。
引出課題——交變電流的峰值及有效值(板書)。
環(huán)節(jié)二:新課探究
(一)峰值
教師引導(dǎo)學(xué)生利用前面交流電的產(chǎn)生原理及表達(dá)式來理解交流電的峰值。
教師:我們前面學(xué)習(xí)交流電的.產(chǎn)生,是因為線圈在磁場中以一定的角速度做周期性的轉(zhuǎn)動,線圈轉(zhuǎn)動一圈的時間就是線圈周期及交流電的周期T,周期的倒數(shù)就是線圈的頻率1/T=f。根據(jù)交流電的數(shù)值表達(dá)式,我們知道交流電的電壓是在不斷變化,那么它的最值是多少?
學(xué)生回答:交流電的最大值就是Im和Em,最小值是為零。因為電壓雖然有正負(fù)之分,但只是表示大小。
教師點評:同學(xué)分析的非常仔細(xì),交流電的最大值Im和Em就是峰值,可以用來表示電流的強弱和電壓的高低。
教師:大家知道電容器的所能承受的最大電壓是有什么要求嗎?對正常的家用電器來說是其銘牌上標(biāo)記的220v嗎?接下來學(xué)習(xí)解決這個問題?
(二)有效值
教師出示一道例題:
說明:以上三個球有效值的公式僅適用于正弦和余弦交變電,交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。
環(huán)節(jié)三:鞏固練習(xí)
教師提問:電容的擊穿電壓是電壓峰值還是有效值?保險絲的熔斷電流是交變電的峰值還是有效值?
學(xué)生回答:電容的擊穿電壓和保險絲的熔斷電流都是其能承受的最大值,即其需大于正常使用的交變電的電壓及電流的峰值。
教師總結(jié):交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流是有效值;交流電壓表和交流電流表的示數(shù)是有效值;交變電流的數(shù)值在無特別說明時都是指有效值。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
總結(jié)概括本節(jié)課的主要知識點:交流電的峰值及有效值的概念和意義。
并讓學(xué)生課下思考:對于半周期或四分之一的周期的正余弦的有效值有交變的計算方法嗎?
電流的教案8
教材分析
與恒定電流不同,由于交變電流的電壓、電流等大小和方向都隨時間做周期性變化,需要用一些特殊的物理量來描述它在變化中不同方面的特性,本節(jié)主要介紹這樣一些物理量。
一、學(xué)習(xí)要求
1. 知道交變電流的周期和頻率,知道我國供電線路交變電流的周期頻率.
2. 知道交變電流和電壓的峰值,有效值及其關(guān)系.
3、 會用圖象和函數(shù)表達(dá)式描述正弦交變電流。
二、教材重點
交變電流的有效值
三、教材難點
一般電流有效值的求解
四、教學(xué)資源
通過思考討論,使學(xué)生明白,從電流熱效應(yīng)上看,交流電產(chǎn)生的效果可以與某地恒定電流相等,由此引入有效值的概念.
1.定義:讓交流與恒定電流通過相同的電阻,如果它們在一周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,就把這個恒定電流的值(I或U)叫做這個交流的有效值.
課本第一次明確地用一個周期T來定義有效值,使得有效值的概念更加準(zhǔn)確.
2. 正弦交變電流的有效值與峰值的關(guān)系
這一關(guān)系只對正弦式電流成立,對其它波形的交變電流一般不成立. 其它波形的交變電流的有效值就根據(jù)有效值的定義去求解。
3. 幾點說明:
、俑鞣N使用交變電流的電器設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓、額定電流均指有效值;
、 交流電壓表和交流電流表所測量的數(shù)值也都是有效值;
、蹖㈦娙萜鹘尤虢涣麟娐分校淠蛪褐祽(yīng)不小于交變電流的最大值,但熔絲的選擇應(yīng)據(jù)有效值來確定其熔斷電流;
、芤话闱闆r下所說的交變電流的數(shù)值,若無特別說明,均指有效值。
4.有效值與平均值的區(qū)別:交變電流的有效值是按照電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的,對一個確定的交變電流,其有效值是一定的,而平均值是由 來確定的,其數(shù)值大小與時間間隔有關(guān)。在計算交變電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量、熱功率時,只能用有效值,而不能用平均值;在計算通過導(dǎo)體截面的電量時,只能用交變電流的平均值,即q = t 。
典型例題
例:如圖邊長為L的單匝正方形線框,處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,線框電阻為R,當(dāng)線框繞ab邊從圖示位置以角速度勻速轉(zhuǎn)過 的過程中,求
(1)外力所做的`功;
(2)流過線框?qū)Ь截面的電量
[析] 外力所做的功,即線框中產(chǎn)生的熱量。應(yīng)據(jù)線圈產(chǎn)生電動勢的有效值求熱量。一般是先求最大值,再求有效值。
線框轉(zhuǎn)過 的過程中,線圈內(nèi)產(chǎn)生的電動勢最大值為:
電動勢的有效值為 線圈轉(zhuǎn)過 所用的時間為 .
線圈內(nèi)產(chǎn)生的熱量 .
[典型錯解] E=
電流的教案9
電流表的工作原理
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1.知道電流表的基本構(gòu)造.
2.知道電流表測電流大小和方向的基本原理.
3.了解電流表的基本特點
能力目標(biāo)
應(yīng)用學(xué)過的知識解決實際問題的能力.
情感目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)電流表的原理,學(xué)會將所學(xué)的知識應(yīng)用到實際問題中,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力.
教材分析
本節(jié)的重點是電流表的工作原理,教師可以通過定量推導(dǎo)得出電流和指針偏轉(zhuǎn)角度的關(guān)系,突出重點,進而突破安培力的力矩與彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩平衡這一難點注意分析安培力的力矩與線圈所處位置無關(guān)。
教法建議
本節(jié)講述電流表的工作原理,是根據(jù)磁場對電流作用力的一個具體應(yīng)用,重點講述測電流大小和方向的原理,因此教學(xué)中應(yīng)利用教具、掛圖讓學(xué)生清楚電流表的基本結(jié)構(gòu),并引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識,定量地推導(dǎo)出電流和指針偏角之間的關(guān)系,從而深入理解電流表的工作原理,并知道前面學(xué)過的電流表兩個重要參量滿偏電流和滿偏電阻的意義.首先組織學(xué)生觀察、剖析電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu),再啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生利用公式和力矩平衡推導(dǎo)電流表工作原理.
--方案 電流表的工作原理
一 素質(zhì)教育目標(biāo)(一)知識教學(xué)點
1.知道電流表的基本構(gòu)造.
2.知道電流表測電流大小和方向的基本原理.
3.了解電流表的基本特點
(二)能力訓(xùn)練點
應(yīng)用學(xué)過的知識解決實際問題的能力.
。ㄈ┑掠凉B透點
通過學(xué)習(xí)電流表的原理,教育學(xué)生熱愛科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué),樹立科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的思想.
。ㄋ模┟烙凉B透點
通過對電流表構(gòu)造和工作原理的學(xué)習(xí),培養(yǎng)和提高學(xué)生對物理儀器的工藝美及工作原理分析推導(dǎo)的邏輯美的審美感受力.
二 學(xué)法引導(dǎo)
1.教師通過實驗展示和掛圖直觀教學(xué),通過啟發(fā)、講解、公式推導(dǎo)進行工作原理的教學(xué).
2.學(xué)生認(rèn)真觀看、積極思考,結(jié)合學(xué)過知識分析推導(dǎo)公式,理解電流表工作原理.
三 重點、難點、疑點及解決辦法
1.重點:電流表的工作原理.
2.難點:安培力的力矩與彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩平衡.
3.疑點:安培力的力矩與線圈所處位置無關(guān).
4.解決辦法
通過定量推導(dǎo)得出電流和指針偏轉(zhuǎn)角度的關(guān)系,突出重點,突破難點。
四 課時安排
1課時
五 教具學(xué)具準(zhǔn)備
電流表、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、教學(xué)掛圖。
六 師生互動活動設(shè)計
教師先組織學(xué)生觀察、剖析電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu),再啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生利用公式 和力矩平衡推導(dǎo)電流表工作原理。
七 教學(xué)步驟(一)明確目標(biāo)
。裕
。ǘ┱w感知
本節(jié)講述電流表的工作原理,是根據(jù)磁場對電流作用力的一個具體應(yīng)用,重點講述測電流大小和方向的原理,因此教學(xué)中應(yīng)利用教具、掛圖讓學(xué)生清楚電流表的基本結(jié)構(gòu),并引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識,定量地推導(dǎo)出電流和指針偏角之間的關(guān)系,從而深入理解電流表的工作原理,并知道前面學(xué)過的電流表兩個重要參量Ig和Rg的'意義.
。ㄈ┲攸c、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程.
1.電流表的結(jié)構(gòu)
利用實物,結(jié)合掛圖講解電流表各部分的構(gòu)造,應(yīng)該特別指出的是:(1)蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地幅向分布的. (2)鋁框上繞有線圈,鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針.
2.電流表的工作原理
設(shè)導(dǎo)線所處位置磁感應(yīng)強度大小為B,線框長為l、寬為d、匝數(shù)為n,當(dāng)線圈中通有電流I時,安培力對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生力矩:,其中安培力的大小為:
故安培力的力矩大小為:
當(dāng)線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動,不論通電線自轉(zhuǎn)到什么位置,它的平面都跟磁感線平行,安培力的力矩不變.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過角(指針偏角也為)時,兩彈簧產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動的扭轉(zhuǎn)力矩.
由材料性質(zhì)知道,扭轉(zhuǎn)力矩,根據(jù)力矩平衡得出:
其中對同一個電流來說,、n、B、L、d是一定的,因此
所以通過偏角的值可以反映I值的大小,且電流刻度是均勻的。當(dāng)取最大值時,通過電流表的電流最大,稱為滿偏電流Ig,所以使用電流表時應(yīng)注意不要超過滿偏電流Ig。
。ㄋ模┛偨Y(jié)、擴展
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電流表的工作原理,希望同學(xué)們能理解用電流表測量電流的原理,在以后使用電流表時注意不超過量程。
八 布置作業(yè)
九 板書設(shè)計
第三節(jié) 電流表的工作原理
1.電流表的結(jié)構(gòu)
2.電流表的工作原理
安培力力矩:
彈簧扭轉(zhuǎn)力矩:
平衡時,
3.電流表的特點
。1)電流表的刻度是均勻的。
。2)允許通入的電流不能超過Ig。
。3)電流表有一定的內(nèi)阻Rg。
電流的教案10
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1、復(fù)習(xí)上節(jié)課知識,并推出 ; .
2、理解交變電流的周期、頻率含義,掌握它們相互間關(guān)系,知道我國生產(chǎn)和生活用電的周期(頻率)的大。
3、理解交變電流的最大值和有效值的意義,知道它們之間的關(guān)系,會應(yīng)用正弦式交變電流有效值公式進行有關(guān)計算.
4、能利用有效值定義計算某些交變電流的有效值
二、能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生閱讀、理解及自學(xué)能力.
2、培養(yǎng)學(xué)生將知識進行類比、遷移的能力.
3、使學(xué)生理解如何建立新的物理概念而培養(yǎng)學(xué)生處理解決新問題能力.
4、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具處理解決物理問題的能力.
5、訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納、演繹思維能力.
6、培養(yǎng)學(xué)生的實際動手操作能力.
三、情感目標(biāo)
1、由用電器銘牌,可介紹我國近幾年的經(jīng)濟騰飛,激發(fā)學(xué)生愛國精神和為建設(shè)祖國發(fā)奮學(xué)習(xí)的精神.
2、讓學(xué)生體會對稱美.
教學(xué)建議教材分析及相關(guān)教法建議
1、要讓學(xué)生知道,由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時間作周期性變化,就需要多一些物理量來描述它不同方面的特性.如:周期和頻率表示交變電流周期性變化的快慢,最大值表明交變電流在變化過程中所能達(dá)到的最大數(shù)值,反映了交變電流的變化范圍.
2、交變電流的有效值表示交變電流產(chǎn)生的平均效果,是教學(xué)的重點,也是教學(xué)的難點.首先要使學(xué)生明白引入有效值的必要:由于交變電流的大小和方向隨時間變化,它產(chǎn)生的效果也隨時間而變化,而實用中常常只要知道它的平均效果就可以了.為此引入有效值的概念;進而讓學(xué)生知道怎樣衡量交變電流的平均效果,即用與交變電流有相同熱效應(yīng)的直流來表示交變電流的平均效果,從而明確有效值的物理意義.
3、要讓學(xué)生知道,提到交變電流的電壓、電流、電動勢時,如果不加特別說明,通常指的都是交變電流的有效值,電表測量的.數(shù)值,也都是有效值.正弦電流的有效值和最大值的關(guān)系,課本中是直接給出的,不要求加以證明.但它十分有用,應(yīng)要求學(xué)生記住.還要讓學(xué)生明確地知道,這一關(guān)系只對正弦式電流成立,對其他波形的交變電流并不成立,物理教案表征交變電流的物理量-高二物理教案,教案《物理教案表征交變電流的物理量-高二物理教案》。
教學(xué)重點、難點、疑點及解決辦法
1、交變電流有效值概念既是重點又是難點,通過計算特殊形式的交變電流的有效值來體會和掌握它的定義 2、交變電流瞬時值確定使學(xué)生感到困難,通過例題分析使學(xué)生學(xué)會借助數(shù)學(xué)工具處理解決物理問題的能力。 --方案表征交變電流物理量 教學(xué)目的: l、掌握表征交變電流大小物理量.
2、理解有效值的定義并會用它解決相關(guān)問題.
3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量.教學(xué)重點:表征交流電的幾個物理量,特別是“有效值”教學(xué)難點:有效值的理解教學(xué)方法:啟發(fā)式綜合教學(xué)法教學(xué)用具:幻燈片、交流發(fā)電機模型、演示電流表、
電流的教案11
教學(xué)目的
1.通過實驗使學(xué)生知道導(dǎo)體中的電流跟電壓、電阻的定量關(guān)系;
2.使學(xué)生了解控制變量的方法,通過實驗來研究一個量隨兩個量變化的關(guān)系。
教學(xué)儀器
演示器材 干電池8節(jié)、演示用電流表和電壓表各1只,2.5V、6.3V小燈泡各1只,燈座2個,開關(guān)2個,5歐、10歐、20歐電阻各1只,滑動變阻器1只,導(dǎo)線若干,掛圖,投影儀,投影幻燈片若干張。
教學(xué)過程
引入新課
前面我們學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻的有關(guān)知識,那么電流、電壓和電阻之間有沒有關(guān)系?請看下面的實驗。
1.演示
小結(jié)用兩節(jié)干電池、燈泡較亮,電流較大。說明通過一個燈泡的電流跟加在它兩端的電壓有關(guān)。
2.演示
小結(jié) “6.3V”燈泡較暗,電流較小。燈泡不同,電阻一般不同。說明在電壓一定時,小燈泡的電流跟電阻有關(guān)。
3.引入 實驗告訴我們:通過導(dǎo)體的電流大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān),本節(jié)將研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系。
板書
第八章 歐姆定律
第一節(jié)電流跟電壓、電阻的關(guān)系
進行新課
今天我們用實驗來研究電流跟電壓、電阻間的定量關(guān)系。
用實驗研究一個量隨兩個量變化時,要保持一個量不變,研究另外兩個量之間的關(guān)系,這是研究物理問題的一種有用的方法。
1.設(shè)計實驗電路
2.讓學(xué)生按電路圖連接實物電路圖
。ㄒ唬┭芯侩娏鞲妷旱年P(guān)系
目的 保持電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系。
步驟 1.按圖連接電路(R=10歐)(R調(diào)到最大位置);
2.調(diào)節(jié)變阻器使導(dǎo)體兩端電壓分別為U=2V、4V、6V時,分別讀出A的數(shù)值,填入表中;
3.實驗完畢,斷開開關(guān),保留電路。
操作 老師請學(xué)生協(xié)作按實驗步驟進行實驗。將電流表、電壓表的示數(shù)投影到屏幕上,使全班同學(xué)讀數(shù)。
記錄 條件:R=10歐(保持不變)
∴I與U成正比。
板書 結(jié)論:在電阻一定的條件下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
(二)研究電流跟電阻的關(guān)系
目的 保持電壓不變,研究電流跟電阻的關(guān)系。
步驟 在電路中換用不同阻值的定值電阻,使電阻成整倍數(shù)變化(5歐、10歐、20歐)。調(diào)節(jié)變阻器,使電阻兩端的電壓保持不變(U=4V),讀出電流表對應(yīng)的數(shù)值填入表中。
操作 老師請學(xué)生協(xié)作按實驗步驟進行實驗。將電流表、電壓表的示數(shù)投影到屏幕上,使全班同學(xué)讀數(shù)。
記錄 條件:U=4V(保持不變)
∴I與R成反比。
板書 結(jié)論:在電壓不變的條件下,導(dǎo)體中的'電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
小結(jié) 今天我們通過實驗得出電流跟電壓、電阻間的定量關(guān)系為:
1.電流跟電壓的關(guān)系為:R一定時,電流跟電壓成正比。
2.電流跟電阻的關(guān)系為:U一定時,電流跟電阻成反比。
布置作業(yè)
1.復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容
2.補充練習(xí):
1.下表是某次實驗記錄表,其中有些數(shù)據(jù)未填,請補充完整
R=5Ω
結(jié)論:
U=3伏
結(jié)論:
2.一段導(dǎo)體兩端的電壓為1.5伏時,導(dǎo)體中的電流為0.3安。如果電壓增大到3伏,導(dǎo)體中的電流變?yōu)槎啻螅?/p>
3.電壓保持不變,當(dāng)接電阻為10歐時,電路中的電流為0.2安。如改接電阻為30歐時,電路中的電流為多大?
注:本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第二冊。
電流的教案12
教學(xué)目的
1、知道導(dǎo)體中的電流決定于導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻,初步理解電流跟電壓、電流跟電阻的關(guān)系,為學(xué)習(xí)歐姆定律打下基礎(chǔ)。
2、注意培養(yǎng)學(xué)生綜合使用電學(xué)儀器的能力和初步分析、概括實驗規(guī)律的能力。
3、在實驗中注意培養(yǎng)學(xué)生良好的習(xí)慣以及嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)重點和難點
電流跟電壓、電阻的關(guān)系;電學(xué)儀器的綜合使用。
教具
教師使用:投影儀,自制投影片,2.5V、6.3V小燈泡各一個,演示電流表,干電池兩節(jié),電鍵,導(dǎo)線。
學(xué)生分組實驗使用:學(xué)生用電源,電鍵,直流電流表,直流電壓表,滑動變阻器(50Ω、1.5A),簡式電阻箱,導(dǎo)線。
教學(xué)過程
。ㄒ唬┮胄抡n
在前面幾章中分別學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻這三個物理量。你認(rèn)為電流跟電壓、電阻有沒有關(guān)系呢?(學(xué)生發(fā)表意見)
利用演示實驗(電路圖見圖1),讓學(xué)生進一步了解電流跟電壓、電阻間的關(guān)系。
實驗過程如下:
步驟1、分別用一節(jié)干電池、兩節(jié)串聯(lián)的干電池組給2.5V小燈泡供電,觀察小燈泡的亮度和電流表的示數(shù)。
問:第二次實驗中通過小燈泡的電流為什么較大?
步驟2:仍用兩節(jié)串聯(lián)的電池組供電,更換6.3V小燈泡,觀察燈的亮度和電流表的示數(shù)?
問:通過2.5V、6.3V小燈泡的電流為什么不同?
在實驗基礎(chǔ)上,使學(xué)生對電流的大小跟電壓、電阻的大小之間的關(guān)系有初步的定性的認(rèn)識。
教師向?qū)W生介紹,本章知識教學(xué)的線索,點明本節(jié)研究的課題及研究方法。
。ǘ┲v述新課
(板書)第五章歐姆定律
1、電流跟電壓、電阻的關(guān)系
問:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓擴大兩倍時,通過導(dǎo)體的電流將如何變化?怎樣才能確切的知道電流跟電壓的關(guān)系呢?
學(xué)生思考后回答
。ò鍟1、在電阻不變時,研究電流跟電壓的關(guān)系。
出示實驗電路圖(圖2)講解各元件的作用,講解實驗中應(yīng)注意的問題:
。1)要考慮器材在桌上碼放的位置(如是否便于操作等)。
。2)為便于讀電表示數(shù),電路連接完畢并檢查無誤后,應(yīng)將兩電表靠在一起。
。3)定值電阻R用簡式電阻箱提供,取R=5歐。
。4)電流表、電壓表的量程分別選用0.6安和3伏。
。5)其他注意事項同過去要求一樣。
學(xué)生動手連接電路。
教師指導(dǎo)學(xué)生對電路進行檢查,如:電鍵是否斷開;滑動變阻器滑片是否放在了阻值最大處;簡式電阻箱提供的阻值是否為5歐。
出示實驗數(shù)據(jù)記錄表(一)(自制投影片)
學(xué)生分組進行實驗,教師巡視檢查指導(dǎo)。實驗完畢,讓同學(xué)匯報實驗數(shù)據(jù)。
教師引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)。
問:電流隨電壓變化時,符合什么規(guī)律?
換用其他導(dǎo)體做實驗,都能得到上述正比關(guān)系。
教師按下面格式板書,然后讓學(xué)生在空白處填上適當(dāng)?shù)脑~語。
實驗結(jié)論:在________不變時,__________的電流跟______的電壓成_______。
利用實驗數(shù)據(jù)記錄表(一),應(yīng)用比的關(guān)系,進行口算練習(xí)。
問:若電壓加大到5伏,通過導(dǎo)體的電流是多少安?
簡要小結(jié),指明下面所研究的問題及方法。
。ò鍟2、在電壓不變時,研究電流跟電阻的關(guān)系。
實驗前的幾點說明:
。1)實驗電路與前面實驗相同。
。2)實驗中電阻的阻值依次為5歐、10歐和20歐。改變阻值前,一定要斷開電鍵。
。3)閉合電鍵后,改變滑動變阻器滑片P的位置,使每次電壓表的示數(shù)均為2伏,讀出各次電流值,并填入下表。
出示實驗數(shù)據(jù)記錄表(二)(自制投影片)
學(xué)生分組進行實驗,教師巡視檢查、指導(dǎo)。實驗完畢,讓同學(xué)匯報實驗數(shù)據(jù)。
問:(1)電流與電阻這兩個電學(xué)物理量,是誰隨誰的變化而變化?
(2)電流隨電阻變化時,符合什么規(guī)律?
。3)怎樣完整地表述這一規(guī)律?
。ò鍟⿲嶒灲Y(jié)論:在電壓不變時,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。
應(yīng)用比的關(guān)系,讓學(xué)生回答下列問題:上面實驗中,若電阻為40歐,那么,通過電阻的電流該多少安?
(三)課堂小結(jié)
學(xué)生應(yīng)明確,在本節(jié)課中我們研究的是什么問題,采用什么方法進行研究以及研究后得到了什么結(jié)論,這些結(jié)論對后面學(xué)習(xí)有何意義。
。ㄋ模╈柟讨R
1、指出下列說法是否正確(自制投影片)
。1)導(dǎo)體中的電流在電阻不變時,跟它兩端的電壓成正比。
。2)在電壓不變時,一段導(dǎo)體的電阻跟電流成反比。
。3)導(dǎo)體中電流的`大小,不僅與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān),還與導(dǎo)體的電阻有關(guān)。
2、利用電路圖二提問。
(1)閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)兩個電表的指針均不偏轉(zhuǎn),說明此電路處于什么狀態(tài)?
(2)閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn),而電壓表的指針向左偏轉(zhuǎn),這是怎么回事,該怎么辦?
。3)閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)兩個電表的指針一會兒向右偏轉(zhuǎn)到某一位置,一會兒又都擺回零刻度處,這是什么原因?
(五)布置作業(yè)
課本習(xí)題(曹廣建)
【評析】
本節(jié)教案從總體上來看條理清晰,層次分明,是一個好教案。教案很完整,教學(xué)內(nèi)容的引入,教學(xué)內(nèi)容的安排都比較合理。在教學(xué)重點和難點中,突出電流跟電壓、電阻的關(guān)系,特別是通過實驗如何分析、概括出這種規(guī)律顯得不夠,分析概括出這種關(guān)系應(yīng)該說是教學(xué)中的重點和難點。因為這種“分析概括”是物理學(xué)中經(jīng)常用的,而初中學(xué)生對此又比較生疏,不太習(xí)慣。另一方面在實驗結(jié)論中寫有“在___________不變時,_________的電流跟__________的電壓成__________!边@一段寫的比較含糊,橫線上要求填的內(nèi)容不突出,也不重要。如第一橫線上可填:電阻、導(dǎo)體、電路等;第二、三橫線上也存在此問題。另外,在行文中兩次用到“應(yīng)用比的關(guān)系”,這句話里的“比”作者是指“比例”的意思,但這種簡化的用法不合適,“比”可以有很多不同的意思。一般在正式行文中一定在語言意思上不要給讀者造成含義不清的句子。
電流的教案13
本文題目:高三物理教案:場對電流的作用
上課時間:
考點要求與解讀:
1. 安培力 安培力的方向 Ⅰ
2. 勻強磁場中的安培力 Ⅱ
基礎(chǔ)知識梳理:
一、磁場對通電直導(dǎo)線的作用安培力
1、大。涸趧驈姶艌鲋,當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向一致時F安= ;當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場垂直時,F(xiàn)安= 。
2、方向:用 定則判定。
3、注意:F安=BIL的適用條件:①一般只適用于勻強磁場;②L③如果是彎曲的通電導(dǎo)線,則L是指有效長度,它等于導(dǎo)線兩端點所連直線的長度(如圖所示),相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端.
二、安培力的應(yīng)用
(一)、安培力作用下物體的運動方向的判斷
1、電流元法:即把整段電流等效為多段直線電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力方向,最后確定運動方向。
2、特殊位置法:把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向,從而確定運動方向。
3、等效法:環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵,條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管,通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來分析。
4、利用結(jié)論法:①兩電流相互平行時無轉(zhuǎn)動趨勢,同向電流相互 ;,反向電流相互 ;②兩電流不平行時,有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢。利用這些結(jié)論分析,可以事半功倍.
(二).處理相關(guān)安培力問題時要注意圖形的變換
安培力的方向總是垂直于電流方向和磁場方向決定的平面,即一定垂直于B和I,但B和I不一定垂直.有關(guān)安培力的力、電綜合題往往涉及到三維立體空間問題,如果我們變?nèi)S為二維便可變難為易,迅速解題。
典型例題:
1、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用小的平動和轉(zhuǎn)動問
[例1](1) 如圖,把輕質(zhì)線圈用細(xì)線掛在磁鐵N極附近,磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈的平面,當(dāng)線圈內(nèi)通過圖示方向的電流時,線圈將怎樣運動?_________________
(2)如圖所示,有一根豎直長直通電導(dǎo)線和一個通電三角形金屬框處在同一平面,直導(dǎo)線和ab平行,當(dāng)長直導(dǎo)線內(nèi)通以向上的電流時,若不計重力,則三角形金屬框架將會( )
A、水平向左運動 B、水平向上運動 C、處于靜止?fàn)顟B(tài) D、會發(fā)生轉(zhuǎn)動
[例2] 、一矩形通電線框abcd,可繞其中心軸OO轉(zhuǎn)動,它處在與OO垂直的勻強磁場中(如圖).在磁場作用下線框開始轉(zhuǎn)動,最后靜止在平衡位置.則平衡后:( )
A.線框四邊都不受磁場的作用力.
B.線框四邊受到指向線框外部的.磁場作用力,但合力為零.
C.線框四邊受到指向線框內(nèi)部的磁場作用力,但合力為零.
D.線框的一對邊受到指向線框外部的磁場作用力,另一對邊受到指向線框內(nèi)部的磁場作用力,但合力為零.
2、安培力參與的動力學(xué)的問題
[例3] 、通電導(dǎo)體棒AC靜止于水平軌道上,棒的質(zhì)量為m,長為L,通過的電流為I,勻強磁場的磁感強度為B,方向和軌道平面成角。求軌道受到AC棒的壓力和摩擦力各多大。
[例4]如圖所示,電源電動勢E=2V,內(nèi)阻r=0.5 ,豎直導(dǎo)軌電阻可以忽略不計,金屬棒的質(zhì)量m=0.1kg,R=0.5,它與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)=0.4,有效長度為l=0.2m,靠在導(dǎo)軌的外面,為使金屬棒不滑動,應(yīng)加一與紙面成30與棒垂直且向里的磁場,問:
(1)此磁場是斜向上還是斜向下?
(2)B的范圍是多少?
[例5]個密度=9g/cm3、橫截面積S=10mm2的金屬環(huán),處于徑向?qū)ΨQ方向發(fā)散的磁場中,環(huán)上各處的磁感應(yīng)強度為B=0. 35 T,若在環(huán)中通以順時針方向(俯視)電流I=10 A,并保持△t=0. 2 s,試分析:環(huán)將做什么運動?運動的距離是多少?(不計空氣阻力,g= 10 m/s2)
電流的教案14
課前預(yù)習(xí)
一、安培力
1.磁場對通電導(dǎo)線的作用力叫做___○1____.
2.大。海1)當(dāng)導(dǎo)線與勻強磁場方向________○2_____時,安培力最大為F=_____○3_____.
。2)當(dāng)導(dǎo)線與勻強磁場方向_____○4________時,安培力最小為F=____○5______.
(3) 當(dāng)導(dǎo)線與勻強磁場方向斜交時,所受安培力介于___○6___和__○7______之間。
3.方向:左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁場中,讓磁感線___○10____,并使伸開的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場中的__○12___方向.
二、磁電式電流表
1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.
2.蹄形磁鐵的磁場的方向總是沿著徑向均勻地分布的,在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強度的大小總是相等的,這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置,線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行,I與指針偏角θ成正比,I越大指針偏角越大,因而電流表可以量出電流I的大小,且刻度是均勻的,當(dāng)線圈中的電流方向改變時,安培力的方向隨著改變,指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變,又可知道被測電流的方向。
3、磁電式儀表的優(yōu)點是____○18________,可以測很弱的電流,缺點是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過的電流很弱。
課前預(yù)習(xí)答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高
重難點解讀
一、 對安培力的認(rèn)識
1、 安培力的性質(zhì):
安培力是磁場對電流的作用力,是一種性質(zhì)力。
2、 安培力的作用點:
安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力,與導(dǎo)體的中心位置無關(guān),因此安培力的作用點在導(dǎo)體的幾何中心上,這是因為電流始終流過導(dǎo)體的所有部分。
3、安培力的方向:
。1)安培力方向用左手定則判定:伸開左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向。
。2)F、B、I三者間方向關(guān)系:已知B、I的方向(B、I不平行時),可用左手定則確定F的唯一方向:F⊥B,F(xiàn)⊥I,則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面(如圖所示),但已知F和B的方向,不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理,已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。
。3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向;當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時,用左手定則判定。
4、安培力的大。
(1)安培力的計算公式:F=BILsinθ,θ為磁場B與直導(dǎo)體L之間的夾角。
。2)當(dāng)θ=90°時,導(dǎo)體與磁場垂直,安培力最大Fm=BIL;當(dāng)θ=0°時,導(dǎo)體與磁場平行,安培力為零。
。3)F=BILsinθ要求L上各點處磁感應(yīng)強度相等,故該公式一般只適用于勻強磁場。
。4)安培力大小的特點:①不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長度,不一定是導(dǎo)線的實際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點所連直線的長度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0
二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運動判斷方法
。1)電流元分析法:把整段電流等效為多段很小的直線電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力方向,最后確定運動方向.
。2)特殊位置分析法:把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向,從而確定運動方向.
。3)等效法:環(huán)形電流可等效成小磁針,通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流,反過來等效也成立。
。4)轉(zhuǎn)換研究對象法:因為電流之間,電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律,這樣,定性分析磁體在力的作用下如何運動的問題,可先分析電流在磁場中所受的安培力,然后由牛頓第三定律,再確定磁體所受作用力,從而確定磁體所受合力及運動方向.
典題精講
題型一、安培力的方向
例1、電視機顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右,即時電流方向如圖所示。該時刻由里向外射出的電子流將向哪個方向偏轉(zhuǎn)?
解:畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流,是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里,右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的,根據(jù)“同向電流互相吸引,反向電流互相排斥”,可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。(本題用其它方法判斷也行,但不如這個方法簡潔)。
答案:向左偏轉(zhuǎn)
規(guī)律總結(jié):安培力方向的判定方法:
(1)用左手定則。
。2)用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時)。
。3)用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))?梢园褩l形磁鐵等效為長直螺線管(不要把長直螺線管等效為條形磁鐵)。
題型二、安培力的大小
例2、如圖,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L,且 。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力
A. 方向沿紙面向上,大小為
B. 方向沿紙面向上,大小為
C. 方向沿紙面向下,大小為
D. 方向沿紙面向下,大小為
解析:該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長為 來等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。
答案:A
規(guī)律總結(jié):應(yīng)用F=BILsinθ來計算時,F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長度,不一定是導(dǎo)線的實際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點所連直線的長度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0
題型三、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運動
例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上,正中的正上方有一導(dǎo)線,通有圖示方向的電流后,磁鐵對水平面的壓力將會__(增大、減小還是不變?)水平面對磁鐵的摩擦力大小為__。
解析:本題有多種分析方法。⑴畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線(如圖中粗虛線所示),可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小,但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導(dǎo)線的那一條(如圖中細(xì)虛線所示),可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下,因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管,上方的電流是向里的,與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流,所以互相吸引。
答案:減小 零
規(guī)律總結(jié):分析通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運動常用方法:(1)電流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)轉(zhuǎn)換研究對象法
題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問題
例4、 水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個范圍較大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖8-1-32所示,問:
(1)當(dāng)ab棒靜止時,受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時B的方向如何?
解析:從b向a看側(cè)視圖如圖所示.
(1)水平方向:F=FAsin θ①
豎直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
聯(lián)立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F(xiàn)=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力為零,且讓磁場最小,可知安培力豎直向上.則有FA=mg
Bmin=mgREL,根據(jù)左手定則判定磁場方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
規(guī)律總結(jié):對于這類問題的求解思路:
。1)若是立體圖,則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖
。2)對物體受力分析,要注意安培力方向的確定
。3)根據(jù)平衡條件或物體的運動狀態(tài)列出方程
(4)解方程求解并驗證結(jié)果
鞏固拓展
1. 如圖,長為 的直導(dǎo)線拆成邊長相等,夾角為 的 形,并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為 ,當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強度為 的電流時,該 形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為
。ˋ)0 (B)0.5 (C) (D)
答案:C
解析:導(dǎo)線有效長度為2lsin30°=l,所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為 。選C。
本題考查安培力大小的計算。
2..一段長0.2 m,通過2.5 A電流的直導(dǎo)線,關(guān)于在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中所受安培力F的情況,正確的是( )
A.如果B=2 T,F(xiàn)一定是1 N
B.如果F=0,B也一定為零
C.如果B=4 T,F(xiàn)有可能是1 N
D.如果F有最大值時,通電導(dǎo)線一定與B平行
答案:C
解析:當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直放置時,F(xiàn)=BIL,力最大,當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行放置時,F(xiàn)=0,當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向成任意其他角度放置時,0 3. 首先對電磁作用力進行研究的是法國科學(xué)家安培.如圖所示的裝置,可以探究影響安培力大小的因素,實驗中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動的幅度,可能的操作是( ) A.把磁鐵的N極和S極換過來 B.減小通過導(dǎo)體棒的電流強度I C.把接入電路的導(dǎo)線從②、③兩條換成①、④兩條 D.更換磁性較小的磁鐵 答案:C 解析:安培力的大小與磁場強弱成正比,與電流強度成正比,與導(dǎo)線的長度成正比,C正確. 4. 一條形磁鐵放在水平桌面上,它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒,圖中只畫出此棒的截面圖,并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的,在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( ) A.磁鐵對桌面的壓力減小 B.磁鐵對桌面的壓力增大 C.磁鐵受到向右的摩擦力 D.磁鐵受到向左的摩擦力 答案:AD 解析:如右圖所示.對導(dǎo)體棒,通電后,由左手定則,導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力,由牛頓第三定律可得,磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方,所以在通電的一瞬時,磁鐵對桌面的壓力減小,磁鐵受到向左的摩擦力,因此A、D正確. 5..質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ.有電流時ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖右所示.,下圖是沿b→a方向觀察時的四個平面圖,標(biāo)出了四種不同的勻強磁場方向,其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案: A 解析: ①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力,細(xì)桿所受的`摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力,摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力,摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力,摩擦力不可能為零.故①②正確,選A. 6.如圖所示,兩根無限長的平行導(dǎo)線a和b水平放置,兩導(dǎo)線中通以方向相反、大小不等的恒定電流,且Ia>Ib.當(dāng)加一個垂直于a、b所在平面的勻強磁場B時;導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用.則與加磁場B以前相比較( ) A.b也恰好不再受安培力的作用 B.b受的安培力小于原來安培力的2倍,方向豎直向上 C.b受的安培力等于原來安培力的2倍,方向豎直向下 D.b受的安培力小于原來安培力的大小,方向豎直向下 答案:D 解析:當(dāng)a不受安培力時,Ib產(chǎn)生的磁場與所加磁場在a處疊加后的磁感應(yīng)強度為零,此時判斷所加磁場垂直紙面向外,因Ia>Ib,所以在b處疊加后的磁場垂直紙面向里,b受安培力向下,且比原來。蔬x項D正確. 7. 如圖所示,在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c,各導(dǎo)線中的電流大小相同,其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外,b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi).每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對它的安培力作用,則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力,以下說法中正確的是( ) A.導(dǎo)線a所受合力方向水平向右 B.導(dǎo)線c所受合力方向水平向右 C.導(dǎo)線c所受合力方向水平向左 D.導(dǎo)線b所受合力方向水平向左 答案:B 解析:首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場方向,要注意是合磁場的方向,然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向.可以確定B是正確的. 8.如圖所示,在空間有三根相同的導(dǎo)線,相互間的距離相等,各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場力外,其他作用力都可忽略,則它們的運動情況是______. 答案: 兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心 解析:根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場的特點,由安培定則可判斷出,它們之間存在吸引力. 9.如圖所示,長為L、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a為x距離的同一水平面處,且a、b水平平行,設(shè)θ=45°,a、b均通以大小為I的同向平行電流時,a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為 . 答案: 解析: 由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖,由力的平衡得方程: mgsin45°=Fcos45°,即 mg=F=BIL 可得B= . 10.一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長為l.線框的下半部處在勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B,方向與線框平面垂直.在下圖中,垂直于紙面向里,線框中通以電流I,方向如圖所示.開始時線框處于平衡狀態(tài),令磁場反向,磁感強度的大小仍為B,線框達(dá)到新的平衡.在此過程中線框位移的大小Δx______,方向______. 答案: ;位移的方向向下 解析:設(shè)線圈的質(zhì)量為m,當(dāng)通以圖示電流時,彈簧的伸長量為x1,線框處于平衡狀態(tài),所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時,線框達(dá)到新的平衡,彈簧的伸長量為x2,由平衡條件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 電流反向后,彈簧的伸長是x2>x1,位移的方向應(yīng)向下. 教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo) 1、知道正弦交流電是矩形線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的.知道中性面的概念. 2、掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法,理解描述正弦交流電的物理量的物理含義. 3、理解正弦交流電的圖像,能從圖像中讀出所需要的物理量. 4、理解交變電流的瞬時值和最大值,能正確表達(dá)出正弦交流電的最大值、有效值、瞬時值. 5、理解交流電的有效值的概念,能用有效值做有關(guān)交流電功率的計算. 能力目標(biāo) 1、掌握描述物理規(guī)律的基本方法——文字法、公式法、圖像法. 2、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、空間想象能力、立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖進行處理問題的能力. 3、培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決處理物理問題的能力. 情感目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生愛國主義精神及為富民強國認(rèn)真學(xué)習(xí)的精神. 教學(xué)建議 教材分析以及相應(yīng)的教法建議 1、交流與直流有許多相似之處,也有許多不同之處.學(xué)習(xí)中我們特別要注意的是交流與直流的不同之處,即交流電的特殊之處.這既是學(xué)習(xí)、了解交流電的關(guān)鍵,也是學(xué)習(xí)、研究新知識的重要方法.在與已知的知識做對比中學(xué)習(xí)和掌握新知識特點的方法,是物理課學(xué)習(xí)中很有效和很常用的方法. 在學(xué)習(xí)交變電流之前,應(yīng)幫助學(xué)生理解直流電和交流電的區(qū)別.其區(qū)別的關(guān)鍵是電流方向是否隨時間變化.同時給出了恒定電流的定義——大小和方向均不隨時間變化. 2、對于交變電流的產(chǎn)生,課本采取由感性到理性,由定性到定量,逐步深入的講述方法.為了有利于學(xué)生理解和掌握,教學(xué)中要盡可能用示波器或模型配合講解.教學(xué)中應(yīng)注意讓學(xué)生觀察教材中的線圈通過4個特殊位置時電表指針的變化情況,分析電動勢和電流方向的變化,使學(xué)生對線圈轉(zhuǎn)動一周中電動勢和電流的變化有比較清楚的了解.有條件的,還可以要求學(xué)生運用已學(xué)過的知識,自己進行分析和判斷. 3、用圖像表示交變電流的變化規(guī)律,是一種重要方法,它形象、直觀、學(xué)生易于接受.要注意在學(xué)生已有的圖像知識的基礎(chǔ)上,較好地掌握這種表述方法.更要讓學(xué)生知道,交變電流有許多種,正弦電流只是其中簡單的一種.課本中用圖示的方法介紹了常見的幾種,以開闊學(xué)生思路,但不要求引伸. 4、在這一節(jié)中學(xué)生要第一次接受許多新名詞,如交變電流、正弦電流、中性面、瞬時回值、最大值(以及下一節(jié)的有效值)等等.要讓學(xué)生明白這些名詞的準(zhǔn)確含義.特別是對中性面的理解,要讓學(xué)生明確,中性面是指與磁場方向垂直的平面.當(dāng)線圈位于中性面時,線圈中感應(yīng)電動勢為零,線圈轉(zhuǎn)動過程中通過中性面時,其中感應(yīng)電動勢方向要改變. 5、課本上介紹的交變電流的產(chǎn)生,實際上是正弦交流電的產(chǎn)生.以矩形線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動為模型,以線框通過中性面為計時起點,得到電動勢隨時間滿足正弦變化的交變電流.這里可以明確指出,電動勢的最大值由線框的匝數(shù)、線框面積、轉(zhuǎn)動角速度和磁感應(yīng)強度共同決定. 6、課本將線框的位置與產(chǎn)生的電動勢的對應(yīng)起來,意圖是幫助學(xué)生建立起鮮明的形象,把物理過程和描述它的物理規(guī)律對應(yīng)起來.教師可以通過一些問題的提問,幫助學(xué)生理解有關(guān)內(nèi)容,例如,如果在線框轉(zhuǎn)到線框平面與磁感線平行時開始計時,它產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的圖像應(yīng)是什么樣的? 7、交流電的有效值、周期等概念的學(xué)習(xí)重在理解. 交流電的有效值概念是本章的重點,也是難點.課本中的交流電有效值定義特別強調(diào)是從使電阻產(chǎn)生熱量等效這一方面來定義交流電的有效值的.教材中直接給出了正弦交流電流的有效值與最大值的關(guān)系式,但不要求證明,為了讓學(xué)生更好地理解和熟悉有效值,課本上已經(jīng)指出,交流電壓表和電流表的示數(shù)都是有效值,家用電器上的標(biāo)稱也是有效值. 交流電的周期描述交流電的變化快慢.在一個周期時間內(nèi),交流電完成一次完全變化.在實際生活中,經(jīng)常能見到的是交流電的頻率.我國民用交流電的頻率是50HZ.在一些歐美國家,交流電的頻率是60HZ. 8、交流電的最大值、有效值、周期和頻率都是描述交流電某一方面的特性,而交流電的圖像卻可以全面反映某一交流電的情況.所以,要求學(xué)生能夠從交流電的圖像中得到描述交流電的各個物理量. 教學(xué)重點、難點分析以及解決辦法 1、重點:交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的特點. 2、難點:交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析. 3、疑點:當(dāng)線圈處于中性面時磁通量最大,而感應(yīng)電動勢為零.當(dāng)線圈處于平行磁感線時,通過線圈的磁通量為零,而感應(yīng)電動勢最大.即,有最大值;,的理解. 4、解決辦法: 通過對矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動一周的實物演示,立體圖結(jié)合側(cè)視圖的分析、特殊位置結(jié)合任一位置分析使學(xué)生了解交變電流的大小和方向是如何變化的'. 通過側(cè)視圖分析線圈運動方向與磁場方向之間關(guān)系,利用導(dǎo)體切割磁場線方法來處理,使問題容易理解. 教學(xué)設(shè)計方案 交流電的產(chǎn)生和變化規(guī)律 教學(xué)用具:交流發(fā)電機模型、演示電流表 教學(xué)過程: 一、知識回顧 教師:如何產(chǎn)生感應(yīng)電流? 請運用電磁感應(yīng)的知識,設(shè)計一個發(fā)電機模型. 學(xué)生設(shè)計:讓矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動. 二、新課教學(xué): 1、交變電流的產(chǎn)生 演示1:出示手搖發(fā)電機模型,并連接演示電流表. 當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時,電流表的指針隨著線圈的轉(zhuǎn)動而擺動,線圈每轉(zhuǎn)動一周指針左右擺動一次. 表明電流強度的大小和方向都做周期性的變化,這種電流叫交流電. 2、交變電流的變化規(guī)律 投影顯示:矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的四個過程. 分析:線圈bc、da始終在平行磁感線方向轉(zhuǎn)動,因而不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,只起導(dǎo)線作用. 。1)線圈平面垂直于磁感線(甲圖),ab、cd邊此時速度方向與磁感線平行,線圈中沒有感應(yīng)電動勢,沒有感應(yīng)電流. 教師強調(diào)指出:這時線圈平面所處的位置叫中性面. 中性面的特點:線圈平面與磁感線垂直,磁通量最大,感應(yīng)電動勢最小為零,感應(yīng)電流為零. 。2)當(dāng)線圈平面逆時針轉(zhuǎn)過時(乙圖),即線圈平面與磁感線平行時,ab、cd邊的線速度方向都跟磁感線垂直,即兩邊都垂直切割磁感線,這時感應(yīng)電動勢最大,線圈中的感應(yīng)電流也最大. (3)再轉(zhuǎn)過時(丙圖),線圈又處于中性面位置,線圈中沒有感應(yīng)電動勢. (4)當(dāng)線圈再轉(zhuǎn)過時,處于圖(丁)位置,ab、cd邊的瞬時速度方向,跟線圈經(jīng)過圖(乙)位置時的速度方向相反,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向也跟在(圖乙)位置相反. 。5)再轉(zhuǎn)過線圈處于起始位置(戊圖),與(甲)圖位置相同,線圈中沒有感應(yīng)電動勢. 在場強為的勻強磁場中,矩形線圈邊長為,逆時針繞中軸勻速轉(zhuǎn)動,角速度為,從中性面開始計時,經(jīng)過時間.線圈中的感應(yīng)電動勢的大小如何變化呢? 線圈轉(zhuǎn)動的線速度為,轉(zhuǎn)過的角度為,此時ab邊線速度以磁感線的夾角也等于,這時ab邊中的感應(yīng)電動勢為: 同理,cd邊切割磁感線的感應(yīng)電動勢為: 就整個線圈來看,因ab、cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電勢方向相同,是串聯(lián),所以當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時,即,這時感應(yīng)電動勢最大值; . 感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為: 可見在勻強磁場中,勻速轉(zhuǎn)動的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是按正弦規(guī)律變化的.即感應(yīng)電動勢的大小和方向是以一定的時間間隔做周期性變化. 當(dāng)線圈跟外電路組成閉合回路時,設(shè)整個回路的電阻為,則電路的感應(yīng)電流的瞬時值為表達(dá)式. 感應(yīng)電流瞬時值表達(dá)式為,這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流. 3、交流電的圖像 交流電的變化規(guī)律還可以用圖像來表示,在直角坐標(biāo)系中,橫軸表示線圈平面跟中性面的夾角(或者表示線圈轉(zhuǎn)動經(jīng)過的時間),縱坐標(biāo)表示感應(yīng)電動勢(感應(yīng)電流). 4、交流發(fā)電機 。1)發(fā)電機的基本組成 、儆脕懋a(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈(叫電樞). ②用來產(chǎn)生磁場的磁極. 。2)發(fā)電機的基本種類 ①旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(電樞動磁極不動). 、谛D(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(磁極動電樞不動). 無論哪種發(fā)電機,轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子,不動的部分叫定子. 三、小結(jié): 1、交流電的產(chǎn)生 強度和方向都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流. 2、交流電的變化規(guī)律 感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為:. 感應(yīng)電流瞬時值表達(dá)式:. 【電流的教案】相關(guān)文章: 電流的磁場教案03-29 《電流的磁場》教案02-23 《電流表》教案08-31 磁場對電流的作用教案03-29 電流的熱效應(yīng)教案02-25 《電流的磁場》教案11篇02-23 電流跟電壓、電阻的關(guān)系教案11-23 《電流表》教案12篇03-08 電流跟電壓電阻的關(guān)系教案03-31電流的教案15