三、案例分析題

　　11.[參考答案]

　　(1)正確選項為D。很多學(xué)生認為彈簧測力計被兩端的兩個力拉著，其示數(shù)應(yīng)該是兩個力之和，因此誤選C。

　　(2)教學(xué)片段：

　　教師：這道題考查的是彈簧測力計的讀數(shù)，同學(xué)們，彈簧測力計是利用什么原理來測量力的大小呢?學(xué)生：利用力產(chǎn)生的效果來測量力的大小。

　　教師：對的，彈簧測力計的一端與掛環(huán)相連，叫固定端。另一端與掛鉤相連，叫自由端。在測量時，哪一端不動?

　　學(xué)生：固定端不動。

　　教師：嗯，用力使固定端不動，拉力拉掛鉤使彈簧伸長，拉力越大，彈簧仲長就越長，彈簧測力計的示數(shù)就越大。

　　學(xué)生：那么彈簧測力計的示數(shù)為什么不是兩端力之和呢?

　　教師：彈簧測力計兩端受的力大小相等，方向相反，是一對平衡力。我們可以假設(shè)一端是固定的，那么彈簧伸長的長度就是另一端力產(chǎn)生的效果。也就是說，彈簧測力計指針的示數(shù)等于作用在掛鉤上的拉力的大小，是一端的力的大小，而不是兩端的所受力之和。所以在本題中彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)該是多少?

　　學(xué)生：4N。

　　教師：若把彈簧測力計作為整體進行分析，在一對平衡力作用下，合力是多少呢?

　　學(xué)生：系統(tǒng)在平衡力作用下合力為零。因此本題的正確答案就是D選項了。

　　12.[參考答案]

　　(1)該教師基本上實現(xiàn)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習的過程，但是該教師過于重視從實驗中獲取知識，不注重發(fā)揮學(xué)生的探究能力。沒有調(diào)動學(xué)生學(xué)習的積極性。該教師仍然停留在知識的傳授者和指令者，沒有作為教學(xué)的引導(dǎo)者

　　引導(dǎo)學(xué)生積極思考。教師和學(xué)生之間的互動也非常不活躍。

　　(2)教師：用黑布把接到電源上的直導(dǎo)線蓋住，在它的下方放置小磁針，給導(dǎo)線短時間通電.大家看一下小磁針有什么放應(yīng)?

　　學(xué)生：小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

　　教師：那么大家猜一下黑布下面的是什么東西呢?

　　學(xué)生：一塊磁鐵，小磁針指向磁鐵的北極。

　　教師：我掀開布，大家再看看是什么?

　　學(xué)生：竟然是通電的指導(dǎo)線

　　教師：對，小磁針在通電導(dǎo)線周圍會發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明了什么呢?

　　學(xué)生：說明通電導(dǎo)線相當于磁鐵，產(chǎn)生了磁場。

　　教師：很好，同學(xué)們猜的很對，通電導(dǎo)線就是產(chǎn)生了磁場，這個重要的發(fā)現(xiàn)就是奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的。下面同學(xué)們來做一下奧斯特實驗。并思考磁針受到什么力而轉(zhuǎn)動，磁場是怎么產(chǎn)生的?

　　學(xué)生：恩，磁針在磁場中受到力而轉(zhuǎn)動，而通電導(dǎo)體周圍存在磁場。

　　教師：那么我們改變電流的方向，又發(fā)現(xiàn)了什么?

　　學(xué)生：小磁針反向偏轉(zhuǎn)。

　　教師：所以說通電導(dǎo)體周圍的磁場方向和電流方向有關(guān)嗎?

　　學(xué)生：有關(guān)。

　　教師：很好，這就是奧斯特實驗所發(fā)現(xiàn)的，也就是說通電直導(dǎo)線周圍可以產(chǎn)生磁場。

　　四、教學(xué)設(shè)計題

　　13.[參考答案]

　　(1)“用抽氣機抽取玻璃罩內(nèi)的空氣”是為了給實驗創(chuàng)造一個類似真空的環(huán)境，通過觀察空氣逐漸變稀薄的情況下，音樂聲音大小的變化，猜想在真空情況下空氣傳播的情況。

　　(2)師：大家能聽見老師講課的話語，能聽見林中鳥兒的啼叫，能聽見高空飛機的呼嘯，我們已經(jīng)知道這些聲音都是由物體振動產(chǎn)生的，那么大家思考一下，物體振動產(chǎn)生的聲音，是怎樣傳到我們的耳朵的呢?下邊我們通過幾個實驗來觀察觀察，聲音可以通過哪些途徑來傳播。

　　師演示實驗，如圖把音樂芯片(也可以用正在響鈴的鬧鐘代替)放在玻璃罩中.當玻璃罩內(nèi)有空氣時，能聽到音樂聲。用抽氣機抽取玻璃罩內(nèi)的空氣，注意聲音的變化。

　　師：大家說說，音樂聲發(fā)生了怎樣的變化?

　　生：音樂聲逐漸變小。

　　師：我繼續(xù)抽空氣出來，如果我把空氣完全抽出來，你覺得還能聽見聲音嗎?

　　生：現(xiàn)在聲音就已經(jīng)很小了，如果再繼續(xù)抽空氣，估計就不能聽見聲音了。

　　師：非常好，這位同學(xué)說得非常恰當，其實在這里再怎么抽空氣也達不到完全抽空的地步，只能達到接近真

　　空的地步。在接近真空的時候，聲音是幾乎聽不到的，我們可以猜想，在真空的時候，我們就完全聽不到聲音了�，F(xiàn)在我讓空氣逐漸進入玻璃罩，大家注意聽聲音的變化。

　　生：聲音慢慢地變大了。師：這說明了什么呀?

　　生：玻璃罩內(nèi)有空氣了，空氣可以傳聲。

　　師：這可以說明，聲音可以在空氣中傳播，但是……?

　　生：不能在真空中傳播。

　　師：對，聲音可以在空氣中傳播，但是不能在真空中傳播。接下來，我們繼續(xù)進行下面的實驗，研究一下，聲音在沒有空氣但是有液體和固體的情況下可不可以傳播，大家可以先討論一下，如何設(shè)計下面的實驗。

　　14.[參考答案]

　　(1)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動。

　　(2)教學(xué)設(shè)計如下：

　　一、教學(xué)目標

　　(一)知識與技能

　　1.通過探究活動，知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象，知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

　　2.通過實驗探究.知道感應(yīng)電流的方向與磁場方向、切割磁感線的運動方向有關(guān)。

　　3.了解發(fā)電機的原理，知道發(fā)電機工作過程中的能量轉(zhuǎn)化。

　　(二)過程與方法

　　經(jīng)歷什么情況下磁能生電的學(xué)習，掌握從多種因素中找出與研究目的有關(guān)的信息，得出電磁感應(yīng)的條件。

　　(三)情感態(tài)度與價值觀

　　了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。通過電生磁以及磁能生電的對比，認識自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的。

　　二、教學(xué)方法

　　講授法、實驗法、討論法、合作法相互結(jié)合的方式。

　　三、教學(xué)過程

　　1.提出問題.引入新課

　　師：由以前學(xué)過的奧斯特實驗說明電可以生磁，那么反過來磁能不能生電呢?不少科學(xué)家進行了這方面的探索，英國科學(xué)家法拉第，堅信電與磁有密切的聯(lián)系。經(jīng)過l0年堅持不懈的努力，終于在1831年取得了重大的突破.發(fā)現(xiàn)磁可以產(chǎn)生電。但需要一定的奈件。什么條件能讓磁才能生電呢?今天我們就研究這個問題。

　　2.進入新課.科學(xué)探究

　　(1)什么情況下磁可以生電?本實驗應(yīng)選擇哪些實驗器材?還需要補充實驗器材嗎?

　　學(xué)生討論總結(jié)，根據(jù)研究的對象，需要有磁體和導(dǎo)線;檢驗電路中是否有電流需要有電流表;控制電路必須有開關(guān)。

　　(2)思考：如何獲得磁場?電路中有電流的條件?如何顯示電路中有無電流?

　　學(xué)生思考后回答：①磁體周圍有磁場，利用磁體可以獲得磁場。②電路中有電流，電路要閉合，還需要電源。③利用電流表來檢測電路中有沒有電流。

　　3.嘗試的角度

　　(1)讓直導(dǎo)線在蹄形磁體的磁場中靜止，換用不同強度的磁體。

　　學(xué)生觀察現(xiàn)象.發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)不變，說明導(dǎo)線在磁場中靜止，電路中不會產(chǎn)生電流。

　　(2)改進實驗方案，固定磁體不變，使導(dǎo)線在磁場中沿著不同方向運動，觀察電流表的反應(yīng)。

　　學(xué)生在實驗中觀察到"-3導(dǎo)體沿著磁場方向運動時，電路中沒有電流。當導(dǎo)線在磁場中水平運動、斜運動都會產(chǎn)生電流。

　　學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象總結(jié)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。師：由于導(dǎo)體在磁場中運動而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

　　(3)思考：導(dǎo)線固定不動，移動磁鐵，在電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎?為什么?

　　學(xué)生思考得出結(jié)論：也會產(chǎn)生感應(yīng)電流，因為當磁體運動時，線圈相對于磁場也是運動的，并且在做切割磁感線.所以會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

　　(4)導(dǎo)線在磁場中向左和向右運動，觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況。固定導(dǎo)線不變，把把磁體向左和向右運動。觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況。若把磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線的運動方向同時改變，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。

　　學(xué)生觀察實驗，當導(dǎo)線的運動方向不同的，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同，說明感應(yīng)電流方向與切割磁感線的運動方向有關(guān)。電流表指針偏轉(zhuǎn)情況也不同，說明感應(yīng)電流方向與磁場方向有關(guān)。而同時改變磁場和導(dǎo)線運動方向.電流表指針偏轉(zhuǎn)方向不變。

　　(5)小結(jié)：感應(yīng)電流方向與磁場方向和切割磁感線的運動方向有關(guān)，磁場方向或?qū)Ь�運動方向相反，則感應(yīng)電流的方向會變化.而同時改變磁場和導(dǎo)線運動方向，則感應(yīng)電流方向不變。

　　4.發(fā)電機

　　(1)老師出示發(fā)電機模型。

　　把一臺手搖發(fā)電機跟小燈泡連接起來，當搖動手柄使線圈在磁場中快速轉(zhuǎn)動，觀察到什么?用電流表換下小燈泡，緩慢搖動大輪，觀察電流表的指針發(fā)生了怎樣的變化。

　　[現(xiàn)象]電流表指針左右擺動。

　　(2)為什么會是這樣的呢?①發(fā)電機的構(gòu)造

　　看書后回答：發(fā)電機是由哪幾部分組成的?

　　它是由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成。與電動機相似，但沒有電動機的換向器。②工作原理

　　當線圈在外力的帶動下在磁場中轉(zhuǎn)動時，線圈的兩個邊分別切割磁感線，且切割的方向不同，所以它們主生的感應(yīng)電流方向也不同，這正好使線圈沿著某一個方向向外流出電流。

　　當線圈兩邊切割磁感線的方向變成了傾斜的方向，使得切割磁感線的條數(shù)減少，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流也減小.所以出現(xiàn)一大一小的指針擺動現(xiàn)象。

　　當線圈轉(zhuǎn)過了l80度以后，線圈的每條邊的運動方向正好相反，故它們產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向也會相反，所以還會出現(xiàn)電流表指針方向一會兒向左偏一會兒向右偏的現(xiàn)象。

　　5.交流電

　　(1)概念：線圈轉(zhuǎn)動一周，電流方向變化兩次，所從發(fā)電機發(fā)出的電流方向是周期性變化的，我們把周期性改變方向的電流叫交電流，簡稱交流。

　　(2)頻率：在交流電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率;頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz.線圈轉(zhuǎn)動一周所用的時間叫周期。

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