三、案例分析題

　　11.[參考答案]

　　(1)正確選項(xiàng)為D。很多學(xué)生認(rèn)為彈簧測(cè)力計(jì)被兩端的兩個(gè)力拉著，其示數(shù)應(yīng)該是兩個(gè)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(cè)力計(jì)的讀數(shù)，同學(xué)們，彈簧測(cè)力計(jì)是利用什么原理來(lái)測(cè)量力的大小呢?學(xué)生：利用力產(chǎn)生的效果來(lái)測(cè)量力的大小。

　　教師：對(duì)的，彈簧測(cè)力計(jì)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(cè)量時(shí)，哪一端不動(dòng)?

　　學(xué)生：固定端不動(dòng)。

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

　　學(xué)生：那么彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為什么不是兩端力之和呢?

　　教師：彈簧測(cè)力計(jì)兩端受的力大小相等，方向相反，是一對(duì)平衡力。我們可以假設(shè)一端是固定的，那么彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度就是另一端力產(chǎn)生的效果。也就是說(shuō)，彈簧測(cè)力計(jì)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(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)該是多少?

　　學(xué)生：4N。

　　教師：若把彈簧測(cè)力計(jì)作為整體進(jìn)行分析，在一對(duì)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(xiàng)了。

　　12.[參考答案]

　　(1)該教師基本上實(shí)現(xiàn)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程，但是該教師過(guò)于重視從實(shí)驗(yàn)中獲取知識(shí)，不注重發(fā)揮學(xué)生的探究能力。沒(méi)有調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。該教師仍然停留在知識(shí)的傳授者和指令者，沒(méi)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(dòng)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(shí)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(kāi)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(duì)，小磁針在通電導(dǎo)線周圍會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)說(shuō)明了什么呢?

　　學(xué)生：說(shuō)明通電導(dǎo)線相當(dāng)于磁鐵，產(chǎn)生了磁場(chǎng)。

　　教師：很好，同學(xué)們猜的很對(duì)，通電導(dǎo)線就是產(chǎn)生了磁場(chǎng)，這個(gè)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(lái)做一下奧斯特實(shí)驗(yàn)。并思考磁針受到什么力而轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)是怎么產(chǎn)生的?

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

　　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?lè)聪蚱D(zhuǎn)。

　　教師：所以說(shuō)通電導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)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(shí)驗(yàn)所發(fā)現(xiàn)的，也就是說(shuō)通電直導(dǎo)線周圍可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。

　　四、教學(xué)設(shè)計(jì)題

　　13.[參考答案]

　　(1)“用抽氣機(jī)抽取玻璃罩內(nèi)的空氣”是為了給實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造一個(gè)類似真空的環(huán)境，通過(guò)觀察空氣逐漸變稀薄的情況下，音樂(lè)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(tīng)見(jiàn)老師講課的話語(yǔ)，能聽(tīng)見(jiàn)林中鳥(niǎo)兒的啼叫，能聽(tīng)見(jiàn)高空飛機(jī)的呼嘯，我們已經(jīng)知道這些聲音都是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，那么大家思考一下，物體振動(dòng)產(chǎn)生的聲音，是怎樣傳到我們的耳朵的呢?下邊我們通過(guò)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察觀察，聲音可以通過(guò)哪些途徑來(lái)傳播。

　　師演示實(shí)驗(yàn)，如圖把音樂(lè)芯片(也可以用正在響鈴的鬧鐘代替)放在玻璃罩中.當(dāng)玻璃罩內(nèi)有空氣時(shí)，能聽(tīng)到音樂(lè)聲。用抽氣機(jī)抽取玻璃罩內(nèi)的空氣，注意聲音的變化。

　　師：大家說(shuō)說(shuō)，音樂(lè)聲發(fā)生了怎樣的變化?

　　生：音樂(lè)聲逐漸變小。

　　師：我繼續(xù)抽空氣出來(lái)，如果我把空氣完全抽出來(lái)，你覺(jué)得還能聽(tīng)見(jiàn)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(jì)就不能聽(tīng)見(jiàn)聲音了。

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

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

　　生：聲音慢慢地變大了。師：這說(shuō)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(shuō)明，聲音可以在空氣中傳播，但是……?

　　生：不能在真空中傳播。

　　師：對(duì)，聲音可以在空氣中傳播，但是不能在真空中傳播。接下來(lái)，我們繼續(xù)進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)，研究一下，聲音在沒(méi)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(jì)下面的實(shí)驗(yàn)。

　　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(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。

　　(2)教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　(一)知識(shí)與技能

　　1.通過(guò)探究活動(dòng)，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(guò)實(shí)驗(yàn)探究.知道感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向、切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。

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

　　(二)過(guò)程與方法

　　經(jīng)歷什么情況下磁能生電的學(xué)習(xí)，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(jià)值觀

　　了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。通過(guò)電生磁以及磁能生電的對(duì)比，認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的。

　　二、教學(xué)方法

　　講授法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、合作法相互結(jié)合的方式。

　　三、教學(xué)過(guò)程

　　1.提出問(wèn)題.引入新課

　　師：由以前學(xué)過(guò)的奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電可以生磁，那么反過(guò)來(lái)磁能不能生電呢?不少科學(xué)家進(jìn)行了這方面的探索，英國(guó)科學(xué)家法拉第，堅(jiān)信電與磁有密切的聯(lián)系。經(jīng)過(guò)l0年堅(jiān)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(gè)問(wèn)題。

　　2.進(jìn)入新課.科學(xué)探究

　　(1)什么情況下磁可以生電?本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材?還需要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)器材嗎?

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

　　(2)思考：如何獲得磁場(chǎng)?電路中有電流的條件?如何顯示電路中有無(wú)電流?

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

　　3.嘗試的角度

　　(1)讓直導(dǎo)線在蹄形磁體的磁場(chǎng)中靜止，換用不同強(qiáng)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(shuō)明導(dǎo)線在磁場(chǎng)中靜止，電路中不會(huì)產(chǎn)生電流。

　　(2)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，固定磁體不變，使導(dǎo)線在磁場(chǎng)中沿著不同方向運(yùn)動(dòng)，觀察電流表的反應(yīng)。

　　學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察到"-3導(dǎo)體沿著磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中沒(méi)有電流。當(dāng)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中水平運(yùn)動(dòng)、斜運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生電流。

　　學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。師：由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)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(dòng)，移動(dòng)磁鐵，在電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎?為什么?

　　學(xué)生思考得出結(jié)論：也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，因?yàn)楫?dāng)磁體運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈相對(duì)于磁場(chǎng)也是運(yùn)動(dòng)的，并且在做切割磁感線.所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

　　(4)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中向左和向右運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)。觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況。若把磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向同時(shí)改變，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。

　　學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，當(dāng)導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向不同的，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同，說(shuō)明感應(yīng)電流方向與切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。電流表指針偏轉(zhuǎn)情況也不同，說(shuō)明感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)。而同時(shí)改變磁場(chǎng)和導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)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(chǎng)方向和切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，磁場(chǎng)方向或?qū)Ь�運(yùn)動(dòng)方向相反，則感應(yīng)電流的方向會(huì)變化.而同時(shí)改變磁場(chǎng)和導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向，則感應(yīng)電流方向不變。

　　4.發(fā)電機(jī)

　　(1)老師出示發(fā)電機(jī)模型。

　　把一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)跟小燈泡連接起來(lái)，當(dāng)搖動(dòng)手柄使線圈在磁場(chǎng)中快速轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察到什么?用電流表?yè)Q下小燈泡，緩慢搖動(dòng)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(dòng)。

　　(2)為什么會(huì)是這樣的呢?①發(fā)電機(jī)的構(gòu)造

　　看書(shū)后回答：發(fā)電機(jī)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(dòng)機(jī)相似，但沒(méi)有電動(dòng)機(jī)的換向器。②工作原理

　　當(dāng)線圈在外力的帶動(dòng)下在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈的兩個(gè)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(gè)方向向外流出電流。

　　當(dāng)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(dòng)現(xiàn)象。

　　當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)了l80度以后，線圈的每條邊的運(yùn)動(dòng)方向正好相反，故它們產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向也會(huì)相反，所以還會(huì)出現(xiàn)電流表指針?lè)较蛞粫?huì)兒向左偏一會(huì)兒向右偏的現(xiàn)象。

　　5.交流電

　　(1)概念：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向變化兩次，所從發(fā)電機(jī)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(jiǎn)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(jiǎn)稱赫，符號(hào)為Hz.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫周期。

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