2012高考总复习物理教学案第59讲

2012高考总复习物理教学案第59讲内容摘要：

1、、教学目的：1、知道日光灯的原理和电路图2、知道日光灯在点燃和发光时对电压、电流的不同要求。 3、知道起动器和镇流器的构造和原理二、教学重点：日光灯的原理三、教学难点：镇流器的作用四、教学方法：实验+启发式五、教学用具：镇流器一只、起动器一个、日光灯管一个、导线若干。 六、教学过程：引入（复习）：1、回忆：自感现象。 2、在用万用表的欧姆档检测变压器线圈时，让两个表笔与线圈的两个端点相接，如果用手握住结点 a、b，则在检测结束后，移开表笔时常常有触电的感觉，请解释这一现象。 通过学生回答，教师讲解，使学生理解这种现象是自感现象，线圈中产生的自感电动势比欧姆表中电源电动势高许多。 授新课：（一）日光灯电路 2、出示日光灯的各部件，介绍各部件。 日光灯主要由灯管、镇流器、起动器组成。 （二）三个主要部件：1、日光灯结合碎日光灯管向学生介绍灯管的构造及发光原理。 日光灯开始点燃时需要一个高电压，正常发光时为管只允许通过不大的电流，这时要求加在灯客上的电压低于电源电压。 2、镇流器镇流器是一个带铁芯的线圈，自感系数很大。 （打开，让学生观察构造）3、起动器主要是一个充有氖气的小氖泡，里面装有两个电极，一个是静触片，一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的 U 型动触片。 （打开起动器，让学生观察构造）结合实验向学生讲述温度升高，动触片与静触片接通的原理。 （三）日光灯的工作原理在图示的电路中，当开关闭合后电源把电压加在起动 3、器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使 U 型动触片膨胀伸长，跟静触片接通，于是镇流器线圈和灯管中的灯丝就有电流通过。 电路接通后，起动器中的氖气停止放电，U 型片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。 在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来的电压方向相同喧个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光。 日光灯开始发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯正常工作。 镇流器在起动时产生瞬时 4、高压，在正常工作时起降压限流作用；起动器中电容器的作用是避免产生电火花。 （四）日光灯的安装通过教师演示安装方法，讲解注意事项。 （五）思考与讨论：学生阅读课后思考与讨论，教师引导学生思考、讨论、回答。 七、板书设计：1、光灯电路日光灯主要由灯管、镇流器、起动器组成。 2、个主要部件：a) 日光灯日光灯开始点燃时需要一个高电压，正常发光时为管只允许通过不大的电流，这时要求加在灯客上的电压低于电源电压。 b) 镇流器镇流器是一个带铁芯的线圈，自感系数很大。 c) 起动器3、镇流器在起动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用； 电磁感应中的综合问题 、教学目标通过电磁感应综合题目的分析与解答，深化学生对电 5、磁感应规律的理解与应用，使学生在建立力、电、磁三部分知识联系的同时，再次复习力与运动、动量与能量、电路计算、安培力做功等知识，进而提高学生的综合分析能力二、教学重点、难点分析1电磁感应的综合问题中，往往运用牛顿第二定律、动量守恒定律、功能关系、闭合电路计算等物理规律及基本方法，而这些规律及方法又都是中学物理学中的重点知识，因此进行与此相关的训练，有助于学生对这些知识的回顾和应用，建立各部分知识的联系但是另一方面，也因其综合性强，要求学生有更强的处理问题的能力，也就成为学生学习中的难点2楞次定律、法拉第电磁感应定律也是能量守恒定律在电磁感应中的体现，因此，在研究电磁感应问题时，从能量的观点去认识 6、问题，往往更能深入问题的本质，处理方法也更简捷，“物理”的思维更突出，对学生提高理解能力有较大帮助，因而应成为复习的重点三、教学过程设计（一）力、电、磁综合题分析投影片一例 1 如图 3示， D 是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为 l，导轨平面与水平面的夹角为 ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感强度为 B，在导轨的 A、D 端连接一个阻值为 R 的电阻一根垂直于导轨放置的金属棒 质量为 m，从静止开始沿导轨下滑求：下滑的最大速度（要求画出 的受力图，已知 导轨间的动摩擦因数为 ，导轨和金属棒的电阻都不计）教师：（让学生审题，随后请一位学生说题）题目中表达 7、的是什么物理现象。 动态分析：沿导轨下滑会切割磁感线，产生感应电动势，进而在闭合电路中产生感应电流这是电磁感应现象在下滑过程中因所受的安培力逐渐增大而使加速度逐渐减小，因此做加速度越来越小的加速下滑教师：（肯定学生的答案）你能否按题目要求画出 在运动中的受力图。 学生画图（图 3教师指出：本题要求解的是金属棒的最大速度，就要求我们去分析金属棒怎样达到最大速度，最大速度状态下应满足什么物理条件本质上，仍然是要回答出力学的基本问题：物体受什么力，做什么运动，力与运动建立什么关系式。 在电磁现象中，除了分析重力、弹力、摩擦力之外，需考虑是否受磁场力（安培力）作用提问：金属棒在速度达到最大值时的力学条件是什 8、么。 要点：金属棒沿斜面加速下滑，随 v感应电动势 =感力 F=合力a当合力为零时，a=0，v 达最大 后一直以速下滑（让学生写出 v 达最大的平衡方程并解出 板书：当 v 最大时，沿斜面方向的平衡方程为师：通过上述分析，你能说出何时金属棒的加速度最大。 最大加速度为多少。 生：金属棒做 a 减小的加速下滑，故最初刚开始下滑时，加速度 a 最大由牛顿第二定律有： am=g（设问：如果要求金属棒 端的电压 终为多大，应该运用什么知识去思考。 引导：求电路两端的电压应从金属棒所在电路的组成去分析，为此应先画出等效电路模型图（学生画图）板书：（将学生画出的正确电路图画在黑板上，见图 3：根据电路图可知 什么 9、电压。 （路端电压）（让学生自己推出 达式及 最大值）板书： r=0，故 金属棒速度v 最终提醒：若金属棒的电阻不能忽略，其电阻为 r，则 果又怎样。 （有的学生会想当然，认为将上式中的 R 改为（R+r）即可）师指出：仍然应用基本方法去分析，而不能简单从事，“一改了之”应该用本题的方法考虑一遍：用力学方法确定最大速度，用电路分析方法确定路端电压：由例 1 可知，解答电磁感应与力、电综合题，对于运动与力的分析用力学题的分析方法，只需增加对安培力的分析；而电路的电流、电压分析与电学分析方法一样，只是需要先明确电路的组成模型，画出等效电路图这是力、电、磁综合题的典型解题方法分析这类题要抓住“速度变化引 10、起磁场力变化”的相互关联关系，从分析物体的受力情况与运动情况入手是解题的关键和解题的钥匙投影片二例 2 如图 3示，两根竖直放置在绝缘地面上的金属导轨的上端，接有一个电容为 C 的电容器，框架上有一质量为 m、长为 l 的金属棒，平行于地面放置，与框架接触良好且无摩擦，棒离地面的高度为 h，磁感强度为 B 的匀强磁场与框架平面垂直开始时，电容器不带电将金属棒由静止释放，问：棒落地时的速度为多大。 （整个电路电阻不计）本题要抓几个要点：电路中有无电流。 金属棒受不受安培力作用。 若有电流，受安培力作用，它们怎样计算。 为了求出金属棒的速度，需要用力学的哪种解题途径：用牛顿运动定律。 动量观点。 能量观点。 师 11、：本题与例 1 的区别是，在分析金属棒受什么力时首先思维受阻：除了重力外，还受安培力吗。 即电路中有电流吗。 有的学生认为，虽然金属棒由于“切割”而产生感应电动势 ；但电容器使电路不闭合故而为了判断有无电流，本题应先进行电路的组成分析，画出等效电路图（学生画图，见图 3问：电路中有电流吗。 （这一问题对大多数学生来说，根据画的电路图都能意识到有电容器充电电流，方向为逆时针）：这一充电电流强度 I 应怎样计算。 （运用什么物理概念或规律。 ）计”这一条件，因而思维又发生障碍追问：这个电路是纯电阻电路吗。 能否应用欧姆定律求电流强度。 让学生认清用欧姆定律根本就是“张冠李戴”的引导：既然是给电容器充电形成电流， 12、那么电流强度与给电容器极板上充上的电量 ：让学生判断，分析确定金属棒受的合外力怎样变化时，要考虑安培力的变化情况，所需确定的是瞬时电流，还是平均电流。 （瞬时电学生思维被引导到应考虑很短一段时间t 内电容极板上增加的电师：电容器极板上增加的电量与极板间的电压有何关系。 因为 Q=以Q=C电容两极板间的电压又根据电路怎样确定。 生：因电路无电阻，故电源路端电压 U= = U=以Lv：本题中电流强度的确定是关键，是本题的难点，突破了这一难点，以后的问题即可迎刃而解问题：下面面临的问题是金属棒在重力、安培力共同作用下运动了位移为 h 时的速度怎样求用动量观点、能量观点，还是用牛顿第二定律。 （学生经过分析已 13、知条件，并进行比较，都会选择用牛顿第二定律）指点：用牛顿第二定律求解加速度 a，以便能进一步弄清金属棒的运动性质板书：l=：由同学们推出的结果，可知金属棒做什么性质的运动。 生：从式知 a=恒量，所以金属棒做匀加速运动师：让学生写出落地瞬时速度表达式师：进一步分析金属棒下落中的能量转化，金属棒下落，重力势能减少，转化为什么能力。 机械能守恒吗。 学生：克服安培力做功，使金属棒的机械能减少，轻化为电能，储存在电容器里，故金属棒的机械能不守恒金属棒下落中减少的重力势能一部分转化的电能，还有一部分转化为动能师：对只要电容器不被击穿，这种充电、储能过程就持续进行，小结：以上两例都是力、电、磁综合问题例 1 是从分析物体受什么力、做什么。