高中物理-第四章-电磁感应-第2节-探究电磁感应的产生条件导学案(无答案)新人教版选修3-21

1第二节：探究电磁感应的产生条件【学习目标】：1．知道产生感应电流的条件。2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。3．学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法4．通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。【学习重点】：通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。【学习难点】：感应电流的产生条件。【学习方法】：实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法【实验器具】：条形磁铁（两个），导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个），学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干，【学习过程】：（一）复习磁通量（φ）的概念：什么叫磁通量？它是如何定义的？公式是怎样的？通常情况下如何表示？（1）定义：，用表示。磁通量就是表示穿过这个面的。（2）公式：（3）单位：1wb=T·m2（二）引入新课“科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源，人类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开电。饮水思源，我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。1820年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到启发，开始了“由磁生电”的探索，经过十年坚持不懈的努力，于1831年8月29日发现了电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代。（二）进行新课1、实验观察（1）闭合电路的部分导体切割磁感线2在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图4.2-1所示。演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。如图所示。观察实验，记录现象。表1导体棒的运动表针的摆动方向导体棒的运动表针的摆动方向向右平动向后平动向左平动向上平动向前平动向下平动结论：还有哪些情况可以产生感应电流呢？（2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出演示：如图4.2-2所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中。观察实验，记录现象。表2磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向N极插入线圈S极插入线圈N极停在线圈中S极停在线圈中N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出结论：（3）模拟法拉第的实验3演示：如图4.2-3所示。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。观察实验，记录现象。表3操作现象开关闭合瞬间开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不动开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片结论：2、分析论证分组讨论，学生代表发言。演示实验1中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），有电流产生；当导体棒前后、上下平动时，闭合电路所围面积没有发生变化，无电流产生。演示实验2中，磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当磁体在线圈中静止时，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图4.2-4）演示实验3中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A中电流变化，导致线圈B内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当线圈A中电流恒定时，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图4.2-5）43、归纳总结请大家思考以上几个产生感应电流的实例，能否从本质上概括出产生感应电流的条件？教师点拨：引起感应电流的表面因素很多，但本质的原因是磁通量的变化。因此，电磁感应现象产生的条件可以概括为：。4、电磁感应中的能量转化电有电场能，磁有磁场能，电磁感应与能量守恒与转化有无关系呢？[分析]实验一、消耗机械能---电能发电机实验三、电能由a螺线管转移到b螺线管变压器结论：。【课堂练习】：1.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度）A．磁感应强度越大的地方，磁通量越大B．穿过某线圈的磁通量为零时，由B=SΦ可知磁通密度为零C．磁通密度越大，磁感应强度越大D．磁感应强度在数值上等于1m2的面积上穿过的最大磁通量2.）A．Wb/m2B．N/A·mC．kg/A·s2D．kg/C·m3.关于感应电流，下列说法）A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时，套在长直导线上的闭合线环（环面与导线）A．保持电流不变，使导线环上下移动B．保持导线环不变，使长直导线中的电流增大或减小C．保持电流不变，使导线在竖直平面内顺时针（或逆时针）转动5D．保持电流不变，环在与导线垂直的水平面内左右水平移动5.如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的（）A．增大B．减小C．不变D．无法确定如何变化6.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量【学生作业】书面完成P8“问题与练习”第5、6、7题；思考并回答第1、2、3、4题。【学习札记】