(选修3-2)第四章电磁感应全章学案-20个-印刷版

1第一节划时代的发现（第1课时）一、学习目标1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。2．知道电磁感应、感应电流的定义。3．领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究问题时的重要性。4．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。二、学习重点、难点学习重点：知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。学习难点：领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。三、自主学习(一)、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。思考并回答以下问题：（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。(二)、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。思考并回答以下问题：（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。（三）实例探究1、有关物理学史的知识【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（）A．安培B．赫兹C．法拉第D．麦克斯韦【例2】发现电流磁效应现象的科学家是___________，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是__________，发现电磁感应现象的科学家是___________，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是___________。2、对概念的理解和对物理现象的认识【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是（）A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场第一节划时代的发现（第2课时）学习目标：知道电磁感应、感应电流的定义。学习重点：熟记基本知识点，掌握基础题型四、达标演练1、奥斯特实验要有明显的效果，通电导线必须____________放置。2、1831年8月29日，____________发现了电磁现象；把两个线圈绕在同一个铁环上，一个绕圈接到____________，另一个线圈接入____________，在给一个线圈____________或____________的瞬间，发现了另一个线圈中也出现了____________.3、如图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有（）A.Φ1Φ2B.Φ1Φ2C.Φ1=Φ2D.无法确定4、恒定的匀强磁场中有一个圆形闭合线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，穿过线圈的磁通量发生了变化（）A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动B.线圈沿自身所在的平面做加速运动C.线圈绕任一直径做匀速转动D.线圈绕任一直径做变速转动5、两个圆环A、B，如图4-2-7所示放置，且RARB.一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量ΦA和ΦB的关系是……（）A、ΦAΦBB、ΦA=ΦBC、ΦAΦBD、无法确定6、单匝线圈abcd水平放置，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，如图4-2-17所示，线圈面积为S，磁感应强度为B.当线圈绕ab边从图示位置转过30°和60°时，穿过线圈的磁通量分别是多少？2××××××××××××××××××××××第2节探究电磁感应的产生条件（第1课时）一、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。举例电磁感应在生活和生产中的应用。二、学习重点、难点学习重点：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。三、自主学习(一)、感应电流产生的条件1、实验一：闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线，探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.实验二：向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出，探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系2、模仿法拉第的实验：通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出，或改变线圈中电流的大小（改变滑线变阻器的滑片位置），探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系（三）实例探究【例题1】关于感应电流,下列说法中正确的是()A．只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B．穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C．线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D．只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流【同类变式2-1】下列关于感应电流产生的说法中，正确的是：（）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产生；B、只要闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定有感应电流产生；C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线的运动，则闭合电路中就一定没有感应电流；D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流。第2节探究电磁感应的产生条件（第2课时）学习目标：知道产生感应电流的条件。学习重点：通过练习理解感应电流的产生条件【例题2】如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是().A.导线中电流强度变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以ab边为轴转动【同类变式2-2】矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行,如图所示.下列情况中线圈有感应电流的是().A.线圈绕ab轴转动B.线圈垂直纸而向外平动C.线圈沿ab轴下移D.线圈绕cd轴转动【例题3】如图所示,一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管,b为螺线管的中点,金属环通过a、b、c处时,能产生感应电流的是__________.【同类变式2-3】如图所示，一个矩形线框上有一电流计G，它们从一理想匀强磁场区域的上方自由下落，线圈平面与磁场方向垂直，在线圈下落的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置中下列说法中正确的是（）A.只在Ⅰ位置时有感应电流B.只在Ⅱ位置时有感应电流C.只在Ⅲ位置时有感应电流D.只在Ⅱ位置时无感应电流【例题4】如图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，哪几种组合中，切断直导线中电流时，闭合回路中会有感应电流产生？（）【同类变式2-4】如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是图()【例题5】如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为d.一个边长为l正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区.若dl,则在线框中不产生感应电流的时间就等于()A.vdB.vlC.vldD.v2ld【同类变式2-5】如图所示，一有限范围的匀强磁场。宽度为d，将一个边长为L的正方形导线框以速度V匀速通过磁场区域区域，若dL，则在线框中不产生感应电流的时间应为等于：（）A.d/vB、L/v；C.（L—d）/v；D.（L—2d）/v。。．．ABCD3第三节法拉电磁感应定律（第1课时）一、学习目标1．知道什么叫感应电动势。2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、E=△Φ/△t。3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。4．知道E=BLvsinθ如何推得。5．会用E=n△Φ/△t和E=BLvsinθ解决问题。二、学习重点和难点：法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。三、自主学习(一)、法拉第电磁感应定律及数学表达式：回路中的感应电动势的大小和成正比。E=1、要严格区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。2、磁通量的变化率与匝数的多少无关。3、由ε＝Δφ/Δt算出的通常是时间Δt内的，一般不等于初态与末态电动势的平均值。4、若Δφ由磁场的变化引起，则Δφ/Δt常用来计算。5、若Δφ是由回路面积的变化引起，则Δφ/Δt常用来计算。6、感应电量：在Δt时间内通过电路中某一横截面的电量q=(二)、导体平动切割磁感线运动时的感生电动势设矩形线框abcd放在磁感应密度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直，线框可动部分ab以速度v向右运动，在时间Δt内由原来的位置ab移到a1b1，此刻线框面积的变化量ΔS。如图所示：则：ΔS＝LvΔtΔΦ=BΔS=BLvΔtE=t=BLv讨论：若v⊥L，但与B成θ角（如图），则将v正交分解。v1＝vsinθ（对切割有贡献）v2＝vcosθ（对切割无贡献）E＝BLv1∴E=Blvsinθ第三节法拉电磁感应定律（第2课时）学习目标：用E=n△Φ/△t和E=BLvsinθ解决问题学习重点和难点：法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。（三）实例探究【例题1】如下图所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s。设插入方式相同，试求：（1）两次线圈中的平均感应电动势之比？（2）两次线圈之中电流之比？（3）两次通过线圈的电荷量之比？（4）两次在R中产生的热量之比？【同类变式3-1】有一面积为S=100cm2的金属环，电阻R=0.1Ω，环中磁场变化规律如下图所示，磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，通过金属环的电荷量是多少？【例题2】如下图所示，是一个水平放置的导体框架，宽度L=1.50m，接有电阻R=0.20Ω,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框滑动，框架及导体ab电阻均不计，当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：（1）导体ab上的感应电动势的大小（2）回路上感应电流的大小vvtabda1cLb1GBvv2v14法拉电磁感应定律检测学案（第1课时）一、学习目标1．能区别Φ、ΔΦ、E=△Φ/△t。2．用E=n△Φ/△t和E=BLvsinθ解决问题二、学习重点和难点：E=n△Φ/△t和E=BLvsinθ如何应用法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。1．当线圈中的磁通量发生变化时，则（）A．线圈中一定有感应电流B．线圈中一定有感应电动势C，感应电动势的大小与线圈电阻无关D．如有感应电流，其大小与线圈的电阻有关2．闭合电路中产生感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比？（）A．磁通量B．磁感应强度C．磁通量的变化率D．磁通量的变化量3．一个N匝的圆形线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁场平面成30º角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法可使线圈中感应电流增加一倍的是（）A．将线圈匝数增加一倍B．将线圈面积增加一倍C．将线圈半径增加一倍D．适当改变线圈的取向4．在竖直向下的匀强磁场中，一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向和棒垂直，若棒在运动过程中始终保持水平，则棒两端产生的感应电动势将（）A.随时间增大B.随时间减小C.不随时间变化D.难以确定5．如图所示，电阻为R的金属棒，从图示位置分别以速率v1，v2沿电阻不计的光滑轨道从ab匀速滑到a/b/处，若v1∶v2=1∶2，则在两次移动过程中（）A．回路中感应电流强度I1∶I2=1∶2B．回路中产生热量Q1∶Q2=1∶2C．回路中通过截面的总电量q1∶q2=1∶2D．金属棒产生的感应电动势E1：E2=1∶26.如图所示，MN为水平面内的平行金属导轨，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，ab、cd两根导体棒长为L，并以相同的速度