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1、电磁感应 电磁感应现象1. 教学目标1. 教学目标1. 理解什么是电磁感应现象;2. 掌握产生感应电流的条件;1. 在能力培养方面通过观察演示实验,归纳、概括出利用磁场产生电流的条件,培养学生的观察、概括能力。1. 重点、难点分析1. 重点:使学生掌握只要闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。2. 难点:闭合电路磁通量的变化。1. 教具蹄形磁铁,条形磁铁,电流计,原副线圈,滑动变阻器,开关,导线若干,电池,计算机,演示切割磁感线及磁通量变化软件。2. 主要教学过程1. 发现电磁感应现象的背景1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流能够产生磁场电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在着
2、联系,受到这一发现的启发,人们开始考虑这样一个问题:既然电流能够产生磁场,反过来,利用磁场是不是能够产生电流呢?不少科学家进行了这方面的探索,英国科学家法拉第,坚信电和磁有密切的联系,经过10年坚持不懈的努力,于1831年终于取得了重大的突破,发现了利用磁场产生的条件。2. 用实验方法研究产生感应电流的条件实验1:导体不动;导体向上、向下运动;导体向左或向右运动。引导学生观察实验并进行概括。归纳:闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时,电路中就有电流产生。用计算机模拟“切割磁感线”的运动。理解“导体做切割磁感线运动”的含义:切割磁感线的运动,就是导体运动速度的方向和磁感线方向不平行。问:导体
3、不动,磁场动,会不会在电路中产生电流呢?实验2:用计算机模拟“条形磁铁插入、拨出螺线管。注意:条形磁铁插入、拨出时,弯曲的磁感线被切割,电路中有感应电流。引导学生观察实验并进行概括:无论是导体运动,还是磁场运动,只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动,闭合电路中就有电流产生。过渡:闭合电路的一部分导体切割磁感线时,穿过电路的磁感线条数发生变化。如果导体和磁场不发生相对运动,而让穿过闭合电路的磁场发生变化,会不会在电路中产生电流呢?实验3:线圈电路接通、断开;滑动变阻器滑动片左、右滑动。在观察实验现象的基础上,引导学生分析上述现象的物理过程:因为电流所激发的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强
4、度I,即BI。电路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有到无的变化的变化;变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小的,电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化,穿过闭合电路的磁感线条数的变化磁通量发生变化,闭合电路中产生电流。用计算机模拟电路中S断开、闭合,滑动变阻器滑动时,穿过闭合电路磁场变化情况:不论是导体做切割磁感线的运动,还是磁场发生变化,实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生变化。综上所述,总结出:1. 不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。2. 产生感应电流的条件。1. 电路必须闭合;2. 磁通量发生变化。引导学生分析磁通量发生变化的因素:由=BSsin可知:当磁感应强度B发生变化;线圈的面积S发生变化;磁感应强度B与面积S之间的夹角发生变化。这三种情况都可以引起磁通量发生变化。1. 举例1. 闭合电路的一部分导体切割磁感线:2. 磁场不变,闭合电路的面积变化:3. 线圈面积不变,线圈的不均匀磁场中运动;4. 线圈面积不变,磁场不断变化;1. 课堂小结产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。这里关键要注意“闭合”与“变化”两词。就是说在闭合电路中有磁通量穿过但不变化,即使磁场很强,磁通量很大,也不会产生感应电流。当然电路不闭合,电流也不可能产生。