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1、最新人教版选修（3-2）探究电磁感应的产生条件教案年 月 日课题 4.2探究电磁感应的产生条件课 型新授课教 学 目 标（一）知识与技能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。（二）过程与方法学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法（三）情感、态度与价值观渗透物理学方法的教育，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。教学重点、难点教学重点通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。教学难点感应电流的产生条件。教 学 方 法实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法教学手段条形磁铁（两个），导体棒
2、，示教电流表，线圈（粗、细各一个），学生电源，开关，滑动变阻器， 导线若吓,教学活动(一)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，-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一一法拉第。学生活动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
3、了电磁感应现象，开辟了人 类的电气化时代。本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。(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。4.2-1导体切剂照惠整.产生域应电造观察实验，记录现象。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1可右平动向左向后平动不摆动向左平动向右向上平动不摆动向前平动不摆动何卜平动不摆动结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，有电流产生，前后平动、上下平动
4、体棒都不切割磁感线，没有电流产生。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。4工2鼻联箱人 触勖用力签摄4发,也宣表摘计如何躺临T观察实验，记录现象。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极插入线圈向右S极插入线圈向左N极停在线圈中不摆动S极停在线圈中不摆动N极从线圈中抽出向左S极从线圈中抽出向右结论：只有磁铁相对线圈运动时，有电流产生。磁铁相对线圈静止时 ，没有电流生。演示：如图4.2-3所示。线圈A通过变阻器
5、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。(3)模拟法拉第的实验# / 9福用明基m南开龙发堂用制不制 十小假中笛电工丝些二山y 屯施叱观察实验，记录现象。表3操作现象开关闭合瞬间后电流产生开关断开瞬间后电流产生开关闭合时，滑动变阻器不动无电流产生开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片后电流产生结论：只有当线圈 A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。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
6、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）*也崎受强甲祖通”变K 乙密漕量篁小制.3曲同中电就 的企化.曲靖也在更tt.阳”由Fit寰的翻入与忠.线中唯耳的电唐白变化.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）3、归纳总结请大家思考以上几个产生感应电流的实
7、例，能否从本质上概括出产生感应电流的条件？实例1中,部分导体切割磁感线，磁场不变，但电路面积变化，从而穿过电路的磁通 量变化，从而产生感应电流；实例2中，导体插入、拔出线圈，线圈面积不变，但磁场变化，同样导致磁通量变化，从而产生感应电流；实例 3中,通断电的瞬间，滑动变阻器的 滑动片迅速滑动的瞬间，都引起线圈 A中电流的变化，最终导致线圈 B中磁通量变化 从而产生感应电流。从这三个实例看见，感应电流产生的条件，应是穿过闭合电路的磁通量变化。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：只要穿过闭合电路的磁通量变化 ，闭合电路中就有感应电流产生
8、。（四）实例探究关于磁通量的计算【例1】如图所示，在磁感应弓虽度为 B的匀强磁场中有一面积为S的矩形线圈abcd,垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab边为轴转180。，求此过程磁通量的变化?错解：初态 外=BS,末态b=8$,故4e=42 电=0。 ,4伊P位B错解分析：错解中忽略了磁通量的正、负。正确解法：初态中心=BS ,末态/=-BS ,故 :玄-i =2BS关于电磁感应现象产生的条件【例2】在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是答案：EF【例3】（综合性思维点拨）如图（甲）所示，有一通电直导线 MN水平放置,通入向右的电流I,另有一闭合线圈于导线正下方且与导线位于同X X亿）
9、一竖直平面，正竖直向上运动。问在线圈到达 MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？在何位置时 P中会产生感应电流?P（甲）解：根据直流电流磁场特点，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。把线圈 P从MN下方运动到上方过程中的几个特殊位置如图（乙）所示，可知I 一n磁通量增加 ，n 一出磁通量减小，出一W磁通量增加，iv一 v磁通量减小，所以整个过程磁通量变化经历了增加一减小一增加一减小，所以在整个过程中P中都会有感应电流产生。关于电磁感应现象的实际应用【例4】如图所示是生产中常用的一种延时继 电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和Bo线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭 合回路。
10、在断开开关 S的时候，弹簧E并不能立即 将衔铁 D拉起，因而不能使触头 C （连接工作电 路）立即离开，过一段时间后触头 C才能离开，延时 继电器就是这样得名的。试说明这种继电器的原理。解析：线圈 A与电源连接，线圈A中有恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线穿过线 圈B,但穿过线圈B的磁通量不变化，线圈B中无感应电流。断开开关 S时，线圈A中 电流迅速减减小为零，穿过线圈B的磁通量也迅速减少，由于电磁感应，线圈B中产生 感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁D的吸引作用，触头C /、离开；经过一小段时间后感应电流减弱，感应电流磁场对衔铁 D的吸引力减小，当弹簧E的作用力比磁场 力大时，才将衔铁D拉起，
11、触头C离开.巩固练习1.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度，下列说法正确的是 （）A .磁感应强度越大的地方，磁通里越大 一，B.穿过某线圈的磁通量为零时 ，由B=可知磁通密度为零 SC.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 1 m2的面积上穿过的最大磁通量 答案：CD2.下列单位中与磁感应强度的电位“特斯拉”相当的是1）A . Wb/m 2B . N/A mC. kg/A s2D. kg/C - m答案：ABC3.关于感应电流，下列说法中iE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B.只耍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
12、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 电流答案：D4.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 面与导线垂直，长直导线通过环的中心） ，当发生以下变化时，肯定能产生感应电流的 是 1）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CHI2）D.保持电流小艾，外在与导线垂直的水平囿内左右水平移动解析：画出电流周围的磁感线分布情况。答案：C5 .如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。
13、若将弹簧沿半径向外拉B.减小D .无法使其面积增大，：A.增大C.不变 确定如何变化答案：B6 .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解析：都是宏观的机械运动对应的能量形式一一机械能的减少 ，相应转化为其他 形式能(如内能、电能)。能的转化过程也就是做功的过程。答案：AD7 .在无线电技术中，常有这样的要求：有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时 对另一个线圈几乎没有影响。图 16-1-9中,最能怔这样要求的一幅图是 ()ibJI_答案：DABC2、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。业板 书 设 计教 学 后 记
