2022年《探究感应电流产生条件》探究教案 .pdf

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1、学习必备欢迎下载高中物理新课标选修3-2 第四章第二节探究电磁感应的产生条件教案一、教学目标1、主要目标（1） 理解什么是电磁感应现象；（2） 知道产生感应电流的条件；（3） 会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。(4)理解磁通量的变化的含义。(5) 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2、同时目标（1） 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。（2） 通过观察演示实验，归纳出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察概况能力。二、教学内容1、本节主要内容本节内容揭示了磁和电的内在联系，通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律，在教材中起到了承

2、前启后的作用，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。2、教材编写思路分析探究电磁感应的产生条件是高中物理新课程（选修3-2）第四章第二节的内容，是电磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手，再设计学生探究实验，对现象进行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件，这样的编排符合学生的认知规律。三、教学重难点1、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。2、教学难点 :闭合电路磁通量的变化。四、课时设计（1 课时）五、教学材料1、导入材料：奥斯特发现电流的磁效应 2、揭示

3、材料：法拉第电磁感应现象 3、强化材料：学生探究实验 4、延伸材料： 5、回归材料：本节知识点总结 6、检测材料：书本P8页习题与练习条形磁铁（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，多媒体。六、教学过程与方法名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载（一）导入教师活动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

4、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。本节课我们就来探究电磁感应的产生条件教师活动让学生猜想一下，产生感应电流的条件。学生活动回答：可能与切割面积S的变化、磁感应强度B的变化有关 .

5、 （二）探究教师活动多个因素对产生感应电流有影响，我们用什么方法来进行探究？请具体讲叙学生活动学生回答：控制变量法1. B 一定 , 探究面积变化与感应电流的关系2. S 一定 , 探究磁感应强度与感应电流关系教师活动让学生自己设计实验验证自己的猜想。学生活动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。观察实验，记录现象。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理

6、归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载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向下平动不摆动结论：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，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生。学生活动向线圈中插入磁铁，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

7、。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，没有电流产生。（三）强化与迁移教师活动模拟法拉第的实验演示：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。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - -

8、-精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载表 3 操作现象开关闭合瞬间有电流产生开关断开瞬间有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有电流产生结论：只有当线圈A 中电流变化时，线圈B 中才有电流产生。学生活动分析论证分组讨论，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

9、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. 教师活动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？学生活动思考讨论交流教师活动实例 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

10、圈面积不变，但磁场变化，名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载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

11、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。（四）知识拓展教师活动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？下面从能量角度分析电磁感应现象。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 ：电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律。（五）回归总结教师活动本节课我们通过实验探究，总结出了磁生电的条件：即穿过闭合回路的磁通量发生变化，在闭合回路中就产生感应电流。其中我们对磁通量的变化应该加深理解，磁通量的变化包括B 的大小方向变化，S的大小和方向的变化，还有磁场和平面间的夹角变化都可能引起回路的

12、磁通量的变化，从而使回路产生感应电流。（六）应用1、下列关于产生感应电流的说法中，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C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线运动，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2、如图 4-2-12 所示， 矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外.下述过程中使线圈产生感应电流的是（）图 4-2-12 A. 以 bc 为轴转动45B.以 ad为轴转动45C.将线圈向下平移D. 将线圈向上平移3、矩形线框

13、abcd 的边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO转动，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO垂直，初位置时线圈平面与B 平行，如图4-2-23 所示 . 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载图 4-2-23 （1）初位置时穿过线框的磁通量0为多少？（2）当线框沿图甲所示方向绕过60时，磁通量 2为多少？这一过程中磁通量的变化1为多少？（3）当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转

14、过60位置时，磁通量2为多少？这一过程中 2=3-2为多少？学生活动思考作答【课后作业】 ：课本 P7-P8“问题与练习”1、2、3、 4、5 题。七、主板书设计探究电磁感应的产生条件一、复习磁通量1、定义：面积为S，垂直匀强磁场b 放置，则 b 与 s 乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用 表示。磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。2、公式： =BS 3、单位：韦伯（wb）1wb=1T m2 二、产生感应电流的条件1、闭合回路2、回路中的磁通量发生变化，B、S、变化。三、 电磁感应中的能量转化电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -