探究电磁感应的产生条件课件学案同步练习基础夯实训练.docx
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1、探究电磁感应的产生条件课件学案同步练习基础夯实训练法拉第电磁感应定律课件+学案+同步练习+基础夯实训练 第四节:法拉第电磁感应定律学案【学习目标】(1)、知道感应电动势,及确定感应电动势大小的因素。(2)、知道磁通量的改变率是表示磁通量改变快慢的物理量,并能区分、。(3)、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。(4)、知道E=BLvsin如何推得。(5)、会用解决问题。(6)、经验探究试验,培育动手实力和探究实力。(7)、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv,驾驭运用理论学问探究问题的方法。(8)、通过比较感应电流、感应电动势的特点,把握主要冲突。【学习重点】法拉第电磁感应定律
2、探究过程。【学习难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区分。【学习方法】试验分析、归纳法、类比法、练习巩固【教学用具】多媒体课件、多媒体电脑、投影仪、检流计、螺线管、磁铁。【学习过程】一、温故知新:1、在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么? 2、恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么? 3、在发生电磁感应的状况下,用什么方法可以判定感应电流的方向? 二、引入新课1、问题1:既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢? 2、问题2:如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁,问、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,两电路中是否都有电流?为什么? 、有感应电流,是谁充当电源?
3、、上图中若电路是断开的,有无感应电流电流?有无感应电动势? 3、产生感应电动势的条件是什么? 4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发觉? 本节课我们就来一起探究感应电动势三、进行新课(一)、探究影响感应电动势大小的因素(1)探究目的:感应电动势大小跟什么因素有关?(揣测)(2)探究要求:、将条形磁铁快速和缓慢的插入拔出螺线管,记录表针的最大摆幅。、快速和缓慢移动导体棒,记录表针的最大摆幅。、快速和缓慢移动滑动变阻器滑片,快速和缓慢的插入拔出螺线管,分别记录表针的最大摆幅;(3)、探究问题:问题1、在试验中,电流表指针偏转缘由是什么?问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大
4、小有什么关系?问题3:在试验中,快速和慢速效果有什么相同和不同?(4)、探究过程支配学生试验。(实力培育)(课件展示)回答以上问题上面的试验,我们可用磁通量的改变率来说明:试验中,将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时,大,I感,E感。试验结论:电动势的大小与磁通量的改变有关,磁通量的改变越电动势越大,磁通量的改变越电动势越小。(二)、法拉第电磁感应定律从上面的试验我们可以发觉,越大,E感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的改变率确定。精确的试验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的改变率成正比,即E。这就是法拉第电磁感应定律。(师生共同活动,推导法拉第电磁感应定律的表
5、达式)(课件展示)E=k在国际单位制中,电动势单位是伏(V),磁通量单位是韦伯(Wb),时间单位是秒(s),可以证明式中比例系数k=1,(同学们可以课下自己证明),则上式可写成E=设闭合电路是一个N匝线圈,且穿过每匝线圈的磁通量改变率都相同,这时相当于N个单匝线圈串联而成,因此感应电动势变为E=1.内容:电动势的大小与磁通量的改变率成正比2.公式:=N3.定律的理解:?磁通量、磁通量的改变量、磁通量的改变量率的区分、t?感应电动势的大小与磁通量的改变率成?感应电动势的方向由来推断?感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素确定:?当cos则tcos?当cos则tcos?当(cos)则(cos)t4
6、、特例导线切割磁感线时的感应电动势用课件展示如图所示电路,闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为L,以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势?(课件展示) 这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式,须要理解(1)B,L,V两两(2)导线的长度L应为长度(3)导线运动方向和磁感线平行时,E=(4)速度V为平均值(瞬时值),E就为()问题:当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角,感应电动势可用上面的公式计算吗?用课件展示如图所示电路,闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,导体棒以v斜向切割磁感线,求产生的感应电动势。解析:可以把速度v分解为两个重量:垂直于磁感线的
7、重量v1=vsin和平行于磁感线的重量v2=vcos。后者不切割磁感线,不产生感应电动势。前者切割磁感线,产生的感应电动势为E=BLv1=BLvsin强调:在国际单位制中,上式中B、L、v的单位分别是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s),指v与B的夹角。5、公式比较与功率的两个公式比较得出E=/t:求平均电动势E=BLV:v为瞬时值时求瞬时电动势,v为平均值时求平均电动势课堂练习:例题1:下列说法正确的是()A、线圈中磁通量改变越大,线圈中产生的感应电动势肯定越大B、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势肯定越大C、线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势肯定越大D、线圈中磁通量
8、改变得越快,线圈中产生的感应电动势越大例题2:一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。 例题3、如图所示,在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD,框电阻不计,上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab,已知金属丝质量为0.2g,电阻R0.2,不计阻力,求金属丝ab匀速下落时的速度。(4ms)?问1:将上题的框架竖直倒放,使框平面放成与水平成30角,不计阻力,B垂直于框平面,求v??问2:上题中若ab框间有摩擦阻力,且0.2,求v??问3:若不计摩擦,而将B方向改为竖直向上,求v??问4:若此时再
9、加摩擦0.2,求v??问5:如图所示在问2中的BC中间加0.3v、r0.8的电池,求v??问6:上题中若有摩擦,0.2,求v??问7:B改为竖直向上,求v??问8:将电池反接时的各种状况下,求v?【学习小结】1、仔细总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。2、自己总结所学内容,允许内容的依次不同,从而构建他们自己的学问框架。 探究电磁感应的产生条件学案和课件及同步练习题 其次节:探究电磁感应的产生条件学案【学习目标】:1知道产生感应电流的条件。2会运用线圈以及常见磁铁完成简洁的试验。3学会通过试验视察、记录结果、分析论证得出结论的科
10、学探究方法4通过试验视察和试验探究,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】:通过试验视察和试验探究,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】:试验视察法、分析法、试验归纳法、讲授法【试验器具】: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()的概念:什么叫磁通量?它是如何定义的?公式是怎样的?通常状况下如何表示?(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=Tm2(二)引入新课“科学技术是第一生产力。”在漫漫的
11、人类历史长河中,随着科学技术的进步,一些重大发觉和独创的问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,特殊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,人类独创也离不开能源,而最好的能源是电能,可以说人类离不开电。饮水思源,我们忘不了为发觉和运用电能做出卓越贡献的科学家法拉第。1820年奥斯特发觉了电流的磁效应,法拉第由此受到启发,起先了“由磁生电”的探究,经过十年坚持不懈的努力,于1831年8月29日发觉了电磁感应现象,开拓了人类的电气化时代。(二)进行新课1、试验视察(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
12、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。视察电流表的指针,把视察到的现象记录在表1中。如图所示。视察试验,记录现象。 表1导体棒的运动表针的摇摆方向导体棒的运动表针的摇摆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:还有哪些状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。视察电流表的指针,把视察到的现象记录在表2中。视察试验,记录现象。表2磁铁的运动表针的摇摆方向磁铁的运动表针的摇摆方向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
13、N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出结论:(3)模拟法拉第的试验演示: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。视察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把视察到的现象记录在表3中。视察试验,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,快速移动变阻器的滑片结论:2、分析论证分组探讨,学生代表发言。演示试验1中,部分导体切割磁感线,闭合电路所围面积发生改变(磁场不改变),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改变,无电流产生。演示试验2中,磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生
14、改变,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,线圈内磁场不改变,无电流产生。(如图4.2-4)演示试验3中,通、断电瞬间,变阻器滑动片快速移动过程中,线圈A中电流改变,导致线圈B内磁场发生改变,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,线圈内磁场不改变,无电流产生。(如图4.2-5)3、归纳总结请大家思索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? 老师点拨:引起感应电流的表面因素许多,但本质的缘由是磁通量的改变。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
15、有无关系呢?分析试验一、消耗机械能-电能发电机试验三、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,下列说法正确的是?()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=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.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是?()AWb/m2BN/Am?Ckg/As2Dkg/Cm3.关于感应电流,下列说法中正确的是?()A只要穿过线圈的磁通量发生改变,线圈中就肯定有感应电流B只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就肯定有感应电流C若闭
16、合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中肯定没有感应电流D当穿过闭合电路的磁通量发生改变时,闭合电路中肯定有感应电流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(环面与导线垂直,长直导线通过环的中心),当发生以下改变时,确定能产生感应电流的是?()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D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磁通量将?()A增大B
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