《电磁感应的发现》导学案1.doc
《电磁学》课程思政教学案例(一等奖)
《电磁学》课程思政教学案例（一等奖）《电磁学》是应用物理学专业必修的一门重要的基础课程。
电磁学理论全面系统的研究电、磁运动的基本规律以及电磁相互作用的规律。
电磁学不仅是研究物质过程必不可少的理论基础，还与近代自然科学、技术科学的许多领域有着密切联系，电磁技术的应用引发了以电气化和无线电通信为标志的全球性技术革命。
本课程秉承“以人为本”的核心教育教学理念，结合应用物理学专业的培养目标，制定课程目标，旨在使学生通过系统的学习，全面地认识和理解电磁运动的基本现象和基本概念，系统地掌握电磁运动的基本规律，树立科学的自然观、世界观，并具备一定的分析、解决电磁学问题的能力和初步应用的能力，同时为学习后续课程打下必要的和坚实的理论基础；通过在知识传授中融入科学方法教育，增强学生的科学观察和思维的能力以及独立获取知识的能力；通过融入双重文化（科学文化与人文文化）教育，培养学生的求实精神、探索精神与科学美感，激发学生的创新欲望，促进其知识、能力、素质协调发展，成为健全和谐的创新型人才。
一、教学目标（一）本讲的课程思政教学目标1.通过使学生了解法拉第发现电磁感应定律的这段物理学史（思政案例），使学生敬畏和确立科学研究中的敢于创新、勇于探索、坚持不懈的科学精神（教学目标）。
2.通过使学生感受法拉第一生勤奋刻苦、坚忍不拔、追求真理的精神；淡泊名利、无私奉献的高尚品德与情操（思政案例），引导、帮助学生树立爱国敬业、追求真理、奉献社会的人生观（教学目标）。
（二）案例如何体现课程思政教学目标1.结合法拉第对电磁感应现象与规律的研究与发现这一案例，突出展现两点，其一，法拉第的逆向思维方法：当他得知奥斯特关于电流能够产生磁的科学发现后，立刻提出了“磁是否能够产生电流”的逆命题，并且立刻展开实验；其二，法拉第的刻苦、勤奋与执著：为了找出“用磁力产生电流”的方法，他在1821年到1831年十年间做了无数次实验，屡遭挫折，终于取得重大突破，发现了“磁生电”的途径---电磁感应现象和规律，制造出世界上第一台直流发电机。
高中物理必修三13.3 电磁感应现象及应用导学案
13.3电磁感应现象及应用导学案[学习目标] 1.了解电磁感应现象及相关的物理学史.2.通过实验探究产生感应电流的条件．(重点、难点)3.能正确分析磁通量的变化情况．(重点)4.能运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生．(重点、难点)一、电磁感应的探索历程1．“电生磁”的发现1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．2．“磁生电”的发现1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象．产生的电流叫作感应电流．3．法拉第的概括法拉第把引起感应电流的原因概括为五类：(1)变化的电流；(2)变化的磁场；(3)运动的恒定电流；(4)运动的磁铁；(5)在磁场中运动的导体．4．电磁感应法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流．5．发现电磁感应现象的意义(1)使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生．(2)使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代．二、探究感应电流的产生条件1．探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流(如图所示)：2．探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生感应电流(如图所示)：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)有电流即生磁场． (√)(2)有磁场即生电流． (×)(3)静止的电荷周围也能产生磁场．(×)(4)穿过闭合回路的磁通量发生变化，一定产生感应电流．(√)2．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是()A．安培和法拉第B．法拉第和楞次C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第D[1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确．]3．下列选项中能产生感应电流的是()A B C DB[A项中线圈没有闭合，有感应电动势，但无感应电流产生，C项中穿过线圈的磁通量始终为零，不发生变化，D项中，线圈在匀强磁场中平动，穿过线圈的磁通量不变化，故A、C、D错误；B项中，闭合回路的面积增大，穿过回路的磁通量增大，有感应电流产生，故B正确．]1.区别：要抓住过程的本质，“动电生磁”是指运动电荷周围产生磁场；“动磁生电”是指线圈内的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生了感应电流．“动电生磁”中的“动”是运动的意思，电荷相对磁场运动，“动磁生电”中的“动”是变化的意思．要从本质上来区分它们．2．联系：二者都是反映了电流与磁场之间的关系．【例1】下列属于电磁感应现象的是()A．通电导体周围产生磁场B．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C．由于导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流D．电荷在磁场中定向移动形成电流C[根据引起感应电流的原因的五类情况可知，导体中自身电流变化在回路中产生感应电流为电磁感应现象，C正确．]是否为电磁感应现象的判断方法(1)由磁生电的现象都是电磁感应现象．(2)所有的电磁感应现象都与变化和运动相联系．1．(多选)下列现象中，能表明电和磁有联系的是()A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥C．小磁针靠近通电导线时偏转D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流CD[摩擦起电是静电现象；两块磁铁相互吸引或排斥是磁现象；小磁针靠近通电导线时偏转，说明“电生磁”；磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明“磁生电”．C、D表明电和磁有联系．]1.所以判断感应电流有无时必须明确以下两点：(1)明确电路是否为闭合电路；(2)判断穿过回路的磁通量是否发生变化．2．判断穿过闭合导体回路的磁通量是否变化时，可充分利用磁感线来进行定性判断．即通过观察穿过闭合导体回路的磁感线的条数是否变化判断某过程中磁通量是否变化．【例3】如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流且磁通量逐渐变大，则线框的运动情况应该是()A．向右平动(ad边还没有进入磁场)B．向上平动(ab边还没有离开磁场)C．以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)D．以ab边为轴转动(转角不超过90°)思路点拨：解答本题时应把握以下两点：(1)产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化；(2)判断线框做各种运动时穿过线框的磁通量是否发生变化．A[选项A和D所描述的情况，线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A 情况下S增大，D情况下S变小)，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流．而选项B、C所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变，不会产生感应电流．D中磁通量大小变小．](1)如果电路不闭合，即使磁通量发生变化也不会产生感应电流．(2)磁通量发生变化，其内涵主要体现在“变化”上．比如穿过电路的磁通量很大，若不变化，也不会产生感应电流．3．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有一闭合导体环，环面与磁场垂直．当导体环在磁场中完成下述运动时，可能产生感应电流的是()A．导体环保持水平且在磁场中向上或向下运动B．导体环保持水平向左或向右加速平动C．导体环以垂直环面、通过环心的轴转动D．导体环以一条直径为轴，在磁场中转动D[只要导体环保持水平，无论它如何运动，穿过环的磁通量都不变，都不会产生感应电流，只有导体环绕通过直径的轴在磁场中转动时，穿过环的磁通量改变，才会产生感应电流，D项正确．]课堂小结知识脉络1.熟记电磁感应现象及相关的物理学史.2.通过实验探究产生感应电流的条件.3.正确分析磁通量的变化情况.1．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的C[穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素，所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况，A、B项错误；同样由磁通量的特点，也无法判断其中一个因素的情况，C项正确，D项错误．]2．关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是()A．位于磁场中的闭合线圈一定会产生感应电流B．闭合线圈平行磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流C．穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，一定产生感应电流D．闭合线圈垂直磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流C[位于磁场中的闭合线圈，只有磁通量发生变化，才一定会产生感应电流，故A错误；闭合线圈平行磁感线运动时，闭合电路中磁通量没有变化，则闭合电路中就没有感应电流，故B错误；穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化，磁通量一定发生变化，则闭合电路中就有感应电流，故C正确；紧紧围绕感应电流产生的条件：闭合电路，磁通量发生变化；导体切割磁感线，磁通量不一定发生变化，故D错误．]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．Φ1>Φ2B．Φ1<Φ2C．Φ1＝Φ2D．无法确定C[对于大环和小环来说，有效垂直面积相同，所以选C.]4．(多选)如图所示，下列情况能产生感应电流的是()A．如图甲所示，导体棒AB顺着磁感线运动B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时BD[A中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故A错误；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故C错误；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A产生的磁场发生变化，螺线管B中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故D正确．]。
《第十三章 4 电磁波的发现及应用》学历案-高中物理人教版19必修第三册
《电磁波的发现及应用》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“电磁波的发现及应用”。
通过本课学习，学生将了解电磁波的基本概念、发现历程以及其在现代科技中的应用。
本主题旨在培养学生的科学素养，提高对电磁波重要性的认识，掌握电磁波的基本知识及其在现代科技中的重要作用。
二、学习目标1. 掌握电磁波的概念、基本性质和传播方式。
2. 了解电磁波的发现历程及主要贡献者。
3. 理解电磁波在通信、雷达、医疗等领域的应用。
4. 培养学生的观察能力、实验能力和科学探究能力。
5. 增强学生对科技发展的兴趣和热情。
三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的表现，包括听讲、回答问题、小组讨论等，评价其掌握程度。
2. 作业评价：通过布置相关作业，如电磁波概念简述、电磁波应用举例等，评价学生对知识的理解和应用能力。
3. 课堂小测验：进行简短的课堂小测验，检验学生对电磁波基本概念的掌握情况。
4. 项目报告：鼓励学生进行小组项目，研究电磁波在某一领域的应用，并撰写报告，评价其研究能力和团队协作能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过介绍电磁波的发现历程和重要性，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解电磁波概念：介绍电磁波的定义、性质和传播方式，让学生对电磁波有初步的认识。
3. 实验演示：通过实验演示电磁波的传播和干涉现象，加深学生对电磁波的理解。
4. 探索应用：探讨电磁波在通信、雷达、医疗等领域的应用，让学生了解电磁波在现代科技中的重要性。
5. 小组讨论：学生分组讨论电磁波的发现历程和主要贡献者，分享自己的见解和感受。
6. 课堂小结：总结本课重点内容，强调电磁波的重要性和应用领域。
五、检测与作业1. 课堂小测验：检验学生对电磁波基本概念的掌握情况。
2. 作业布置：布置相关作业，如电磁波概念简述、电磁波应用举例等，让学生巩固所学知识。
3. 项目作业：鼓励学生进行小组项目，研究电磁波在某一领域的应用，并撰写报告，培养学生的研究能力和团队协作能力。
电磁感应的发现和原理
电磁感应的发现和原理电磁感应是物理学中的一个核心概念，其发现与研究对于现代电子技术的发展起到了至关重要的作用。
本文将介绍电磁感应的发现历程以及其原理，以帮助读者更好地理解电磁感应的基本知识。
一、发现历程电磁感应的发现可以追溯到19世纪初，当时的科学家穆尔斯（Michael Faraday）和亨利（Joseph Henry）分别独立地进行了相关实验。
他们注意到当通过一个回路中的导线传递电流时，附近的磁场会发生变化，这导致在导线中会产生电流。
这一现象被称为电磁感应。
穆尔斯在1831年进行了一系列的实验，他发现当改变通过回路的磁场强度或者导线和磁场之间的相对运动时，导线中都会产生电动势。
亨利在穆尔斯的实验基础上进一步深化了电磁感应的研究，他发现导线中产生的电动势的大小和磁场的变化速率有关。
这些实验结果为电磁感应的理论奠定了基础，以后的科学家在此基础上进一步发展了电磁感应的理论。
二、原理解析电磁感应的原理可以通过法拉第电磁感应定律来解释。
法拉第电磁感应定律指出：当一个导体在磁场中运动时，会在导体两端产生感应电动势，其大小与导体速度、磁场强度以及导体长度有关。
具体而言，当导体以速度v与磁感应强度B垂直运动时，导体两端将会产生电势差。
这个电势差可以用下式表示：ε = B*l*v其中，ε表示感应电动势，B表示磁感应强度，l表示导体的长度，v表示导体的速度。
同样，当磁场强度B不变，导体相对于磁场的面积发生变化时，也会产生感应电动势。
此时，感应电动势可以用下式表示：ε = B*A*sinθ/t其中，ε表示感应电动势，B表示磁感应强度，A表示导体的面积，θ表示导体与磁场方向之间的夹角，t表示变化的时间。
通过这两个公式，我们可以了解到电磁感应的基本原理。
当导体相对于磁场发生运动或者磁场强度发生变化时，导体中就会产生感应电动势。
进一步，根据欧姆定律，当导体形成闭合回路时，导体中的感应电动势就会产生电流。
三、应用领域电磁感应的发现与原理对现代科学和技术领域产生了深远的影响，广泛应用于以下几个方面：1. 发电机：发电机正是通过电磁感应原理将机械能转化为电能，实现电力的生产和输送。
九年级物理 电磁感应现象教学设计 人教版 教案
电磁感应现象教学设计一、教学设计思想这节课的设计思想是：把电磁感应现象的发现过程，从教育的角度编制成既有一定难度、又有操作可能的科学探究活动，让学生通过科学探究，认识电磁感应现象，体会实验探索的艰辛，进一步提高科学探究能力，学习科学家执着探究科学真理的精神。
二、教学目的《一》、知识目标１．启发学生观察实验现象，从中分析归纳出产生感应电流的条件，从而进一步理解电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。
２．培养学生运用所学知识，独立分析问题的能力。
３．培养学生观察、实验操作能力和概括能力。
《二》教学目标1.知识与技能：认识电磁感应现象。
2.过程与方法：经历科学探究的过程，提高科学探究的能力。
3.情感态度与价值观：培养热爱科学的情感和实事求是的科学态度。
三、教学重难点：1.教学重点：电磁感应现象及电磁感应现象的科学探索过程。
2.教学难点：对切割磁感线运动的认识及探究过程中问题的提出和解决问题办法的猜想。
初三学生已经具有了初步的动手操作能力、初步的空间想象能力和逆向思维能力，经过教师的提示点拨、分析比较与实际的动手操作，可以探究并归纳出产生电磁感应现象的条件。
四、教学过程引入：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了——电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在着联系，受到了这一发现的启发，人们开始考虑这样一个问题：既然“电能生磁”，“磁能不能生电”呢？不少科学家进行了这方面的探索，英国平民科学家法拉第，坚信电与磁有密切的联系。
经过10年坚持不懈的努力，在无数次的挫折与失败之后，终于在1831年一个偶然的机会里，发现了利用磁场产生电流的条件。
法拉第的发现使发电机等用电设备的发明和应用成为可能，我们现在能很方便的用电。
我国令人瞩目的三峡工程等都与法拉第的发现有着联系。
我手中就有一个发电机模型（简介其结构），它为什么能发电呢？其发电的条件是什么呢？带着这些问题，我们一起来学习第一节：电磁感应现象。
师：同学们，我们在初中就学过，导体切割磁感线时，闭合电路中有电流产生。
物理电磁感应教案
物理电磁感应教案物理电磁感应教案作为一名辛苦耕耘的教育工作者，编写教案是必不可少的，借助教案可以有效提升自己的教学能力。
那么问题来了，教案应该怎么写？以下是小编整理的物理电磁感应教案，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
物理电磁感应教案1一、教学任务分析电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上，进一步学习电与磁的关系，也为后面学习电磁波打下基础。
以实验创设情景，通过对问题的讨论，引入学习电磁感应现象，通过学生实验探究，找出产生感应电流的条件。
用现代技术手段“DIS 实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流，使学生感受现代技术的重要作用。
通过“历史回眸”，介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家的献身精神，懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时，使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法，经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程；在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时，体验科学家在探究真理过程中的献身精神。
二、教学目标1．知识与技能（1）知道电磁感应现象及其产生的条件。
（2）理解产生感应电流的条件。
（3）学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2．过程与方法通过有关电磁感应的探究实验，感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3．情感、态度价值观（1）通过观察和动手操作实验，体验乐于科学探究的情感。
（2）通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点重点和难点：感应电流的产生条件。
四、教学资源1、器材（1）演示实验：①电源、导线、小磁针、投影仪。
②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。
（2）学生实验：①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
③DIS实验：微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步第三节电磁感应现象及应用教案3
第3节电磁感应现象及应用教学设计问题与目标1.了解电磁感应发现的过程，提高学生的分析、论证能力。
2.知道电磁感应现象，以及电磁感性现象的产生及其条件。
重点与难点重点1.知道什么是电磁感应现象.2.了解产生感应电流的条件。
难点1.电磁感应现象的产生及其条件。
2.电磁感应现象中的能量转化特点。
教学准备教师要求条形磁体、电源、导线、原线圈、副线圈、滑动变阻器、开关、电流计。
学生要求复习磁通量，预习本节知识点.教学过程一、导入新课我们知道,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生磁感应电流。
那么,切割磁感线是产生感应电流的唯一方法吗？还有其他方法吗？这些方法有什么内在联系吗？二、新课教学（一）划时代的发现奥斯特发现的电流的磁效应，震动了整个科学界，它证实电现象与磁现象是有联系的.有关电与磁关系的崭新研究领域洞开在人们面前，激发了科学家们的探索热情。
人们从电流磁效应的对称性角度，开始思考如下的问题：既然电流能够引起磁针的运动,那么，为什么不能用磁体使导线中产生电流呢？人们早就认识了磁化现象,知道磁体能使附近的铁棒产生磁性，带电体能在导体上感应出电荷。
联系到电流的磁效应，法拉第敏锐地觉察到,磁与电之间也应该有这种“感应”。
在1822年的提出了由磁产生电的想法.1831 年,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”。
当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。
他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录.法拉第从中领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应.于是，他又设计并动手做了几十个实验，使深藏不露的各种“磁生电”的现象显现而出。
他把这些现象定名为电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
法拉第总结出五种产生感应电流的类型：变化着的电流、变化着的磁场、运动的恒定电流、运动的磁体、在磁场中运动的导体。
（二）产生感应电流的条件根据上图组装实验装置，线圈A、变阻器、开关和电源串联，线圈C两端连接在电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。
精品导学案：第1章 电磁感应1电磁感应的发现 感应电流产生的条件 Word版含答案
学案1电磁感应的发现感应电流产生的条件[学习目标定位] 1.能理解什么是电磁感应现象.2.能记住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.能说出磁通量变化的含义.5.会利用电磁感应产生的条件解决实际问题．1．磁通量的计算公式Φ＝BS的适用条件是匀强磁场且磁感线与平面垂直．若在匀强磁场B 中，磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁场方向上的投影面积．2．磁通量是标量，但有正、负之分．一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁通量就为“＋”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“－”．3．由Φ＝BS可知，磁通量的变化有三种情况：(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化；(2)磁感应强度B变化，有效面积S不变；(3)磁感应强度B和有效面积S同时变化．一、奥斯特实验的启迪1820年，奥斯特从实验中发现了电流的磁效应，不少物理学家根据对称性的思考，提出既然电能产生磁，是否也存在逆效应，即磁产生电呢？二、电磁感应现象的发现1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象．他将“磁生电”现象分为五类：(1)变化中的电流；(2)变化中的磁场；(3)运动中的恒定电流；(4)运动中的磁铁；(5)运动中的导线．三、电磁感应规律的发现及其对社会发展的意义1．电磁感应的发现，使人们发明了发电机，把机械能转化成电能；使人们发明了变压器，解决了电能远距离传输中能量大量损耗的问题；使人们制造出了结构简单的感应电动机，反过来把电能转化成机械能．2．法拉第在研究电磁感应等电磁现象中，从磁性存在的空间分布逐渐凝聚出“场”的科学创新思想．在此基础上，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在． 四、产生感应电流的条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生.一、磁通量及其变化[问题设计]如图1所示，框架的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B .试求：图1 (1)框架平面与磁感应强度B 垂直时，穿过框架平面的磁通量为多少？(2)若框架绕OO ′转过60°，则穿过框架平面的磁通量为多少？(3)若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？(4)若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量变化量为多少？答案 (1)BS (2)12BS (3)－BS (4)－2BS [要点提炼]1．磁通量的计算(1)公式：Φ＝BS(2)适用条件：①匀强磁场，②磁场方向和平面垂直．(3)B 与S 不垂直时：Φ＝BS ⊥，S ⊥为平面在垂直磁场方向上的投影面积，在应用时可将S 投影到与B 垂直的方向上，如图2所示Φ＝BS sin_θ.图2(4)磁通量与线圈的匝数无关．2．磁通量的变化量ΔΦ(1)当B 不变，有效面积S 变化时，ΔΦ＝B ·ΔS .(2)当B 变化，S 不变时，ΔΦ＝ΔB ·S .(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1，但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS.特别提醒计算穿过某面的磁通量变化量时，要注意前、后磁通量的正、负值，如原磁通量Φ1＝BS，当平面转过180°后，磁通量Φ2＝－BS，磁通量的变化量ΔΦ＝－2BS.二、感应电流产生的条件[问题设计]实验1(导体在磁场中做切割磁感线的运动)：如图3所示，导体AB垂直磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB沿着磁感线运动时，线路中无电流产生(填“有”或“无”)．图3实验2(通过闭合电路的磁场发生变化)：如图4所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中无电流产生．若将螺线管A放在螺线管B的正上方，并使两者的轴线互相垂直，则不管进行什么操作，电流表中均无电流产生(填“有”或“无”)．图41．实验2中并没有导体在磁场中做切割磁感线的运动，但在接通或断开电源的瞬间及改变滑动变阻器的阻值时，B线圈却出现感应电流，这说明什么？答案说明导体在磁场中做切割磁感线运动不是产生感应电流的本质原因，通过闭合电路的磁场变化也可以产生感应电流．2．当实验2中开关闭合后，A线圈电流稳定时，B线圈中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？答案说明感应电流的产生，不在于闭合回路中是否有磁场．3．实验2中同样的磁场变化，螺线管B套在螺线管A外边时，能产生感应电流，而两个线圈相互垂直放置时不能产生感应电流，这又说明什么？试总结产生感应电流的条件．答案说明感应电流的产生，不在于磁场是否变化．总结实验1中，磁场是稳定的，但在导体切割磁感线运动时，通过回路的磁通量发生变化，回路中产生了感应电流；实验2通过改变电流从而改变磁场强弱，进而改变了磁通量，从而产生了感应电流，所以可以将产生感应电流的条件描述为“只要穿过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”．[要点提炼]1．产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．2．特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：(1)导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说切割．如图5所示，甲、乙两图中，导线是真“切割”，而图丙中，导体没有切割磁感线．图5(2)是否仅是闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动，如图丁．如果由切割不容易判断，则要回归到磁通量是否变化上去．[延伸思考]电路不闭合时，磁通量发生变化是否能产生电磁感应现象？答案当电路不闭合时，没有感应电流，但有感应电动势，只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象．一、磁通量Φ及其变化量ΔΦ的理解与计算例1如图6所示的线框，面积为S，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成θ角，当线框转过90°到如图6所示的虚线位置时，试求：图6(1)初、末位置穿过线框的磁通量的大小Φ1和Φ2；(2)磁通量的变化量ΔΦ.解析(1)解法一：在初始位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S⊥＝S sin θ，所以Φ1＝BS sin θ.在末位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S⊥′＝S cos θ.由于磁感线从反面穿入，所以Φ2＝－BS cos θ.解法二：如图所示，把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S进行分解，得B上＝B sin θ，B左＝B cos θ所以Φ1＝B上S＝BS sin θ，Φ2＝－B左S＝－BS cos θ.(2)开始时B与线框平面成θ角，穿过线框的磁通量Φ1＝BS sin θ；当线框平面按顺时针方向转动时，穿过线框的磁通量减少，当转动θ时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至90°时，磁感线从另一面穿过，磁通量变为“负”值，Φ2＝－BS cos θ.所以，此过程中磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BS cos θ－BS sin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)．答案(1)BS sin θ－BS cos θ(2)－BS(cos θ＋sin θ)二、产生感应电流的分析判断及实验探究例2如图7所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且井字形回路中有感应电流通过，则可能()图7A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．无法确定解析只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过井字形回路的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流．故选项A、B正确．答案AB例3在研究电磁感应现象的实验中所用器材如图8所示．它们是①电流表、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤开关、⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)．试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．图8答案连接电路如图所示1．(对电磁感应现象的认识)下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针答案 C解析电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动以及磁铁吸引小磁针，反映了磁场力的性质，所以A、B、D不是电磁感应现象，C是电磁感应现象．2．(对磁通量Φ及其变化量ΔΦ的理解)如图9所示一矩形线框，从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动) ()图9A．一直增加B．一直减少C．先增加后减少D．先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少答案 D解析离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故A、B、C 错误，D正确，故选D.3．(产生感应电流的分析判断)如图10所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是()图10A．将线框向左拉出磁场B．以ab边为轴转动(小于90°)C．以ad边为轴转动(小于60°)D．以bc边为轴转动(小于60°)答案ABC解析将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分切割磁感线，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动(小于90°)时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框内会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．4．(产生感应电流的分析判断)如图11所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是()图11A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动C．通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动D．将电键突然断开的瞬间答案 A解析只要通电时滑动变阻器的滑片P移动，电路中的电流就会发生变化，变化的电流产生变化的磁场，铜环A中磁通量发生变化，有感应电流；同样，将电键断开瞬间，电路中电流从有到无，仍会在铜环A中产生感应电流．题组一对磁通量Φ及其变化量ΔΦ的理解与计算1．关于磁通量，下列叙述正确的是()A．在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B．在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大C．把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M 处的磁感应强度一定比N处大D．同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大答案 D解析磁通量等于磁感应强度与垂直磁场方向上的投影面积的乘积，A错误；线圈面积大，但投影面积不一定大，B错误；磁通量大，磁感应强度不一定大，C错误、D正确．2．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量越大B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量越大C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的答案 C解析根据磁通量的定义，Φ＝B·S·sin θ，因此A、B选项错误；穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零；磁通量发生变化，可能是面积变化引起的，也可能是磁场变化引起的，D错．3.如图1所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()图1A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr2答案 B解析由磁通量的定义式知Φ＝BS＝πBr2；故B正确．题组二产生感应电流的分析判断4．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是()A．闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生B．闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流C．穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流D．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生答案 C解析产生感应电流的条件：(1)闭合电路；(2)磁通量Φ发生变化，两个条件缺一不可．5．下图中能产生感应电流的是()答案 B解析根据产生感应电流的条件：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过线圈的磁感线相互抵消，Φ恒为零，无感应电流；D中，磁通量不发生变化，无感应电流．6．下列情况中都是线框在磁场中做切割磁感线运动，其中线框从开始进入到完全离开磁场的时间中有感应电流的是()答案BC解析A中虽然导体“切割”了磁感线，但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流．B中线框的一部分导体“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流．C中虽然与A近似，但由于是非匀强磁场，运动过程中，穿过线框的磁感线条数增加，线框中有感应电流．D中线框尽管是部分切割，但磁感线条数不变，无感应电流，故选B、C.7.如图2所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d ，若将一个边长为L 的正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区域，已知d ＞L ，则导线框从开始进入到完全离开磁场的过程中无感应电流的时间等于( )图2A.d vB.L vC.d －L vD.d －2L v答案 C解析 只有导线框完全在磁场里面运动时，导线框中才无感应电流．8.如图3所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，则在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )图3A ．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B ．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C ．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB 转动D ．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD 转动答案 C解析 四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A 、B 、D 三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流．C 中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C 项正确．9.为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A 和B 、蓄电池、开关用导线连接成如图4所示的实验电路．当接通和断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是( )图4A．开关位置接错B．电流表的正、负极接反C．线圈B的3、4接头接反D．蓄电池的正、负极接反答案 A解析本题考查了感应电流产生的条件．因感应电流产生的条件是闭合电路中的磁通量发生变化，由电路图可知，把开关接在B与电流表之间，因与1、2接头相连的电路在接通和断开开关时，电流不改变，所以不可能有感应电流，电流表也不可能偏转，开关应接在A与电源之间．10.如图5所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况中，导线cd中有电流的是()图5A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，滑动触头不动答案ABC解析开关S闭合或断开的瞬间；开关S闭合，滑动触头向左滑或向右滑的过程都会使通过导线ab段的电流发生变化，使穿过cd回路的磁通量发生变化，从而在cd导线中产生感应电流．因此本题的正确选项应为A、B、C.11．如图6所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计中是否有示数？图6(1)开关闭合瞬间；(2)开关闭合稳定后；(3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片；(4)开关断开瞬间．答案(1)有(2)无(3)有(4)有解析本题主要考查闭合电路中，电流变化导致磁场变化从而产生感应电流的情况．(1)开关闭合时线圈Ⅰ中电流从无到有，电流的磁场也从无到有，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计有示数．(2)开关闭合稳定后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，电流的磁场不变，此时线圈Ⅱ中虽有磁通量但磁通量稳定不变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计无示数．(3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片，电阻变化，线圈Ⅰ中的电流变化，电流形成的磁场也发生变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计有示数．(4)开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计有示数．12.如图7所示，固定于水平面上的金属架MDEN处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN 沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN 构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B 应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．图7答案B＝B0ll＋v t解析要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为Φ2＝Bl(l＋v t)由Φ1＝Φ2得B＝B0ll＋v t.教学反思在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。
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《电磁感应的发现》导学案
［学习目标定位］
1•能理解什么是电磁感应现象•.
2 •会使用线圈以及常见磁佚完成简单的实验.
3.能说出磁通量变化的含义.
4•会利用电磁感应产生的条件解决实际问题.
知侃•储备区温故追本溯源推陈方可知新
知识链接
1 •磁通量的计算公式XBS的适用条件是______________ 且磁感线与平面__________ 若在匀强磁场B中,磁感线与平面不垂直，公式＜P=BS中的S应为__________________________
2.磁通量是标量，但有正、负之分.一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁
通量就为“ + ”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“ _________ ”.
3.由阿知，磁通量的变化有三种情况：
(1)磁感应强度B不变，___________ 变化；
(2) ______________ 变化，有效面积S不变；
(3 ______________ 和___________ 同时变化.
新知呈现
一、奥斯特实验的启迪
1820年，__________ 从实验中发现了电流的磁效应，不少物理学家根据__________ 的思考，提出既然电能产生磁，是否也存在_____ 效应，即 ____________ 呢？
二、电磁感应现象的发现
1831年，英国物理学家________ 发现了电磁感应现象.他将“磁生电”现象分为五类：(1)
变化屮的电流；(2)变化中的________ ; (3)运动屮的____________ ；(4)运动屮的_______ : (5)运动中的__________ L
三、电磁感应规律的发现及其对社会发展的意义
1.电磁感应的发现，使人们发明了 ______ ，把_______ 能转化成能；使人们发明了_
________ ，解决了___ 能远距离传输屮能量大量损耗的问题；使人们制造出了结构简单的. ________ ，反过来把_ 能转化成______________ 能.
2.法拉第在研究电磁感应等电磁现象中，从磁性存在的空间分布逐渐凝聚出“_________ ”的科学创新思想.在此基础上，__________ 建立了电磁场理论，并预言了_____________ 的存在.
一、磁通量及其变化
［问题设计］
如图1所示，框架的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为3.试求:
.0
XXX X X u X
）：X X X X >
S
>：X X X X 〉
XXX XXX
O9
图1
(1)框架平面与磁感应强度B乖直时，穿过框架平面的磁通量为多少？
(2)若框架绕00’转过60。
，则穿过框架平面的磁通量为多少？
(3)若从图示位置转过90。
，则穿过框架平血的磁通量的变化量为多少?
(4)若从图示位置转过180。
，则穿过框架平血的磁通量变化量为多少？
［要点提炼］
1.磁通量的计算
⑴公式：0= ____________________
(2)适用条件：①_______ 磁场，②磁场方向和平面__________
(3)3与S不垂直吋：(D=BSi, S一为平面在垂直磁场方向上的_______ 面积，在应用时可将S 投影到与3 _______ 的方向上，如图2所示©=__________________
---------------------- B
图2
⑷磁通量与线圈的匝数______________
2.磁通量的变化量AO
(1)当3不变，有效面积S变化时，2= ________________•
⑵当3变化，S不变时，2= ________________ .
(3)3和S同时变化，®ijA0= _____________ ,但此吋△OHA/AS.
特别提醒计算穿过某面的磁通量变化量时，要注意前、后磁通量的正、负值，如原磁通量
J=BS,当平面转过180。
后，磁通量5=—BS，磁通量的变化量△①=—2BS.
典例精析
一、磁通显①及其变化显厶。
的理解与计算
【例1】如图6所示的线框，面积为S,处于磁感应强度为8的匀强磁场中，3的方向与线框平面成&角，当线框转过90。
到如图6所示的虚线位置时，试求：
（1）初、末位置穿过线框的磁通量的大小◎和02；
⑵磁通暈的变化暈A0.
检测学习效杲体验成功快乐自我•检测区
1.（对电磁感应现象的认识）下列现象中，属于电磁感应现象的是（）
A.小磁针在通电导线附近发生偏转
B.通电线圈在磁场屮转动
C.因闭合线圈在磁场屮运动而产生的电流
D.磁铁吸引小磁针
2.（对磁通量。
及其变化量△。
的理解）如图9所示一矩形线框，从abcd^I.置移到/ H C 位
置的过程屮，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是（线框平行于纸面移动）（
A.一直增加
B.一直减少
C.先增加后减少
D.先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少。