电磁感应1-4节学案

4.1划时代的发现4.2探究电磁感应的产生条件★学习目标:1. 知道奥斯特实验、电磁感应现象,了解电生磁和磁生电的发现过程。

2.通过学习体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神3. 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4. 通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。

★主要内容:一.阅读教材第2、3页,回答下列问题:1.1803年奥斯特总结了一句话内容是什么?2.奥斯特发现了电流的磁效应,能说明他是一个“幸运儿”吗?3. 法拉第在奥斯特的电流磁效应的基础上,思考对称性原理,从而得出了什么样的结论?4. 什么是电流的磁效应?什么是电磁感应?什么是感应电流?5. 通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么?二.探究电磁感应的产生条件1、实验观察①闭合电路的部分导体切割磁感线演示: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4.2-2所示。

观察实验,记录现象。

表1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。

表2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。

表3演示实验1中:演示实验2中:演示实验3中:3、归纳总结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?总结: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:。

★例题讲解:1.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)A.增大B.减小C.不变D.无法确定如何变化2.如图所示,开始时矩形线圈平面与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外.若要使线圈中产生感应电流,下列做法中可行的是()A.以ab边为轴转动B.以bd边为轴转动(转动的角度小于60°)C.以bd边为轴转动90°后,增大磁感应强度D.以ac边为轴转动(转动的角度小于60°)★巩固练习:1.发现电流磁效应现象的科学家是___________,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是__________,发现电磁感应现象的科学家是___________,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是___________。

2.下列现象中属于电磁感应现象的是()A.磁场对电流产生力的作用B.变化的磁场使闭合电路中产生电流C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场3.在图所示的条件下,闭合矩形线圈中能产生感应电流的是()4. )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 .只要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5.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 )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6.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7. 如图所示,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( )A .线圈中通以恒定的电流B .通电时,使变阻器的滑片P 做匀速移动C .通电时,使变阻器的滑片P 做加速移动D .将电键突然断开的瞬间8、如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽度为d ,将一边长为l 的正方形线框以速度v 匀速地通过磁场区域,若d >l ,则在线框中产生感应电流的时间为多少?若d <l ,则在线框中产生感应电流的时间又为多少?B4.3楞次定律★学习目标:1. 通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、 总结物理规律的能力。

2. 理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义,能初步应用楞次定律判 定感应电流方向,理解楞次定律与能量守恒定律是相符的3. 掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。

★主要内容:一.引入1、问题1:如图,已知通电螺线管的磁场方向,问电流方向?2、问题2:如图,在磁场中放入一线圈,若磁场B 变大或变小,问 ①有没有感应电流? ②感应电流方向如何?二.实验探究(感应电流的方向与哪些因素有关?)问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。

问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论?总结规律:原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相 ,有阻碍变 作用原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相 ,有阻碍变 作用 三.楞次定律内容及其理解:(1)、内容: 。

(2)、理解: ①、谁起阻碍作用?②、阻碍什么?③、怎样阻碍?怎么理解阻碍?★例题讲解:1. 如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd .则 ( ) A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a →b →c →d B.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生C.当线圈以ab 边为轴转动时,其中感应电流方向是a →b →c →dD.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a →b →c →d 总结:应用楞次定律步骤:①、明确 磁场的方向;②、明确穿过闭合回路的 是增加还是减少; ③、根据楞次定律(增反减同),判定 的磁场方向; ④、利用 判定感应电流的方向。

⑶楞次定律可以从不同的角度来理解:2. 如图所示,当条形磁铁突然向闭合铜环运动时,铜环里产生的感应电流的方向怎样?铜环运动情况怎样 总结:3.如图所示,固定于水平面上的光滑平行导电轨道AB 、CD 上放着两根细金属棒ab 、cd .当一条形磁铁自上而下竖直穿过闭合电路时,两金属棒ab 、cd 将如何运动?磁铁的加速度仍为g 吗? 总结:4.两同心金属圆环,使内环A 通以顺时针方向电流,现使其电流增大,则在大环B 中产生的感应电流方向如何?若减小电流呢?总结:四.楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线1.当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化,从而使回路中产生感应电流,这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向吗?①右手定则的内容:伸开 手让拇指跟其余四指 ,并且都跟手掌在 内,让磁感线 从掌心进入, 指向导体运动方向,其余四指指向的就是导体中 方向 ②适用条件: 的情况★巩固练习:1.根据楞次定律知感应电流的磁场一定是()A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场反向C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同2.如图所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc 边在纸外,ad边在纸内,如图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流()A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动3.如图所示,两个相同的铝环套在一根光滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是()A.同时向左运动,间距增大B.同时向左运动,间距不变C.同时向左运动,间距变小D.同时向右运动,间距增大4.如图所示,一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场方向看去,线圈中感应电流的方向分别为()A.逆时针方向,B.逆时针方向,C.顺时针方向,D.顺时针方向,5.如图,有一固定的超导圆环,在其右端放一条形磁铁,此时圆环中无电流,当把磁铁向右方移走时,由于电磁感应,在超导圆环中产生了一定的电流.则以下判断中正确的是A.此电流方向如箭头所示,磁铁移走后,此电流继续维持B.此电流方向与箭头方向相反,磁铁移走后,此电流很快消失C.此电流方向如箭头所示,磁铁移走后,此电流很快消失D.此电流方向与箭头方向相反,磁铁移走后,此电流继续维持6.如图所示,平行金属导轨的左端连有电阻R,金属导线框ABCD的两端用金属棒跨在导轨上,匀强磁场方向指向纸内。

当线框ABCD沿导轨向右运动时,线框ABCD中有无闭合电流?_ ___;电阻R上有无电流通过?_ ___7.法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。

铁环上绕有M、N两个线圈,当M线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈N中从感应电流沿什么方向?4.4法拉第电磁感应定律★学习目标:1. 知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。

并能区别Φ、ΔΦ、tnE ∆∆Φ=。

2. 理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。

知道E =BLv 如何推得。

会用tn E ∆∆Φ=和 E =BLv 解决问题。

★主要内容:一.问题讨论:①恒定电流中,电路中存在持续电流的条件是什么?②如何判定感应电流的方向?感应电流的强弱又如何来确定呢?二.法拉第电磁感应定律(猜想,探究影响感应电动势的因素)①结论:电动势的大小与磁通量的变化 有关,磁通量的变化越 电动势越大, 磁通量的变化越 电动势越小。

②法拉第电磁感应定律 内容: 表达式: 理解:三.特例——导线切割磁感线时的感应电动势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?理解:①B,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()总结:思考:当导体的运动方向跟磁感线方向有夹角θ,感应电动势可用上面的公式计算吗?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。

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初中物理:电磁感应 第1课时导学案

初中物理:电磁感应 第1课时导学案

第5节:磁生电第1课时一、学习目标1、知道电磁感应现象 2.知道产生感应电流的条件。

重点:电磁感应现象难点:产生感应电流的条件、影响感应电流方向的因素。

二、温故知新:1.电流磁效应。

2.磁场对电流的作用。

三、新课导学:1.磁生电探究:什么情况下磁能生电按右图组装仪器(1)让导线在磁场中静止,电流表指针,说明(2)让导线在磁场中沿不同方向运动,观察电流表指针是否偏转?序号开关导体运动方向指针是否偏转指针偏转方向1 打开任意方向2 闭合水平向左3 闭合水平向右4 闭合斜向左5 闭合斜向右6 闭合竖直向上7 闭合竖直向下8 闭合水平向前9 闭合水平向后分析:在哪些情况下电流表的指针发生了偏转(产生了电流)?总结:闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时,导体中就会产生,这种现象叫做,2. 影响感应电流方向的因素。

问题2:上表中,这些偏转的情况有什么共同规律?猜想:感应电流的方向与的方向和的方向都有关系。

活动:改变导线在磁场中方向运动或磁场方向,观察电流表指针偏转方向?序号磁场方向导体运动方向指针偏转方向1 上N下S 水平向左2 上N下S 水平向右3 上S下N 水平向左4 上S下N 水平向右总结:感应电流的方向与的方向和的方向都有关系。

3.感应电流的大小与哪些因素有关?猜测:①感应电流的大小可能与有关;②感应电流的大小可能与有关;③感应电流的大小可能与有关;等四、达标检测:1.电与磁的联系可以由以下三个实验来证实:(1)如图9-40所示,图中显示的是实验,它证明了通电导体周围有.(2)如图9-41所示实验证实了,实验过程中是能转化成能,它的应用实例是.(3)如图9-42所示,实验证实了,实验过程中是能转化成能,它的应用实例是.图9-40 图9-41 图9-422. 关于感应电流产生的条件,下面说法正确的是( )A.导体在磁场中运动,导体中就有感应电流B.导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就有感应电流C.闭合电路的一部分导体在磁场中运动,导体中就有感应电流D.闭合电路的一部分导体在磁场中在切割磁感线运动,导体中就有感应电流3.下列电器根据电磁感应现象的是()。

高中第一章第一节电磁感应现象导学案粤教选修

高中第一章第一节电磁感应现象导学案粤教选修

第一节电磁感应现象班级姓名学号评价【自主学习】一、学习目标1. 能记住电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。

2.会知道电磁感应现象、感应电流的定义二、重点难点1.电磁感应现象2.感应电流三、问题导学1.奥斯特发现电流磁效应的实验是怎样的?2.科学家安培、科拉顿等也做过磁生电的试验而没有成功,问题出现在那里?3.是谁经过无数次试验,历经10年最终发现了磁生电?4.什么是电磁感应现象?什么是感应电流?四、自主学习(阅读课本P1-4页,《金版学案》P1考点1)1.完成《金版学案》P1预习篇五、要点透析见《金版学案》P1考点1【预习自测】1.电为人类带来了很大的方便,发电的基本原理是电磁感应,发现电磁感应现象的科学家是()A.安培 B.赫兹C.法拉第 D.麦克斯韦2.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 .磁铁吸引小磁针第一节 电磁感应现象 【巩固拓展】 1.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,不正确的说法是( ) A .库仑发现了电流的磁效应 B .爱因斯坦创立了相对论 C .法拉第发现了电磁感应现象 D .牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础 2.下列现象属于电磁感应现象的是( ) A .莱顿瓶放电使缝衣针磁化 B .载流导线使小磁针发生偏转 C .指南针总是大致指向南北方向 D .放在磁铁附近的导体环在靠近磁铁过程中产生了电流 3.奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点? 4.法拉第经历了多次失败后终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么?第一节 电磁感应现象班级 姓名 学号 评价【课堂检测】一、科拉顿错失磁生电1.课本图1-1-1,科拉顿的实验室怎样的?他错失磁生电的原因你认为是什么?二、法拉第发现磁生电2.什么是电磁感应现象?什么是感应电流?3.法拉第归纳了那些情况能产生电磁感应现象?● 【互动研讨】1. 奥斯特发现了电流的 现象2. 发现了电磁感应现象3.电磁感应现象中的电流叫第一节 电磁感应现象班级 姓名 学号 评价● 【当堂训练】1.(2020·海南高考改编)自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献.下列说法错误的是()A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应,定量给出了电能和热能之间的转换关系2.(双选)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是( ) A.牛顿发现并提出了万有引力定律B.库仑通过扭秤实验,测出了万有引力常量C.法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象D.卡文迪许提出了真空中两个静止点电荷间的相互作用规律3.下列现象中,属于电磁感应现象的是( )A.磁场对电流产生力的作用B.变化的磁场使闭合回路产生感应电流C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场学习心得:高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2024年秋初中物理九年级下册教学设计第1课时 电磁感应现象(教案)

2024年秋初中物理九年级下册教学设计第1课时 电磁感应现象(教案)

第1课时电磁感应现象【教学目标】1.知道电磁感应现象,知道磁生电过程中能量的转化.2.知道产生感应电流的条件,能对导体有无感应电流做出判断3.知道感应电流方向跟什么因素有关.4.经历磁生电现象,感知逆向思维.5.通过探究磁生电的条件,进一步了解电与磁的联系,提高学生观察能力,分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力.6.认识自然现象之间是相互联系的,进一步了解探索自然奥妙的科学方法.7.认识任何创造发明的基础是科学探索的成果,初步具有创造发明的意识.【教学重点】电磁感应现象,感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关.【教学难点】产生感应电流的条件.【教具准备】小电动机、电源、导线、开关、电流表、线圈框、U型磁体、多媒体课件等.【教学课时】1 课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师电动机的使用,提高了人类改造自然的能力,改善了人们的生活.请列举电动机在生产、生活中的使用实例,并简要说明使用电动机的意义.学生讨论、回答.师电动机及其他用电器运作时,消耗大量的电能从何而来?学生积极思考.可能:热能→电能、化学能→电能、核能→电能、光能→电能、机械能→电能.(再找学生带着感情朗读课本P138页第一自然段,然后请学生提出问题)师电流周围存在着磁场,即电能生磁,那么逆向思维将会怎么样?生: 磁能否生电?生: 怎样能使磁生电?师下面我们用实验来探究磁能否生电.【进行新课】知识点1 探究电磁感应现象师电能从何而来的,同学们做出了多样的猜测.这些猜想,人们大都变成了现实.现在我们一起重点探索一下: 机械能→电能.首先,我们再观察一下电动机的转动.要求:①同桌的二位同学合作进行;②画出电路图.生: 连接电路,电动机运转.师很好!我们观察到给电动机通电,电动机转动.反过来,想想让电动机转动(如用手转动它的轴),会出现什么情况呢?学生猜想、创新.师与周围的同学说说你这样猜想的原因吧.学生议论.师对学生的猜想肯定、赞许.引导生:转动电动机的轴,可能产生电流,是因为电动机能把电能转化为机械能,所以输入机械能可能产生电能.(尝试逆向思维)对我们上述的猜想,准备通过什么方法加以验证,请用文字表达一下.学生制定计划、设计实验、进行实验.引导学生,可用电流表(耳机、喇叭)检测电流.师请把你看到的现象写在纸上,告诉老师和其他同学.学生文字表达、口语表达.(交流)师在这现象中,发生能的转化吗?学生思考议论:机械能→电能.师下面我们来探究:什么情况下磁可以生电.师大家已经知道小电动机是由一对磁体和线圈构成的.利用一只小电动机可以获得电流.那么是不是只要存在磁场和导线框,就能产生电流呢?学生猜想、议论.师为了更好地探究磁生电,我们使用课本P138页图20.5 - 1的器材装置进行试验,同学们可探索下面的问题.师请分析一下上面看到的现象,你得到了什么结论?学生讨论.师把你得到的结论跟大家一起交流一下.学生汇报交流.教师引导:闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,电路中产生电流.学生体验“切割”的含义.明确:以镰刀割麦子类比,说明当导线运动方向与磁场方向有一定夹角时叫切割,当运动方向与磁感线方向平行时,不切割.知识点2 产生感应电流的条件和影响感应电流方向的因素.师由于导体在磁场中切割磁感线而产生电流的现象叫电磁感应现象,它是根据电流能生磁逆向思维而获得的科技成就,是英国物理学家法拉第经过10年的探索在1831年首先发现的.在这个现象中产生的电流叫感应电流,这个发现,使人类大规模用电成了可能,开辟了电气化的时代.学生归纳:产生感应电流的条件及影响感应电流方向的因素.(如下)①产生感应电流的条件:a.电路必须是闭合电路;b.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.②影响感应电流方向的因素:在电磁感应现象中,感应电流的方向跟导体切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关.只改变磁场方向或导体切割磁感线运动的方向,感应电流的方向改变;若同时改变磁场方向和导体切割磁感线运动的方向,则感应电流的方向不变.特别提醒:正确理解电磁感应现象的内容:“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时”这句话包含两层意思:①电路应该是闭合的而不是断开的,即组成电路的各个器件连接成一个电流的通路;②要有一部分导体做切割磁感线的运动.这里要注意的是“一部分导体”(不是整个电路,去做切割磁感线的运动.也就是说:切割磁感线的导体一定是闭合电路中的一部分.还要注意的是“做切割磁感线的运动”.所谓切割磁感线,类似于切菜,垂直地切割或斜着切割都可以.这就是说,导体的运动方向一定与磁感线成一定的角度,而不是与磁感线平行,否则无法切割磁感线.“切割磁感线运动”指的是导体与磁场的相对运动.磁场不运动,导体运动时,导体能切割磁感线,能产生感应电流;导体不运动,磁场运动,导体也能切割磁感线,同样能产生感应电流.知识拓展:影响感应电流大小的因素:①导体切割磁感线运动的速度越大,感应电流越大;②磁场越强,感应电流越大;③线圈匝数越多,感应电流越大.师电磁感应实现了机械能转化为电能,其他形式的能可以转化为电能吗?①请列举生活实际,讨论一下生产、生活中的电能来源.②请结合你家及你周围的情况.思考:你所在的地方可采用什么来获得电能?学生汇报交流.【教师结束语】同学们,我们今天研究“磁生电”的方法,和当年法拉第等科学家的研究方法基本类同,也可以这么认为,我们重走了伟人走过的路,说明科学研究并非一件很神秘的事情,只要我们方法正确,持之以恒,我们一定也会取得成功.课后作业完成本课时的习题.1.本节课在探究“磁生电”的过程中,采用了“逆向思维”、“科学探究”等方法,使学生始终处于积极的思考之中,把“教学过程”转变为“探究过程”,培养学生良好的思维习惯和初步的科学实践能力.2.这节课的关键是设计并做好演示实验,要在学生观察、实验的基础上,提出明确的问题,学生积极思考、讨论,并对实验现象加以归纳、概括,培养学生从实验事实中归纳、概括出物理概念和规律的能力.。

法拉第电磁感应定律学案(mbj)

法拉第电磁感应定律学案(mbj)

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,及决定感应电动势大小的因素。

(2)、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、t ∆∆Φ。

(3)、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。

(4)、知道E =BLv sin θ如何推得。

(5)、会用tn E ∆∆Φ=解决问题。

(6)、经历探究实验,培养动手能力和探究能力。

(7)、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E =BLv ,掌握运用理论知识探究问题的方法。

(8)、通过比较感应电流、感应电动势的特点,把握主要矛盾。

【学习重点】法拉第电磁感应定律探究过程。

【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、在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向?二、(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?(猜测)(2)探究要求:①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管,记录表针的最大摆幅。

问题1、在实验中,电流表指针偏转原因是什么?问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?问题3:在实验中,快速和慢速效果有什么相同和不同?(4)、探究过程(课件展示)回答以上问题上面的实验,我们可用磁通量的变化率来解释:实验中,将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时,t∆∆Φ大,I 感 ,E 感 。

实验结论:电动势的大小与磁通量的变化 有关,磁通量的变化越 电动势越大,磁通量的变化越电动势越小。

(二)、法拉第电磁感应定律1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比∆Φ2.公式:ε=Nt∆3.定律的理解:⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成⑶感应电动势的方向由来判断4、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?这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式,需要理解(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θ,感应电动势可用上面的公式计算吗?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),θ指v与B的夹角。

第四章 电磁感应学案

第四章 电磁感应学案

第四章 <<电磁感应>>学案第1节《划时代的发现》课前预习学案一、预习目标预习奥斯特梦圆“电生磁”;法拉第心系“磁生电”,初步了解物理学中奥斯特和法拉第的贡献。

二、预习内容奥斯特梦圆“电生磁”标题和法拉第心系“磁生电”标题。

问题1:奥斯特在什么思想的启发下,发现了电流的磁效应的?问题2:奥斯特发现了电流的磁效应,能说明他是一个“幸运儿”吗?是偶然还是必然?问题3:1803年奥斯特总结了一句话内容是什么?问题4:法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上,思考对称性原理,从而得出了什么样的结论?问题5:其他很多科学家例如安培,科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验,可他们都没有成功,他们问题出现在那里?问题6:法拉第经过无数次试验,经历10年的时间,终于领悟到了什么?问题7:什么是电磁感应?什么是感应电流?问题8:通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么?问题9:通过查阅资料,了解法拉第的生平,详细写出法拉第一生中的伟大成就和伟大发现。

三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标(1)知道奥斯特实验、电磁感应现象,(2)了解电生磁和磁生电的发现过程,(3)知道电磁感应和感应电流的定义。

二、学习过程探究一:奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?(4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。

学生甲:(1)许多哲学家提出了各种自然现象之间是相互联系和相互转化的思想。

奥斯特坚信电与磁之间可能存在着某种联系。

而在这之前许多物理学家都坚持认为电与磁是互不相关的。

学生乙:(2)奥斯特的研究并不是一帆风顺的。

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

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”。

高中物理第一章电磁感应1电磁感应的发现教案教科版选修3-

电磁感应的发现学情分析学生通过前面《磁场》的学习,已经知道了电流能够产生磁场,通过初中的学习以及预习已经知道了法拉第发现了磁生电,但是对于磁与电之间更深层次的联系知之甚少,对于其中的发现过程更是不了解。

所以本节课让学生认识到探索电磁感应现象的历史背景是关键。

教材分析本节内容是电磁感应的第一节,将法拉第发现电磁感应的这个过程作为单独一节来呈现,目的是为了通过对科学史的学习,培养学生的物理观念、科学思维、科学态度与方法。

教学目标1.关注电磁感应现象的发现过程,了解相关的物理学史,知道电磁感应、感应电流的定义,理解产生感应电流的条件。

2.通过重新经历法拉第和其他科学家对磁生电的探索过程,知道科学探究不是一帆风顺的,必须要有恒心和毅力以及恰当的方法。

3.通过演示实验激发学生对磁生电的兴趣,并初步提出产生感应电流的条件,为后面一节做准备。

教学重难点重点:电磁感应现象的发现过程难点:初步得出感应电流产生的条件教学过程一、引入新课“隔空传声”实验(请一位同学来合作实验):手机的耳机接A线圈,将A线圈放入B线圈中,与B线圈相连的小蜜蜂能够发出声音,这是为什么呢?引出:要解释这个现象,就要用到我们接下来这一章《电磁感应》所要学习的内容。

那什么是电磁感应呢?二、新课教学1.奥斯特发现电生磁1820年4月,奥斯特在作有关电和磁的演讲时,尝试将磁针放在导线的侧面,在接通电源时,发现磁针轻微地晃动了一下。

从而发现了电能够产生磁。

2.法拉第心系磁生电1821年,英国著名杂志《哲学年鉴》邀请英国皇家学院的戴维撰写文章,综述奥斯特发现电生磁一年以来电磁学实验与理论的进展概况。

戴维是个大教授,他把此事交给了他的助手——法拉第。

这件事促使法拉第开始了电磁学的研究,随着研究的深入,法拉第的思维自然转换到了电生磁的逆效应——磁能否生电。

其实对于法拉第,对于磁生电大家在初中的时候就已经非常熟悉了,磁生电是法拉第首先发出的,但是法拉第到底是怎么发现磁生电的呢?课前大家已经阅读过资料了,下面请大家根据手里边的资料,回答下面几个问题。

《电磁感应现象》 导学案

《电磁感应现象》导学案一、学习目标1、知道电磁感应现象,理解产生感应电流的条件。

2、了解法拉第电磁感应定律,会计算感应电动势的大小。

3、知道楞次定律,会用楞次定律判断感应电流的方向。

二、知识要点(一)电磁感应现象1、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,为电磁学的发展奠定了基础。

2、电磁感应现象的定义当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就会产生感应电流,这种现象称为电磁感应现象。

(二)产生感应电流的条件1、闭合回路导体回路必须是闭合的,否则即使磁通量发生变化,也不会产生感应电流。

2、磁通量变化磁通量的变化可以是磁场强弱的变化、磁场方向的变化、闭合回路在磁场中面积的变化或者闭合回路与磁场方向夹角的变化等。

(三)法拉第电磁感应定律1、感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。

2、法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

即\(E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\),其中\(n\)为线圈的匝数。

(四)楞次定律1、楞次定律的内容感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

2、对楞次定律的理解(1)阻碍磁通量的变化,而不是阻止。

(2)阻碍的是磁通量的变化,而不是磁通量本身。

(五)右手定则1、右手定则的内容伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

2、右手定则的适用范围右手定则适用于导体切割磁感线产生感应电流的情况。

三、学习过程(一)实验探究实验一:探究导体棒在磁场中运动产生感应电流的条件实验器材:蹄形磁铁、导体棒、灵敏电流计、导线实验步骤:1、使导体棒与磁场方向平行,观察灵敏电流计的指针是否偏转。

2、使导体棒在磁场中上下运动,观察灵敏电流计的指针是否偏转。

一、电磁感应现象-人教版选修1-1教案

一、电磁感应现象-人教版选修1-1教案1. 课程目标本课程将介绍电磁感应现象的基本内容,包括法拉第电磁感应定律的概念和应用,以及感应电动势的计算方法和变换规律。

通过本节课的学习,将使学生理解电磁学基本原理和相关的应用技术,并能够熟练掌握电磁感应现象的基本概念和计算方法。

2. 课程内容2.1 电磁感应现象当磁通量$\\Phi_B$穿过一定的面积S时,导线内就会产生感应电动势E,这就是电磁感应现象。

磁通量是指磁场中单位面积内通过的磁场量,通常用$\\Phi_B$表示,单位为韦伯。

2.2 法拉第电磁感应定律在一根长度为L的导线内,当N个线圈与一个磁场$\\vec{B}$相互作用时,由法拉第电磁感应定律可知,所感应的电动势E与变化的磁通量$\\Delta\\Phi_B$成正比,与线圈匝数N及变化的时间$\\Delta t$成正比,即:$\\frac{d\\Phi_B}{dt}=-N\\frac{\\Delta\\Phi_B}{\\Delta t}$其中,$d\\Phi_B$表示磁通量的微小增量,$\\Delta t$表示时间的微小增量。

2.3 感应电动势的计算方法在实际应用中,我们有时需要计算感应电动势的大小。

一般情况下,可通过下列公式进行计算:$E=-\\frac{d\\Phi_B}{dt}$2.4 感应电动势的变换规律在导体中感应电动势的产生和变化过程中,会出现变化规律上的差别,具体如下:1.反向变化规律:感应电动势和磁通量的变化方向相反,即磁通量增大时,感应电动势为负值。

2.正向变化规律:感应电动势和磁通量的变化方向相同,即磁通量减小时,感应电动势为正值。

3. 实践环节在课程中,我们需要进行一些实践操作,以更加深入地了解电磁感应现象的基本特征及其变换规律。

具体操作如下:1.实验仪器:磁铁、导体、电流表、电压表和万用表。

2.实验步骤:(1)将磁铁靠近导体,观察电流表的变化情况。

(2)在实验中改变磁铁的速度和方向,观察感应电动势的变化规律。

高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律学案3_2

法拉第电磁感应定律目标导航思维脉图1.会判断电磁感应现象中的等效电源,会判断等效电源的正负极.(物理观念)2.知道Φ、ΔΦ、的区别与联系.(科学思维)3。

会推导公式E=BLv,并能熟练应用E=n和E=BLv进行计算。

(科学思维)必备知识·自主学习一、法拉第电磁感应定律1。

感应电动势:(1)产生条件:穿过电路的磁通量发生变化,与电路是否闭合无关。

(2)产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

2.法拉第电磁感应定律:(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(2)大小:E=(单匝线圈);E=(n匝线圈).二、导体切割磁感线时的感应电动势1.垂直切割:B、l、v两两垂直时,E=B l v。

2.不垂直切割:导线的运动方向与导线本身垂直,与磁感线方向夹角为θ时,则E=B l v1=B l vsin θ。

三、反电动势1.产生:电动机转动时,由于切割磁感线,线圈中产生的削弱电源电动势作用的感应电动势.2。

作用:阻碍线圈的转动。

(1)在电磁感应现象中,有感应电动势,就一定有感应电流.(×)(2)穿过某电路的磁通量变化量越大,产生的感应电动势就越大。

(×)(3)闭合电路置于磁场中,当磁感应强度很大时,感应电动势可能为零;当磁感应强度为零时,感应电动势可能很大. (√)(4)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大。

(√)关键能力·合作学习知识点一法拉第电磁感应定律角度1对法拉第电磁感应定律的理解1。

磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率的比较:磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ磁通量的变化率物理某时刻穿过在某一过程中穿过某穿过某个面的磁通意义磁场中某个面的磁感线条数个面的磁通量的变化量量变化的快慢当B、S互相垂直时,大小计算Φ=BS⊥ΔΦ==注意若穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用Φ=BS。

应考虑相反方向的磁通量或抵消以后所剩余的磁通量开始和转过180°时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,ΔΦ=2BS,而不是零既不表示磁通量的大小,也不表示变化的多少。

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