高中物理《探究電磁感應的產生條件》 教案6

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111 4.2 探究電磁感應的產生條件 新課標要求 （一）知識與技能 1．知道產生感應電流的條件。 2．會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗。 （二）過程與方法 學會通過實驗觀察、記錄結果、分析論證得出結論的科學探究方法 （三）情感、態(tài)度與價值觀 滲透物理學方法的教育，通過實驗觀察和實驗探究，理解感應電流的產生條件。舉例說明電磁感應在生活和生產中的應用。 教學重點 通過實驗觀察和實驗探究，理解感應電流的產生條件。 教學難點 感應電流的產生條件。 導學 1、實驗觀察 （1）閉合電路的部分導體切割磁感線 演示：當閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時，電路中會產生感應電流，如圖4.2-1所示。 導體左右平動，前后運動、上下運動。觀察電流表的指針，把觀察到的現(xiàn)象記錄在表1中。如圖所示。 觀察實驗，記錄現(xiàn)象。 表1 導體棒的運動 表針的擺動方向 導體棒的運動 表針的擺動方向 向右平動 向左平動 向前平動 結論： 還有哪些情況可以產生感應電流呢？ （2）向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中拔出 演示：如圖4.2-2所示。把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入，從線圈中拔出，或靜止地放在線圈中。觀察電流表的指針，把觀察到的現(xiàn)象記錄在表2中。 觀察實驗，記錄現(xiàn)象。 表2 磁鐵的運動 表針的擺動方向 磁鐵的運動 表針的擺動方向 N極插入線圈 N極停在線圈中 N極從線圈中抽出 結論： （3）模擬法拉第的實驗 演示：如圖4.2-3所示。線圈A通過變阻器和開關連接到電源上，線圈B的兩端與電流表連接，把線圈A裝在線圈B的里面。觀察以下幾種操作中線圈B中是否有電流產生。把觀察到的現(xiàn)象記錄在表3中。 觀察實驗，記錄現(xiàn)象。 表3 操作 現(xiàn)象 開關閉合瞬間 開關斷開瞬間 開關閉合時，滑動變阻器不動 開關閉合時，迅速移動變阻器的滑片 結論： 2、分析論證 “磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應。試以上面三個演示實驗為例，對以上結論進行分析論證。 3、歸納總結 回想一下什么是磁通量？寫出計算公式和它的單位。說出磁通量的物理意義以及引起磁通量變化的因素。 定義： 。 公式： 單位： 物理意義： 磁通量變化原因： 思考以上幾個產生感應電流的實例，能否從本質上概括出產生感應電流的條件？ 本節(jié)小結 認真總結概括本節(jié)內容 1、研究背景（從奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應開始，法拉第受到對稱性思考的啟發(fā)開始探究電磁感應產生的條件……） 2、實驗一，部分導體切割磁感線運動（磁場不變，面積變化，產生感應電流） 3、實驗二，磁體插入、把出線圈（面積不變、磁場變化，產生感應電流） 4、實驗三，模擬法拉第的實驗 5、實驗總結（總結電磁感應產生的實質，實現(xiàn)從感性認識到理性認識的飛躍） 6、電磁感應現(xiàn)象遵守能量守恒（知識拓展） 4、實例探究 關于電磁感應現(xiàn)象產生的條件 【例1】在圖所示的條件下，閉合矩形線圈中能產生感應電流的是（ ） 關于磁通量的計算 【例2】如圖所示，在磁感應強度為 B的勻強磁場中有一面積為S的矩形線圈abcd，垂直于磁場方向放置，現(xiàn)使線圈以ab邊為軸轉180，求此過程磁通量的變化？ 【例3】（綜合性思維點撥）如圖（甲）所示，有一通電直導線MN水平放置，通入向右的電流I，另有一閉合線圈P位于導線正下方且與導線位于同一豎直平面，正豎直向上運動。問在線圈P到達MN上方的過程中，穿過P的磁通量是如何變化的？在何位置時P中會產生感應電流？ 關于電磁感應現(xiàn)象的實際應用 【例4】如圖所示是生產中常用的一種延時繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個線圈A和B。線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構成一個閉合回路。在斷開開關S的時候，彈簧E并不能立即將銜鐵D拉起，因而不能使觸頭C（連接工作電路）立即離開，過一段時間后觸頭C才能離開，延時繼電器就是這樣得名的。試說明這種繼電器的原理。 鞏固練習 1.關于磁通量、磁通密度、磁感應強度，下列說法正確的是（ ） A．磁感應強度越大的地方，磁通量越大 B．穿過某線圈的磁通量為零時，由B=可知磁通密度為零 C．磁通密度越大，磁感應強度越大 D．磁感應強度在數(shù)值上等于1 m2的面積上穿過的最大磁通量 2.下列單位中與磁感應強度的單位“特斯拉”相當?shù)氖仟ぃ? ） A．Wb/m2 B．N/Am C．kg/As2 D．kg/Cm 3.關于感應電流，下列說法中正確的是（ ） A．只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應電流 B．只要閉合導線做切割磁感線運動，導線中就一定有感應電流 C．若閉合電路的一部分導體不做切割磁感線運動，閉合電路中一定沒有感應電流 D．當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，閉合電路中一定有感應 電流 4.在一長直導線中通以如圖所示的恒定電流時，套在長直導線上的閉合線環(huán)（長直導線與環(huán)面垂直且通過環(huán)的中心），當發(fā)生以下變化時，肯定能產生感應電流的是（ ） A．保持電流不變，使導線環(huán)上下移動 B．保持導線環(huán)不變，使長直導線中的電流增大或減小 C．保持電流不變，使導線在豎直平面內順時針（或逆時針）轉動 D．保持電流不變，環(huán)在與導線垂直的水平面內左右水平移動 5.如圖所示，環(huán)形金屬軟彈簧，套在條形磁鐵的中心位置。若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍面積的磁通量將（ ） A．增大 B．減小 C．不變 D．無法確定如何變化 6.行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產生電流。上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程 A．物體克服阻力做功 B．物體的動能轉化為其他形式的能量 C．物體的勢能轉化為其他形式的能量 D．物體的機械能轉化為其他形式的能量 111