2、探究感应电流的产生条件导学案

高二物理选修3-2第四章电磁感应人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，但你却完成了它！第页共3页设计人：余萍二〇一六年十一月十四日星期一1黄州西湖中学物理学科导学案活页年级高二班级班学号姓名课题：4、1划时代的发现4、2探究感应电流的产生条件授课教师：余萍学科组长：余萍教研组长：余萍学习目标：1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。2．知道电磁感应、感应电流的定义。3．领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。4．知道什么是电磁感应现象，什么是感应电流。5．通过实验探究掌握产生感应电流的条件。6．掌握磁通量的概念及其计算方法。学习重点：电磁感应现象、感应电流，产生感应电流的条件。学习难点：感应电流产生的条件学习方法：实验观察法、分析法、实验归纳法教具准备：条形磁铁、线圈、滑动变阻器、电流表、开关、导线学时安排：2学时学习过程第一学时温故知新磁通量：磁通量的变化：学习内容一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应请同学们结合以下思考题，认真阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容，分成小组讨论，发表自己的见解。（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？谈谈自己的感受二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象请同学们结合以下思考题，认真阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容，分成小组讨论，发表自己的见解。（1）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？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（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的过程是怎样的？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？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。（6）奥斯特的实验证实了电流的周围存在磁场，法拉第经过10年的努力终于发现了利用磁场产生电流的途径，法拉第认识到必须在变化、运动的过程中才能利用磁场产生电流。法拉第当时归纳出五种情形，请说出这五种情形各是什么？典题深化1、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、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____________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．电流周围产生磁场学习小结当堂检测1、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.Φ1Φ2B.Φ1Φ2C.Φ1=Φ2D.无法确定2、恒定的匀强磁场中有一个圆形闭合线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，穿过线圈的磁通量发生了变化（）A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动B.线圈沿自身所在的平面做加速运动C.线圈绕任一直径做匀速转动D.线圈绕任一直径做变速转动3、两个圆环A、B，如图所示放置，且RARB.一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁成功不是凭梦想和希望，而是凭努力和实践。第页共3页设计人：余萍二〇一六年十一月十四日星期一2通量ΦA和ΦB的关系是（）A、ΦAΦBB、ΦA=ΦBC、ΦAΦBD、无法确定4、磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则（）A、ΔΦ1ΔΦ2B、ΔΦ1=ΔΦ2C、ΔΦ1ΔΦ2D、无法确定5如图所示，六根导线互相绝缘通入等值电流，甲、乙、丙、丁四个区域是面积相等的正方形，则方向垂直指向纸内的磁通量最大的区域是（）A.甲B.乙C.丙D.丁第二学时温故知新法拉第把引起感应电流的原因概括为五类，它们都与相联系。即变化的、变化的、的恒定电流、的磁铁、在磁场中运动的。学习内容一、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。如图所示。观察实验，记录现象。表1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后平动向左平动向上平动向前平动向下平动结论：只有平动时，导体棒磁感线，有产生，前后平动、上下平动，导体棒都磁感线，没有产生。2、向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出演示：如图所示。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S极插入线圈N极停在线圈中S极停在线圈中N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出结论：只有磁铁线圈运动时，有产生。磁铁相对线圈时，没有电流产生。3、模拟法拉第的实验演示：如图所示。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操作现象（有无电流产生）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，迅速移动变阻器的滑片结论：只有当线圈A中电流时，线圈B中才有电流产生。二、分析论证1、探究实验1：（1）请在探究实验1的虚线框内画出实验的俯视图。（2）根据表1的记录，分析产生感应电流时闭合电路的磁通量有没有变化？如果有的话，是如何变化？（3）是什么原因引起了闭合电路的磁通量的变化？2、探究实验2：（1）请在探究实验2的虚线框内画出条形磁铁的磁感线分布图。（2）根据表2的记录，分析产生感应电流时螺线管中的磁通量有没有变化？如果有的话，是如何变化？（3）是什么原因引起了螺线管中的磁通量的变化？3、探究实验3：（1）请在探究实验3的虚线框内画出小螺线管A的磁感线分布图。（2）根据表3的记录，分析大螺线管B产生感应电流时大螺线管B中的磁通量的变化情况。（3）是什么原因引起了大螺线管B中的磁通量的变化？三、归纳总结1、电磁感应现象：；2、感应电流：；3、产生感应电流的条件：成功不是凭梦想和希望，而是凭努力和实践。第页共3页设计人：余萍二〇一六年十一月十四日星期一3典题深化1．右图所示，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（）A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．无法确定2．右图所示，在匀强磁场中的U形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，以相同的速度υ向右滑动，为使ab中有感应电流产生，对开关S来说（）A．打开和闭合都可以；B．应打开；C．打开和闭合都不行；D．应闭合。3．图中能产生感应电流的是()学习小结当堂检测1．关于感应电流，下列说法中正确的是()A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生D．只要闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流产生2．下图为闭合矩形导线框在有界匀强磁场中做匀速运动的情况，则在图示时刻能产生感应电流的是()3．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．穿过线圈的磁通量为零，磁感应强度也一定为零4．如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹性线圈，将线圈面积拉大，放手后穿过线圈的()A．磁通量减少且合磁通量向左B．磁通量增加且合磁通量向左C．磁通量减少且合磁通量向右D．磁通量增加且合磁通量向右5．如图所示，矩形线框abcd与磁场方向垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列方法可行的是（）A．以cd边为轴转动B．以中心线oo/为轴转动C．以ad边为轴转动（小于60°）D．以bc边为轴转动（小于60°）课后练习1．如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的两根平行直导线在同一平面且处于导线的中央，则()A.两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零B.两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零C.两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都为零D.两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都不为零2．如图,A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中接有灵敏电流计,下列操作及相应的结果可能实现的是()A．先闭合S2后闭合S1的瞬间,电流计指针偏转B．S1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转C．先闭合S1后闭合S2的瞬间,电流计指针偏转D．S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转3．如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动．下列四个图中能产生感应电流的是()4．在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是()A．将磁铁在纸面内向上平移B．将磁铁在纸面内向右平移C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动D．将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转5．如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则()A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h课后反思cabdSMNPQ××××××××××××成功不是凭梦想和希望，而是凭努力和实践。第页共3页设计人：余萍二〇一六年十一月十四日星期一4