河南省焦作市沁阳一中高中物理 第四章第二节 探究感应电流产生条件学案 新人教版选修32(1).doc

河南省焦作市沁阳一中高中物理 第四章第二节 探究感应电流产生条件学案 新人教版选修3-2学习重点 通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。学习难点 感应电流的产生条件。【课前预习案】一、“电生磁”和“磁生电”1、1820年，丹麦物理学家 发现载流导线能使小磁针偏转，这种现象成为电流的磁效应。2、1831年，英国物理学家 发现了“磁生电”的现象，这种现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫 。二、产生感应电流的条件1、磁通量（ ）的定义：在 中有一个与磁场方向 的平面，磁感应强度为b，平面的面积为s， 与 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。公式： 磁通量是 量，但有 之分，国际单位 磁通量的形象表述是穿过这个面的 。2、产生感应电流的条件：电路 磁通量发生 【课堂探究案】1、实验观察（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。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：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，有电流产生，前后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生。还有哪些情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。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：只有磁铁相对线圈运动时，有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。（3）模拟法拉第的实验演示：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。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。2、分析论证分组讨论，学生代表发言。演示实验1中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），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变化，无电流产生。演示实验2中，磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，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，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图4.2-4） 演示实验3中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈a中电流变化，导致线圈b内磁场发生变化，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，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图4.2-5）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？实例1中，部分导体切割磁感线，磁场不变，但电路面积变化，从而穿过电路的磁通量变化，从而产生感应电流；实例2中，导体插入、拔出线圈，线圈面积不变，但磁场变化，同样导致磁通量变化，从而产生感应电流；实例3中，通断电的瞬间，滑动变阻器的滑动片迅速滑动的瞬间，都引起线圈a中电流的变化，最终导致线圈b中磁通量变化，从而产生感应电流。从这三个实例看见，感应电流产生的条件，应是穿过闭合电路的磁通量变化。引起感应电流的表面因素很多，但本质的原因是磁通量的变化。因此，电磁感应现象产生的条件可以概括为：只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。4、实验检验：在如图所示的匀强磁场内移动闭合线框，在线框内有无感应电流产生？若在匀强磁场内转动线框，有无感应电流产生？“闭合电路的部分导体切割磁感线”与“闭合电路切割磁感线运动”有区别吗？【课堂小结】电磁感应现象： ；感应电流： ；产生感应电流的条件： 加深理解：1、电路必须是闭合。2、穿过闭合电路的磁通量要发生变化。 【巩固练习案】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.线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流产生d.只要闭合电路的一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在长方形线框平面的左则放置一通电直导线，如图所示，则下列情况中会产生感应电流的是（）a.当通电导线的电流突然增加b.若通电导线电流不变，向左略移动线框c.若通电导线电流不变，向上略移动线框d.线框以导线为轴转动3、如图所示，矩形线框abcd在通电长直导线的磁场中，分别做如下运动，线圈中有感应电流的是（ ）a.向右平动 b.向下平动c.以下边为轴转动 d.从纸面向纸外做平动4、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600）d.以bc边为轴转动（小于600）5、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 6、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()7、在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上