内蒙古乌拉特中旗一中高中物理《第二节探究电磁感应的产生条件》导学案 新人教版选修3-2

1 内蒙古乌拉特中旗一中高中物理选修内蒙古乌拉特中旗一中高中物理选修 第二节探究电磁感应的产第二节探究电磁感应的产 生条件生条件 导学案导学案 学习难点学习难点 感应电流的产生条件 学习方法学习方法 实验观察法 分析法 实验归纳法 讲授法 实验器具实验器具 条形磁铁 两个 导体棒 示教电流表 线圈 粗 细各一个 学 生电源 开关 滑动变阻器 导线若干 学习过程学习过程 一 复习磁通量 一 复习磁通量 的概念 的概念 什么叫磁通量 它是如何定义的 公式是怎样的 通常情况下如何表示 1 定义 用 表示 磁 通量就是表示穿过这个面的 2 公式 3 单位 1wb T m2 新课教学新课教学 1 1 史料介绍 史料介绍 首先让我们把目光投向 1820 年 4 月的一天 丹麦物理学家奥斯特在一次演讲中 碰巧 在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针 当电源接通时 小磁针居然转动了 听众 中大概没有人注意到这一现象 但奥斯特却为这一发现感到振奋 这就是后来著名的 奥斯特实验 奥斯特实验揭示了电能够产生磁 那反过来磁能否产生电呢 当时很多物理学家都进 行了艰难的探索 如法国的安培 瑞士的科拉顿等 但均以失败告终 最后只有英国 的法拉第经过十年的不懈努力 终于为我们找到了答案 磁可以产生电 但是有条件 的 下面就让我们沿着当年法拉第探索的足迹 来探究一下产生电磁感应所需要满足 的条件吧 2 2 探究电磁感应的产生条件 探究电磁感应的产生条件 探究实验一 闭合电路的部分导体切割磁感线 如图 4 2 1 所示 2 学生操作实验 记录观察结果 表1 小组讨论 归纳 当闭合电路的部分导体 运动时 电路中会产生感应电 流 还有哪些情况可以产生感应电流呢 探究实验二 向线圈中插入磁铁 把磁铁从线圈中拔出向线圈中插入磁铁 把磁铁从线圈中拔出 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 学生操作实验 记录观察结果 表 2 导体棒动作指针是否偏转 水平向右运动 水平向左运动 斜向运动 竖直上下运动 磁铁的动作表针摆动方向磁铁的动作表针摆动方向 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 3 小组讨论 归纳 探究实验三 模仿法拉第的实验 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 学生操作实验 记录观察结果 表 3 小组讨论 归纳 3 3 分析论证 分析论证 小组讨论 实验二 如图 4 2 4 所示 磁铁插入线圈时磁场由弱变强 磁铁由线圈抽出时 磁场 由强变弱 即通过线圈 B 的磁场强弱变化时 可以产生感应电流 实验操作表针偏转 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 迅速移动滑动变阻器的滑 片 4 实验三 如图 4 2 5 所示 由于开关闭合 断开及迅速移动滑动变阻器的滑片 线圈 A 中的电流迅速变化 产生的磁场也在迅速变化 又由于两个线圈套在一起 所以通 过线圈 B 的磁场强弱也在迅速变化 从而产生感应电流 总结一 由实验二 三可以得出结论 当通过闭合电路的 变化时 闭合电 路中可以产生感应电流 实验一 为了更好的说明问题 我们画出实验一的俯视图 如图 7 所示 问题 当导体棒 AB 向左 右运动时 磁场的强弱有没有变化 电路的那个量在变化 总结二 当 同样可以产生感应电流 5 4 4 归纳总结归纳总结 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 结论结论 产生感应电流的条件 课堂小结课堂小结 以上我们通过实验探究了电磁感应产生的条件 本节课我们除了要掌握产生感应电流 的条件外 更重要的是要掌握物理探究实验的探究方法 体验探究过程 作业设计作业设计 1 完成学案和课后练习 2 课后探究实践 摇 绳 能发电吗 课堂练习课堂练习 1 关于磁通量 磁通密度 磁感应强度 下列说法正确的是 A 磁感应强度越大的地方 磁通量越大 B 穿过某线圈的磁通量为零时 由B S 可知磁通密度为零 C 磁通密度越大 磁感应强度越大 D 磁感应强度在数值上等于 1 m2的面积上穿过的最大磁通量 2 下列单位中与磁感应强度的单位 特斯拉 相当的是 A Wb m2 B N A m C kg A s2 D kg C m 3 关于感应电流 下列说法中正确的是 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 4 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 6 面与导线垂直 长直导线通过环的中心 当发生以下变化时 肯定能产生感应电流的 是 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 使导线环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 5 恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈 线圈平面垂直于磁场 方向 要使线圈中能产生感应电流 线圈在磁场中应做 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匀加速运动 C 线圈绕任意一条直径转动 D 线圈沿磁场方向平动 6 如图所示 一长直导线在纸面内 导线一侧有一矩形线圈 且线圈一边 M 与通电导 线平行 要使线圈中产生感应电流 下列方法可行的是 A 保持 M 边与导线平行线圈向左移动 B 保持 M 边与导线平行线圈向右移动 C 线圈不动 导线中电流减弱 D 线圈不动 导线中电流增强