汽车电工电子基础-教案 7.1认识电磁感应现象

汽车电工电子基础教案课题项目七任务一认识电磁感应现象计划学时2学时课堂类型任务驱动型授课时间教学目标知识目标：1.能描述电磁感应现象2.能描述楞次定律能力目标：1.能使用安培定则判定感应电流方向2.能根据楞次定律确定感应电流的磁场方向素养目标：1.通过向学生介绍法拉第发现电磁感应现象的漫长过程，培养学生锲而不舍、坚忍不拔的求知精神2.使学生认识到任何创造发明的基础都是科学探索的成果，使学生初步具有科学探索的意识教学重难点1.电磁感应现象的概念、产生条件2.运用右手定则判断感应电流的方向3.楞次定律判的含义4.运用楞次定律判断感应电流的方向教学方法项目式教学法教学内容【知识链接】一、电磁感应现象（一）概念闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接电流表。他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中会产生瞬时电流。如图7-1-2所示。法拉第发现，铁环并不是必须的。拿走铁环，再做这个实验，上述现象仍然发生，只是线圈B中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象，法拉第做了许多实验。1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交的一个报告中，把这种现象定名为“电磁感应现象”。（二）产生条件1.闭合回路2.穿过闭合电路的磁通量发生变化如果缺少一个条件，就不会有感应电流产生。（三）线圈中感应电动势的大小假设闭合电路是一个n匝的线圈，感应电动势可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，单位Wb，Δt为发生变化所用时间，单位为s，E为产生的感应电动势，单位为V。二、右手定则判断感应电流方向时可以使用右手定则。右手定则：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心（即手心正对磁场N极方向），大拇指指向导体运动的方向，那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。【任务实施】一、准备工作按表准备工具、设备、元器件及导线，检查设备外观是否完好。二、楞次定律试验（一）确认电流方向和电流表指针偏转的关系。将线圈、灵敏电流计串联，两端分别与干电池做瞬间接触(不能做较长时间的接触,以免大电流损坏灵敏电流计),确认电流方向和电流表指针偏转的关系。（二）按图连接电路,将条形磁铁的N极插入线圈,并按以下步骤操作:1.将通过线圈的磁场方向和磁通量（φ0）的变化情况,按下表的要求填入表内。2.观察电流计指针的偏转方向,确定出感应电流(I感)的方向,将结果填入下表。3.用右手螺旋定则确定I感在线圈内产生的磁场方向,并与线圈内的原磁场方向比较,将结果填入下表。4.分析I感的磁场对φ0的变化起什么作用,是阻碍还是加强质的变化,将结论填入表。5.将条形磁铁N极从线圈中拔出,按步骤2所述的过程进行实验,将结果填人下表。6.将条形磁铁的S极插入线圈,按步骤2所述的过程进行实验,将结果填入下表。7.将条形磁铁S极从线圈中拔出,按步骤2所述的过程进行实验,将结果填入下表。(三)闭合导体回路中感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律。应用楞次定律判断感应电流方向的步骤如下：1.明确引起感应电流的磁场方向。2.判断穿过闭合电路的磁通量的变化3.根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。4.利用安培定则判定感应电流的方向。三、电磁感应现象（一）如图所示用导线连接器件A和微安表。（二）将条形磁铁的N极插入线圈左侧末端，如图所示。将条形磁铁按下表操作步骤进行移动，记录下磁铁移动方向变化时微安表的变化，将结果填入下表。（三）将条形磁铁的S极插入线圈左侧末端，将条形磁铁按下表操作步骤进行移动，记录下磁铁移动方向变化时微安表的变化，将结果填入下表。磁棒N极插入线圈时,穿过线圈的磁通量增强,根据榜次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加。因此线圈内部感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相反,即靠近磁棒的那段（左边）就是N极，如下图所示。微安表正偏。当磁棒停止移动时,磁通量没有变化，因此没有感应电流产生,所以指针指为零。当磁棒N极拔出线圈时,穿过线圈的磁通量减弱。根据榜次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的减少。因此线圈内部感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相同,右边是N极，如下图所示。微安表反偏。当磁棒停止移动时,磁通量没有变化,因而没有感应电流产生,所以指针指为零。磁棒S极插入线圈时,穿过线圈的磁通量增强,根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加。因此线圈内部感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相反,远离磁棒的那端(右边)就是N极，如下图所示。微安表反偏。当磁棒停止移动时,磁通量没有变化，因此没有感应电流产生,所以指针指为零。当磁棒S极拔出线圈时，穿过线圈的磁通量减弱。根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的减少。因此线圈内部感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相同，左边是N极，如下图所示。微安表正偏。当磁棒停止移动时,磁通量没有变化，因此没有感应电流产生,所以指针指为零。【任务评价】楞次定律与电磁感应现象实验评分标准见下表。教学评价与小结一、电磁感应现象概念、条件只要穿过闭合导体回路中的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会产生感应电流，这周现象就称为电磁感应现象。闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。二、楞次定律感应