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电磁感应学案及作业

电磁感应学案及作业
电磁感应学案及作业

五、电磁感应 发电机(学案)

逆向思维是科学研究中的常用思维之一.奥斯特实验表明:通电导体周围存在磁场.通俗的说”电能生磁”.根据逆向思维,你的推理猜想: 活动一:体验”磁生电”

自主阅读51页,学会如何用微型电风扇体验”磁能否生电”.

体验表明:___________________

1831年_________首先发现了磁生电的规律.利用磁场产生电流的现象叫________现象,电磁感

觉产生的电流叫________.

活动二:探究感应电流产生的条件

自主学习52页,你能用提供的装置,组装右图.并闭合开关,进行如下操作

闭合电路的一部分导体在在磁场中做 运动时,电流表指针会发生摆动,说明电路中

有感应电流产生。我们知道,电源是闭合电路中产生持续电流的条件.在这个实验电路中, 部分相当于电源,在此过程中能量的转化情况是 。

探究2:改变感应电流方向,你能有那些方法?

结论:感应电流的方向与____方向和________方向有关.

例1:在探究产生感应电流的实验中,某同学按照图中的4种情况让团合电路的一段导体AB 在磁场中沿箭头所示方向运动,其中能够产生感应电流的是

图。

例2:是如图所示,某物理兴趣小组的同学,用较长的软电线两端与灵敏电流计两接线柱连接起来,两同学拿着电线的两处,分别站在地面上的东西方向,象跳绳一样在空中不停地摇动电线,可看到灵敏电流计的指针发生偏转。请你利用学过的物理知识解释这个现象。

活动三:自主阅读<<发电机>>,观察手摇发电机发电,完成下列问题 手摇发电机主要是由_________和可以转动的_________等组成.

现象1: 摇动手柄时,小电灯会发光,说明电路中有___________.

解析:摇动手柄时,带动线圈做________运动.从而产生感应电流.可见,发电机是根据______现象而发明的.

现象2:灯泡时亮时暗,表明____________

将灯泡换成小量程电流表,缓缓摇动手柄,观察到指针 .

这表明线圈在磁场中转动时,所产生的感应电流的______和______随时间发生周期性变化,这种电流叫_______

我们日常生活中使用的交变电流,频率为50Hz,表明,每秒完成________个周期性变化. 发电机工作过程伴随有能量转化,请用图表达:

拓展应用:如图是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时,人声带由于

而产生的声音,通过

传播到膜片,使膜片以

及与膜片相连的线圈在磁场中振动,切割磁感应线,线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的

,可见, 这种话筒是根据 现象的原理制成的.

讨论下列问题:1。电能在输送过程中为何会有损失?

输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。根据电流的热效应可知,电流通过很长的导线要发出大量的热。

如皋配电站至实验初中输电线电阻约400欧,如果通的电流是10安,每秒钟导线产生的热量为 J。浪费的电能是 kwh

2.如何减少电能在输送线路上的损失

焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出,减小输电电流I,可减少损失的能量

3.高压输电能减小输电电流的原因

输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位

五、电磁感应发电机(习题)

1.如图所示的电路中,能使电流表指针发生偏转的是()

A.导体棒ab向上运动B.导体棒ab向下运动

C.导体棒ab向左运动D.导体棒不动,磁铁向上运动

2.如图是小明同学为了探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,产生感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向).下列分析比较,结论正确的是( )

A.比较图a和b,说明感应电流方向与磁场方向有关

B.比较图b和c,说明感应电流方向与导体运动方向有关

C.比较图a和c,说明感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关

D.由图d可得出结论:感应电流方向与导体是否运动无关

3.如图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是 ( )

A.甲:磁场能产生电流

B.乙:闭合开关,小磁针N极向左偏转

C.丙:麦克风应用了磁场对电流的作用

D.丁:电流相同时,线圈的匝数越多电磁铁磁性越强

4.如图所示,abcd是一个“U”型金属导轨,pq是一根金属棒,可以在金属导轨上滑动。金属导轨处于一个蹄形磁铁中,一重物通过定滑轮的细绳与金属棒相连,整个装置置于水平桌面上并处于静止状态。当重物开始下落且pq在磁场内运动的过程中

( )

A.回路中有电流,此过程电能转化为机械能

B.回路中无电流,此过程电能转化为机械能

C.回路中有电流,此过程机械能转化为电能

D.回路中无电流,此过程机械能转化为电能

5.闭合电路的一部分导体在中做运动时,导体中就会有电流产生,这种现象叫电磁感应。所产生的电流叫____________。

6.发电机是根据原理制成的.发电机产生的电流称为感应电流,感应电流的方向与闭合电路一部分导体切割磁感线的方向及方向有关.

7.如图所示为我们做过的课本上的实验,其中用来探究电流能否产生磁场的是图___________。电风扇、洗衣机中的电动机工作原理与图_______________的原理相同,要改变电动机的转向可以改变___________________________________.

8.当扬声器中的线圈通过的电流方向如图甲所示时,线圈向左运动,那么当电流方向改变时,线圈将向_______运动;如此反复,线圈带动纸盆_______而发声。与扬声器原理相似的是_______(填“电动机”或“发电机”)。作为一种应急措施,有时也可以用扬声器代替话筒。如图乙所示装置,人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音就会使与纸盆相连的线圈在——中振动,从而产生随着声音的变化而

变化的电流。这种产生电流的现象在物理学上称为现象。

9.如图所示,是小明同学探究“怎样产生感应电流”的实验装

置.ab是一根铜棒,通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱

上.实验时发现,无论怎样水平移动金属棒,指针都没有明

显偏转(仪器、接触都完好).请从两个方面写出改进措施:

10.有一种环保型手电筒,筒内没有电池。使用时,只要来回摇

晃手电筒,使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间穿过线圈来

回运动,灯泡就能发光。这种手电筒能发电是依据原

理。其获得电能的过程是_______________能转化为电能,要使

灯泡亮度增大,可采用的方法是

11.图是某课外活动小组仿制的一个能产生持续电流的装置—发电机,装有手摇柄(未画出)的转轴垂直穿过圆盘中心,金属圆盘放在蹄形磁铁之间,圆盘的轴心和能在圆盘的边缘滑动接触的滑片通过金属导线与电流表相连。金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆

盘半径的导线组成的,圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁力

线的运动,从而产生持续电流。当以某一转速匀速转动金属圆盘时,电流

表有一定的计数。

根据上述材料,请完成下面的实验探究填空:

(1)换用的磁铁,其它条件不变,发现电流表读数增大,说明电

流大小跟磁场强弱有关;

(2)换用一个半径大一些的金属圆盘,其它条件不变,发现电流表读数增大,

说明电流大小也跟__________有关;

(3)当圆盘转速增大,其它条件不变时,发现电流表读数也增大,说明电流大小还跟有关。*12.在远距离输电中,在不改造输电线路和保持输送功率不变的情况下,为了使输电线路上损失的电功率减小为原来的1/2,应采取的措施是

A B.将输送电压升高到原来的2倍

C.将输送电压降低到原来的l/2 D.将输送电压降低到原来的1/

电磁感应现象教学设计

电磁感应现象教学设计 电磁感应现象教学设计 篇一:电磁感应现象教学设计 一、教材分析 课本从4个层面介绍了电磁感应——定性了解定磁感应现象、掌握感应电动势方向的判定规则和定量计算感应电动势的大小、了解电磁感应的两类情况、了解电磁感应规律在自感涡流电磁阻尼电磁驱动中的应用。 教材对感应电流产生条件、感应电流方向的判定、感应电动势的大小等的处理,全部是从唯象的角度,而且全部是拿磁通量来说事;但实际上,电磁感应存在两种本质完全不同的情况,而且谈论磁通量必须有一个回路,可是一根导体棒切割磁感线却没有回路。这种处理,实际上给学生造成了许多理解和应用上的困难。 不过,教材利用第五节做了一个补充,那么,一轮复习,笔者认为就应该纠回正常思路,先分两种情况说明,然后总结出感应电流产生条件、感应电流方向的判定规则和感应电动势的大小计算的磁通量表述。 另外,一轮复习,第一讲承担着全章知识内容的引领作用,因此本讲可以将本章所涉及的大部分关键模型拿出来与学生见面。 二、学情分析 学生已经自主复习了教材,并自主完成了第一讲资料前后的填空、

辨析和例题、练习,对本章、本讲所涉及的内容和题型都有了较为熟悉的了解。 但是,从练习的完成质量来看,学生对电磁感应的实质、磁通量的变化、楞次定律的综合应用都存在明显困难,这需要老师引导梳理和透彻理解本讲内容、并分类讲解楞次定律的应用思路和技巧。三、教学目标 1、知识与技能:熟练掌握磁通量及其变化的计算方法,理解感应电流的产生条件,深刻理解楞次定律并能够熟练、灵活应用。 2、过程与方法:通过教师的引导,一起重新整理知识脉络,从而加深对本章本节知识内容的理解;同时,通过对练习题的归类分析,从而加深对楞次定律的理解。 3、情感、态度与价值观:培养学生深入学习本章的兴趣和信心。 四、教学重难点 1、磁通量及其变化; 2、感应电流的产生条件; 3、楞次定律、右手定则的理解和应用。五、教学媒体 PPT多媒体课件,《与名师对话》一轮复习资料六、教学时间 七、教学反思 1、本讲第一部分内容——知识串讲部分,结合PPT课件讲快一些,因为特殊原因我的课件未能用成,导致知识串讲部分没有讲完。 2、有教师反映,感生电动势的讲解超纲——高考不考,一轮复习就不应该涉及。 3、楞次定律是电磁感应一章的难点,从后续几讲练习完成情况

《电磁感应》教学设计

《电磁感应》教学设计 (一)引入新课:我们的物理“很美”,它具有“和谐的美”、“规律的美”——如浩瀚的宇宙及我们的太阳系在各就各位的运行着;它还具有“对称美”——如有“正电”就有“负电”、磁体有“南极”就有“北极”、平面镜中的像与物完全对称、还听说有“物质”就有“反物质”??当然物理也具有“奇异的美”,如听说有“磁单极子”,还有什么“宇称不守恒”……随着以后年级的递增,你会逐渐发现物理的各种美。通过奥斯特实验,我们知道:“电”能产生出“磁” ,(老师不妨在30秒内重现这个实验),那么同学猜想,反过来,“磁”能否生产出“电”来呢?(顺便板书逆向箭头并带问号) 几乎所有学生猜:“磁”也能生“电”。(那只是乱猜,无正当 理由,只是思维定势喊的) (二)引导学生确定需要哪些器材(这里,老师起很大主导作用):当然要有磁体,还得有导线(否则,电流在哪流?),我给准备的是2m长的。还得有检验是否生出电流来的电流表(否则,你生出电来 了都还不知道呢)。 (三)这时,老师宣布:“开始试验,我看咱班那位同学把法拉 第憋了10年才发现的电流找出来”:同学们跃跃欲试,摩拳擦掌, 都想第一个发现,情绪激动,但无从下手,不知怎么摆弄好,憋得难

受,我则煞有介事的巡视着??我知道他们几乎发现不了。但我就想让他们憋很长一段时间并且还没书看,急的难受。巡视时,我发现各种各样的做法:1、导线敞开着,放在蹄型磁体上不动(很多学生);2、导线敞开着,在蹄型磁体上随便乱动(很多学生);3、导线敞开着,放在蹄型磁体中间不动(很多学生);4、导线敞开着,放在蹄型磁体中间晃动(部分学生);?? 这时候,我只问学生一句话:“开着的导线里会有电流吗?”只见大部分学生开始把导线闭合。但还是没有同学生产出电流来,我再说:“不急,人家法拉第用了好几年,我们才一节课,不过二班有个同学发现了”(其实没有)。就这样,学生们在好胜心的驱动下,积极的想着办法??我巡视着,开始发现有些学生把导线缠绕到蹄型磁体上。约15——20分钟以后(绝不是浪费),我走上讲台演示,我用的演示器材就是普通导线,我用夸张的慢动作缠绕10圈,快速切割,学生不约而同的:“啊,电流!”,我再用夸张的慢动作缠绕20圈,30圈,学生高呼:“大电流!”;再换正规实验器材——线圈,再做实验,然后,在线圈里接入一个灯泡,也发光。到此,学生一直感叹,后悔,我就差那么一点点!此时,我讲法拉第及科拉顿的故事。发给学生们线圈也感受感受。师生共同总结:产生电流的条件及电流方向与什么有关。

§9.4《电磁感应案例分析》导学案2

§9.4《电磁感应案例分析》导学案2 班级 : 姓名: 编写人:陈熠 【学习目标】 1、掌握电磁感应中的图像问题的求解方法。 2、掌握双轻滑杆模型问题的求解方法 【重点、难点】 1.掌握电磁感应中的图像问题的求解方法。 2.掌握双轻滑杆模型问题的求解方法 【合作探究】 1、电磁感应中的图像问题 例1、如图甲所示,一直角三角形金属框,向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场,磁场仅限于虚线边界所围的区域内,该区域的形状与金属框完全相同,且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上。若取顺时针方向为电流的正方向,则金属框穿过磁场过程的感应电流i 随时间t 变化的图像是下图所示的( ) 例2、如图所示,在x ≤0的区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy 平面(纸面)向里。具有一定电阻的矩形线框abcd 位于x y 平面内,线框的ab 边与y 轴重合。令线框从t =0的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I (取逆时针方向的电流为正)随时间t 的变化图线I —t 图可能是下图中的哪一个?( ) 思考:如何解决此类问题? 2、轻滑杆模型 例1、如图16所示,竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m ,垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B =4 T ,轨道光滑、电阻不计,ab 、cd 为两根完全相同的金属棒,套在导轨上可上下自由滑动,每根金属棒的电阻为1 Ω.今在ab 棒上施加一个竖直向上的恒力F ,这时ab 、cd 恰能分别以0.1 m/s 的速度向上和向下做匀速滑行.(g 取10 m/s2)试求: (1)两棒的质量; (2)外力F 的大小.

电磁感应教案

《电磁感应》章节复习教案 第二课时:电磁感应综合问题 课型:复习课 时间:2015/04/22 班级:高二(1)班 教者:许军义 教学目标: (一)知识与技能 1.进一步掌握感应电流的产生条件、方向的判断、大小的计算。 2. 掌握解决电磁感应中电路问题,力学问题,能量问题,图像问题的分析方法及思路。 (二)过程与方法 通过电磁感应中的电路问题,力学问题,能量问题,图像问题的分析方法及思路的教学,使学生的解题能思路、解题能力和解题方法得到进一步的提高,初步达到高考要求。 (三)情感、态度与价值观 培养学生学以致用的思想,用辩证唯物主义的观点认识问题的态度。 教学重点:电磁感应综合问题分析方法及思路 教学难点:1.电磁感应与电路问题综合中等效电路分析。 2.电磁感应与力学问题综合中受力截面图分析及运动过程分析。 教学过程: 一、组织教学,清点人数。 二、导入教学,展示目标。 三、新课教学: (一)、电磁感应与电路知识的综合应用 用电路规律求解,主要1、解决电磁感应与电路问题的分析方法及思路。 (1)、确定电源: 首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体就是电源,其次利用 或 求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向。 (2)、分析电路结构,画等效电路图。 (3)、利有欧姆定律,串并联规律等。 2、例题分析 {例1} 匀强磁场的磁感应强度为B ,磁场宽度为d ,一正方形金属框连长为L,每边电阻 t n E ??Φ=θsin BLv E =

均为R ,金属框以速度V 匀速穿过磁场区域,其平面始终一磁感线方向垂直,如图所示。则线圈进入磁场磁场过程中a 、b 两点间电压Uab= ;穿出磁场磁场过程中a 、b 两点间电压Uab= 。 {解题方法过程} 学生活动:画出线圈进入磁场和穿出磁场过程中 等效电路 师生活动:根据等效电路及电路知识确定线圈进 入磁场和穿出磁场过程中a 、b 两点间 电压Uab 答案:进入磁场过程:Uab=BLV/4 穿出磁场过程:Uab=3BLV/4 (二)、电磁感应中的动力学问题 1、解决电磁感应与动力学问题的分析方法及思路: 教师活动:展示电磁感应中的动力学问题解题的基本思路方框图,并讲解。 学生活动:看图理解。 2、例题分析 {例2}如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd 和ef ,水平放置且相距L ,在其左端各固定一个半径为r 的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路,两金属杆质量均为m 。整个装置放在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F= 3 mg 拉细杆a ,经很长一段时间后,杆b 恰好静止在圆环上某处,试求: (1)此时回路中的感应电流; (2)此时杆b 的位置距圆环最低点的高度。 {解题方法过程} 学生活动:1、分析a 杆最终运动状态。 2、据a 3、画b 杆受力截面图。 a d b c 电路分析 确定电源 (E ,r ) 感应电流确定导体所受的安培力 受力分析确定合外力 a v 与a 方向关运动状态分析 临界状态

《电磁感应现象》教学设计

《电磁感应现象》教学设计 一、教材分析 电磁感应现象实在学生学习了电学的初步知识和电流能够产生磁场的基础上编排的,是初中电与磁的重点,同时也是电磁学的基础,通过本节课的学习,不仅能加深对电能生磁的理解,同时让学生对电磁学有一个较全面的认识,为下面和以后有关电磁学的学习奠定了基础。此外,电磁感应知识与人们日常生活、生产技术有着密切的联系,因此,学习这部分知识有重要的现实意义。 二、学情分析 初中学生正处于发育、成长阶段,他们对事物存在好奇心,具有强烈的操作兴趣。而且通过前面的学习,已经初步掌握了科学探究的方法,分析问题、应用知识解决问题的能力也有所加强。 三、设计理念 本节课以新课程理念为指导,实施探究式教学,注重培养学生动手、动脑的良好习惯,让学生通过自主探究获得新知识,渗透科学探索的精神。 本节课利用日常生活中的“电”由何而来,引入新课,以激发学生的学习欲望,体现了从生活走向物理。在探究“磁生电”的过程中,采取了“逆向思维”、“科学探究”等方法,使学生始终处于积极的思索之中,把“教学过程”转变为“探究过程”,培养了学生良好的思维习惯和初步的科学实践能力。而在学习发电机的过程中,则以学生自主学习为主,结合图片和模型,解决有关问题,同时通过“三峡工程”和“磁记录”等内容,把所学知识应用与生产实际中,以培养学生的自学能力以及终生的探索乐趣。 四、设计思路 1、三维目标 (1)知识与技能 ①理解电磁感应现象。 ②了解感应电流的方向与导体运动的方向及磁场的方向有关。

③知道发电机的工作原理,知道发电机在工作时能量如何转化。 ④知道我们的生活用电是交流电。 (2)过程与方法 ①通过经历探究“磁生电”的过程,培养学生进行逆向思维和发散思维的能力。 ②通过制作发电机的过程培养学生的动手实践能力,鼓励学生积极开展小 发明、小制作活动。 (3)情感、态度与价值观: ①通过向学生介绍法拉第的生平,培养学生锲而不舍、坚忍不拔的思想品质。 ②通过介绍发电机的发明,是学生了解科技发展是人类社会进步的巨大推动力。 2、教学重点和难点 (1)教学重点:磁如何产生电。 (2)教学难点:电磁感应实验的设计方案和制作小发电机。 3、教学方法 观察实验法、科学猜想、实验探索法、讨论归纳法、多媒体演示、合作探究。 4、学法指导 现代的素质教育有一个更新的观念,就是培养学生的创新精神和实践能力,这其中最主要的因素就是懂得自己去发现问题而不是等别人来提问题,这也是我们以前教学过程中不太注意的,所以,现在我们要注意这些问题的发现。 对现时期的教学来讲,我们不仅要教学生知识,培养学生能力,传播学习的思想方法,重要的是通过这些手段,培养他们的学习能力,为他们今后继续教育或终身教育打下良好的基础。所以教学法部分有:(1)使学生学会发现问题,然后是分析、解决问题的能力。学生只有有了疑问,才有学习的动力,而问题的解决,恰好就是建立新的知识结构的过程,从而培养学生

电磁感应教学设计

电磁感应教学设计 (一)教学目的 1.知道电磁感应现象及其产生的条件。 2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。 3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。 (二)教具 蹄形磁铁4~6块,漆包线,演示用电流计,导线若干,开关一只。 (三)教学过程 1.由实验引入新课 重做奥斯特实验,请同学们观察后回答: 此实验称为什么实验?它揭示了一个什么现象? (奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场) 进一步启发引入新课: 奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不可以反过来进行逆向思索:磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验,进行探索研究。 2.进行新课 (1)通过实验研究电磁感应现象 板书:〈一、实验目的:探索磁能否生电,怎样使磁生电。〉 提问:根据实验目的,本实验应选择哪些实验器材?为什么?

师生讨论认同:根据研究的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。 教师展示以上实验器材,注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向,然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。 进一步提问:如何做实验?其步骤又怎样呢? 我们先做如下设想:电能生磁,反过来,我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对实验有没有影响?下面我们依次对这几种情况逐一进行实验,探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。 用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。 教师按实验步骤进行演示,学生仔细观察,每完成一个实验步骤后,请学生将观察结果填写在上面表格里。 实验完毕,提出下列问题让学生思考: 上述实验说明磁能生电吗?(能) 在什么条件下才能产生磁生电现象?(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时) 为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢? (师生讨论分析:左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线,所以不产生感应电流。) 通过此实验可以得出什么结论? 学生归纳、概括后,教师板书: 〈实验表明:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。〉

《电磁感应的发现》导学案1.doc

《电磁感应的发现》导学案 [学习目标定位] 1?能理解什么是电磁感应现象?. 2 ?会使用线圈以及常见磁佚完成简单的实验. 3.能说出磁通量变化的含义. 4?会利用电磁感应产生的条件解决实际问题. 知侃?储备区温故追本溯源推陈方可知新 知识链接 1 ?磁通量的计算公式XBS的适用条件是______________ 且磁感线与平面__________ 若在匀强磁场B中,磁感线与平面不垂直,公式<P=BS中的S应为__________________________ 2.磁通量是标量,但有正、负之分.一般来说,如果磁感线从线圈的正面穿入,线圈的磁 通量就为“ + ”,磁感线从线圈的反面穿入,线圈的磁通量就为“ _________ ”. 3.由阿知,磁通量的变化有三种情况: (1)磁感应强度B不变,___________ 变化; (2) ______________ 变化,有效面积S不变; (3 ______________ 和___________ 同时变化. 新知呈现 一、奥斯特实验的启迪 1820年,__________ 从实验中发现了电流的磁效应,不少物理学家根据__________ 的思考,提出既然电能产生磁,是否也存在_____ 效应,即 ____________ 呢? 二、电磁感应现象的发现 1831年,英国物理学家________ 发现了电磁感应现象.他将“磁生电”现象分为五类:(1) 变化屮的电流;(2)变化中的________ ; (3)运动屮的____________ ;(4)运动屮的_______ : (5)运动中的__________ L 三、电磁感应规律的发现及其对社会发展的意义 1.电磁感应的发现,使人们发明了 ______ ,把_______ 能转化成能;使人们发明了_ ________ ,解决了___ 能远距离传输屮能量大量损耗的问题;使人们制造出了结构简单的. ________ ,反过来把_ 能转化成______________ 能. 2.法拉第在研究电磁感应等电磁现象中,从磁性存在的空间分布逐渐凝聚出“_________ ”的科学创新思想.在此基础上,__________ 建立了电磁场理论,并预言了_____________ 的存在.

4.5 电磁感应现象的两类情况 第1课时 导学案 (人教版选修3-2)

高二物理 (4.5 电磁感应现象的两类情况 第1课时)导学提纲 §4.2 探究感应电流的产生条件 ) 导学提纲 【自主学思】 由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同,一般分为两种:一种是 不变,导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势,这种电动势称作 ,另外一种是 不动,由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作 。 1、感应电场:19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出,变化的 磁场会在周围空间激发一种电场,我们把这种电场叫做感应电场。 静止的电荷激发的电场叫 ,静电场的电场线是由 发出,到 终止,电场线 闭合,而感应电场是一种涡旋电场,电场线是 的,如图所 示,如果空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动,而产生感应电流,或者说导体中产生感应电动势。 感应电场是产生 或 的原因,感应电场的方向也可以由 来判断。感应电流的方向与感应电场的方向 。 2、感生电动势:(1)产生:磁场变化时会在空间激发 ,闭合导体中的 在电场力的作用下定向运动,产生感应电流,即产生了感应电动势。(2)定义:由感生电场产生的感应电动势称为 。 (3)感生电场方向判断: 定则。 3、洛伦兹力与动生电动势 导体切割磁感线时会产生感应电动势,该电动势产生的机理是什么呢? 导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关? 它是如何将其他形式的能转化为电能的? 动生电动势(1)产生: 运动产生动生电动势(2)大小:E= (B 的方向与v 的方向 ) 1、自主探究 一、电磁感应现象中的感生电场 常用电源的电动势是由非静电力移动电荷做功使电源两极分别带上异种电荷,电磁感应现象中的感应电动势又是怎样产生的呢? 1、感生电场:右图所示,一个闭合电路静止于磁场中,当磁场由弱变强时,闭合电路中产生了感应电动势与感应电流,这时又是什么力相当于非静电力促使电荷发生定向移动的? 2、阅读课本例题,回答下列问题: ①真空室内的磁场由谁提供?当电磁铁的电流恒定时,真空室内的电子受力如何? ②当电磁铁中通有图示方向均匀减小的电流时,所激发的磁场和感应电场怎样?真空室中的电子受力怎样?能使电 班级 姓名 小组 【学习目标】 1.知道电磁感应现象中的感生电场及共作用。 2.会用相关公式计算电磁感应问题。 3.了解电磁感应现象中的洛伦兹力及其作用。 【教学重、难点】 1.感生电动势和动生电动势产生的原因。 2.电磁感应问题的计算。 B E

(推荐)自编电磁感应导学案

第四章 《电磁感应》 预习作业: 一、磁通量(阅读3-1 第三章磁场88页) 定义: 公式: 单位: 符号: 1、 理解S ? 2、 的量性? 3、 引起的变化的原因? 4、 定性讨论如何确定磁通量的变化? 磁通密度 推导:B=/S ,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/ m 2 表示B 的单位; 习题思考: 1、比较穿过线圈A 、B 磁通量的大小 2、线圈由此时位置向左穿过导线过程,磁通量如何变化? 二、4.1划时代的发现(阅读3-2第一节) 问题1:奥斯特在什么思想的启发下发现了电流的磁效应? 问题2:1803年奥斯特总结了一句话内容是什么? 问题3:法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上思考对称性原理从而得出 了什么样的结论? 问题4:其他很多科学家例如安培、科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验可他们都没有成功他们问题出现在那里? 问题5:法拉第经过无数次试验经历10年的时间终于领悟到了什么? C d b a

问题6:什么是电磁感应?什么是感应电流? 三、4.2探究感应电流产生的条件(阅读课本第二节) 1、初中学习过电磁感应现象产生的条件? 2、阅读实验,猜想实验现象? 演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。猜想电流表的指针变化?导体棒的 运动 表针摆 动方向 导体棒的 运动 表针摆 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: 开关和变阻器的状态线圈B中有无电 流 开关闭合瞬间 开关断开瞬间

演示: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,猜想电流表的指针变化? 演示: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。猜想以下几种操作中线圈B 中是否有电流产生,记录在下表中。 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: 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的运动 表针摆动方向 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:

电磁感应学案解析

课时1 探究感应电流产生的条件 探究一、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,如图所示。 探究二: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。 结论:感应电流产生的条件是__________________ 训练案 题型一:电磁感应与电流磁效应 1.下列现象中,能表明电和磁有联系的是( ). A.摩擦起电 B.两块磁铁相互吸引或排斥 C.小磁针靠近通电导线时偏转 D.磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流 2.如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是( ). 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 题型二:磁通量及其变化 4.关于磁通量,下列说法中正确的是( ). A.磁通量不仅有大小,而且有方向,所以是矢量 B.磁通量越大,磁感应强度越大C.通过某一面的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零 D.磁通量就是磁感应强度 5.如图所示,线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S, 则穿过线圈的磁通量Φ=________. 6.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2,设前后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2则( ). A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.无法确定 7.两圆环A、B同心放置且半径R A>R B,将一条形磁铁置于两环圆心处,且与圆环平面垂直,如图所示.则穿过A、B两圆环的磁通量的大小关系为( )

电磁感应的发现导学案2

《电磁感应的发现》导学案 1.法拉第把引起电流的原因概括为五类,它们都与变化和运动相联系,即:变化中的 电流、变化中的磁场、运动中的恒定电流、运动中的磁铁、运动中的导体.] 2.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,在对以() 下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,不正确的说法是 A .库仑发现了电流的磁效应 B .爱因斯坦创立了相对论 C .法拉第发现了电磁感应现象 D .牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础A 答案ABCD 项正确.、奥斯特发现电流的磁效应,解析、错误,3() .关于磁通量,下列说法中正确的是A .磁通量不仅有大小,而且有方向,所以是矢量B .磁通量越大,磁感应强度越大C .通过某一面的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零D .磁通量就是磁感应强度C 答案AΦBSΦBSΦ较大,有可知和解析磁通量是标量,故由不对;由两个因素决定,=⊥⊥SB Φ=可能是由于不对;由较大造成的,所以磁通量越大,磁感应强度越大是错误的,故⊥BSS0Φ0BC对;可知,当线圈平面与磁场方向平行时,,但磁感应强度=,不为零,故=⊥⊥D 不对.磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量,故 【概念规律练】磁通量的理解及其计算知识点一 11100L0.20 m的正方形,放在磁匝的线圈,其横截面是边长为.如图所示,有一个=B0.50 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由感应强度为=() ,在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?横截面的周长不变正方形改变成圆形

1 图 3-5.510 Wb ×答案 线圈横截面为正方形时的面积解析22222-. 4.010SL (0.20)m m×===1穿过线圈的磁通量22--ΦWb WbBS0.504.0102.010×===××11r4L/2π2L/π. =横截面形状为圆形时,其半径=422 mπ(2L/π)S==截面积大小25π2穿过线圈的磁通量2-Φ2.5510Wb. BS0.504/(25π) Wb ××=≈=22所以,磁通量的变化23--ΦΦΔ10Wb Wb5.510Φ(2.552.0)=×--×==12ΦBS 的计算有几点要注意:=点评磁通量(1)S 是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积;B 是匀强磁场中的磁感应强度.(2)磁通量与线圈的匝数无关,也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响.同理,磁通量ΔΦΦΦΦΔΦ时,不必去考虑也不受线圈匝数的影响.所以,直接用公式求的变化量-=、12n. 线圈匝数22θB,线.如图角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为所示,线圈平面与水平方向成SΦ________. =圈面积为,则穿过线圈的磁通量

大学物理授课教案 第十章 电磁感应

第十章电磁感应 §10-1法拉第电磁感应定律 一、电磁感应现象,感应电动势 电磁感应现象可通过两类实验来说明: 1.实验 1)磁场不变而线圈运动 2)磁场随时变化线圈不动 2.感应电动势 由上两个实验可知:当通过一个闭合导体回路的磁通量变化时,不管这种变化的原因如何(如:线圈运动,变;或不变线圈运动),回路中就有电流产生,这种现象就是电磁感应现象,回路中电流称为感应电流。 3.电动势的数学定义式 (10-1)说明:(1)由于非静电力只存在电源内部,电源电动势又可表示为 ??=正极 负极l d K ε 表明:电源电动势的大小等于把单位正电荷从负极经电源内部移到正极时,非静电力所做的功。

(2)闭合回路上处处有非静电力时,整个回路都是电源,这时电动势用普 遍式表示:() ??=l K l d K :非静电力 ε (3)电动势是标量,和电势一样,将它规定一个方向,把从负极经电源内 部到正极的方向规定为电动势的方向。 二法拉第电磁感应定律 1、定律表述 在一闭合回路上产生的感应电动势与通过回路所围面积的磁通量对时间的变化率成正比。数学表达式: dt d k i Φ-=ε 在SI 制中,1=k ,(S t V Wb :;:;:εΦ),有 (10-2) 上式中“-”号说明方向。 2、i ε方向的确定 为确定i ε,首先在回路上取一个绕行方向。规定回路绕行方向与回路所围面积的正法向满足右手旋不定关系。在此基础上求出通过回路上所围面积的磁通量,根据 dt d i Φ-=ε计算i ε。 , 0>Φ00Φi dt d ε ,0>Φ00>?<Φ i dt d ε 沿回路绕行反方向 沿回路绕行方向 :0:0<>i ε 此外,感应电动势的方向也可用楞次定律来判断。楞次定律表述:闭合回路感应电流形成的磁场关系抵抗产生电流的磁通量变化。 说明:(1)实际上,法拉第电磁感应定律中的“-”号是楞次定律的数学表述。

高二物理电磁感应教案

高二物理电磁感应教案 (一)教学目的 1.知道电磁感应现象及其产生的条件。 2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。 3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。 (二)教具 蹄形磁铁4~6块,漆包线,演示用电流计,导线若干,开关一只。 (三)教学过程 1.由实验引入新课 重做奥斯特实验,请同学们观察后回答: 此实验称为什么实验?它揭示了一个什么现象? (奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场) 进一步启发引入新课: 奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不可以反过来进行逆向思索:磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验,进行探索研究。 2.进行新课 (1)通过实验研究电磁感应现象 板书:〈一、实验目的:探索磁能否生电,怎样使磁生电。〉

提问:根据实验目的,本实验应选择哪些实验器材?为什么? 师生讨论认同:根据研究的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。 教师展示以上实验器材,注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向,然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。 进一步提问:如何做实验?其步骤又怎样呢? 我们先做如下设想:电能生磁,反过来,我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对实验有没有影响?下面我们依次对这几种情况逐一进行实验,探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。 用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。 教师按实验步骤进行演示,学生仔细观察,每完成一个实验步骤后,请学生将观察结果填写在上面表格里。 实验完毕,提出下列问题让学生思考: 上述实验说明磁能生电吗?(能) 在什么条件下才能产生磁生电现象?(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时) 为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢? (师生讨论分析:左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线,所以不产生感应电流。) 通过此实验可以得出什么结论? 学生归纳、概括后,教师板书:

物理高三电磁感应复习学案

电磁感应讲义 本次课课堂教学内容 电磁感应中的“杆+导轨”模型 1.模型特点 “杆+导轨”模型是电磁感应问题高考命题的“基本道具”,也是高考的热点。 “杆+导轨”模型问题的物理情境变化空间大,涉及的知识点多。 2.分析思路 3.模型分类 模型一“单杆+水平轨道”模型 物理 模型 匀强磁场与导轨垂直,磁感应强度为B,棒ab长为L,质量为m,初速度为零, 拉力恒为F,水平导轨光滑,除电阻R外,其他电阻不计 动态 分析 设运动过程中某时刻棒的速度为v,由牛顿第二定律知棒ab的加速度为a= F m-B2L2v mR,a、v同向,随速度的增加,棒的加速度a减小,当a=0时,v最大,I = BL v R恒定 收尾 状态 运动形式匀速直线运动 力学特征a=0,v恒定不变 电学特征I恒定 为l的金属杆置于导轨上。t=0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。t0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求 (1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;

(2)电阻的阻值。 模型二“单杆+倾斜轨道”模型 物理 模型 匀强磁场与导轨垂直,磁感应强度为B,导轨间距L,导体棒质量m,电阻R, 导轨光滑,电阻不计(如图) 动态分析棒ab释放后下滑,此时a=g sin α,棒ab速度v↑→感应电动势E=BL v↑→电流I= E R↑→安培力F=BIL↑→加速度a↓,当安培力F=mg sin α时,a=0,v 最大 收尾状态运动形式匀速直线运动 力学特征a=0,v最大,v m= mgR sin α B2L2 电学特征I恒定 如图所示,足够长的固定平行粗糙金属双轨MN、PQ相距d=0.5 m,导轨平 面与水平面夹角α=30°,处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=0.5 T的匀强磁场中。长也为d的金属棒ab垂直于导轨MN、PQ放置,且始终与导轨接触良好,棒的质量 m=0.1 kg,电阻R=0.1 Ω,与导轨之间的动摩擦因数μ= 3 6,导轨上端连接电路如图所示。 已知电阻R1与灯泡电阻R2的阻值均为0.2 Ω,导轨电阻不计,取重力加速度大小g=10 m/s2。 (1)求棒由静止刚释放瞬间下滑的加速度大小a; (2)假若棒由静止释放并向下加速运动一段距离后,灯L的发光亮 度稳定,求此时灯L的实际功率P和棒的速率v。

电磁感应教案

课题:电磁感应现象 课型:新授课 说课人:王庆华 一、教材分析 ?电磁感应现象是中等职业学校物理教材第六章第三节 的内容,它是电磁学中的重点、难点,也是本教材的重点内容。前面学了电场、电动势、电阻定律、全电路欧姆定律等有关内容后,对电流的产生进一步认识。对理解变压器、电动机等电器的工作原理有很大帮助。 教学目标:1、理解楞次定律的内涵 2、应用楞次定律判定感应电流方向 教学重点:理解楞次定律中的“两个磁场”、“阻碍”所指的含义 教学难点:学生能理解并较好地应用楞次定律 ?二、教法指导:主要采用讲授法、演示实验法、情景模 拟法 学法指导:分组讨论、动手操作、多种感官并用 三、教学过程: (一)组织教学 (二)复习回顾:

上节课我们通过学习几种感应电流的获得方法,建立了用统一物理量来描述感应电流产生的一般条件,请同学们 回想并回答: 1、这个物理量是什么? 2、这个感应电流产生的一般条件是什么? 导入:在这些产生感应电流的方法中,感应电流的方向是不 同的,那么,它的方向由哪些因素决定?又遵循什么规律 呢? 本节我们就来学习探究这个问题。 (三)、新授过程 1、借助上一节p162图6-24的实验来探究感应电流方向 的决定因素 让学生结合图6-25及图6-26阅读p164“实验探究” 部分,这期间,教师在黑板作图6-27中的(1)和(2)。 2、结合图6-27分析感应电流的磁场方向的影响因素:(1)在分析前先指出“两个磁场”所指的内容: 在实验中有两个磁场:一是条形磁铁产生的磁场,二是线圈中流动的感应电流(相当于通电螺线管)产生的磁场 (2)指出:两个磁场的方向间有密切关系,遵循一定的规律 (3)分析这个遵循的规律: A、图(1)情形下:让学生特别注意“两个磁场”的方

【精品】自编电磁感应导学案

第四章《电磁感应》 预习作业: 一、磁通量(阅读3—1第三章磁场88页) 定义: 公式:单位:符号: 1、理解S? 2、的量性? 3、引起的变化的原因? 4、定性讨论如何确定磁通量的变化? 磁通密度 推导:B=/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/m2表示B的单位; 习题思考:

1、比较穿过线圈A、B磁通量的大小 2、线圈由此时位置向左穿过导线过程,磁通量 如何变化? 二、4.1划时代的发现(阅读3—2第一节) 问题1:奥斯特在什么思想的启发下发现了电流的磁效应? 问题2:1803年奥斯特总结了一句话内容是什么? 问题3:法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上思考对称性原理从而得出了什么样的结论?问题4:其他很多科学家例如安培、科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验可他们都没有成功他们问题出现在那里? 问题5:法拉第经过无数次试验经历10年的时间终于领悟到了什么? 问题6:什么是电磁感应?什么是感应电流?

三、4.2探究感应电流产生的条件(阅读课本第二节) 1、初中学习过电磁感应现象产生的条件? 2、阅读实验,猜想实验现象? 演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。猜想电流表的指针变化? 演示: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,猜想电流表的指针变化? 演示: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。猜想以下几种操作中线圈B 中是否有电流产生,记录在下表中。 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的 运动 表针 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: 开关和变阻器的状态 线圈B 中有无电流 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: 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的 运动 表针 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:

电磁感应学案2016

4.1划时代的发现4.2探究电磁感应的产生条件 ★学习目标: 1. 知道奥斯特实验、电磁感应现象,了解电生磁和磁生电的发现过程。 2.通过学习体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神 3. 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法 4. 通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。 ★主要内容: 一.阅读教材第2、3页,回答下列问题: 1.1803年奥斯特总结了一句话内容是什么? 2.奥斯特发现了电流的磁效应,能说明他是一个“幸运儿”吗? 3. 法拉第在奥斯特的电流磁效应的基础上,思考对称性原理,从而得出了什么样的结论? 4. 什么是电流的磁效应?什么是电磁感应?什么是感应电流? 5. 通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么? 二.探究电磁感应的产生条件 1、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4.2-1所示。 观察实验,记录现象。表1 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

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 演示实验1中: 演示实验2中: 演示实验3中: 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? 总结:电磁感应现象产生的条件可以概括为: 4、电磁感应中的能量转化 分析:实验一、消耗机械能---电能→发电机实验三、电能由a螺线管转移到b螺线管→变压器 结论:。

高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案1(新人教版)选修

高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案1(新 人教版)选修 法拉第电磁感应定律 【学习目标】 1、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素; 2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、; 3、知道E=BLvsinθ如何推导; 5、会用解决问题。 【重点、难点】 重点:理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式,知道公式E=BLvsinθ的推导过程;难点:知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、。预习案【自主学习】 1、在电磁感应现象中产生的电动势,叫做、产生感应电动势的那部分导体就相当于,导体的电阻相当于、 2、电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量成正比,表达式E=(单匝线圈),E=n(多匝线圈)、当导体切割磁感线产生感应电动势时E= (

B、L、v两两垂直),E=(v⊥L但v与B夹角为θ)、3、关于感应电动势,下列说法中正确的是( ) A、电源电动势就是感应电动势 B、产生感应电动势的那部分导体相当于电源 C、在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势 D、电路中有电流就一定有感应电动势 4、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb,则( ) A、线圈中感应电动势每秒钟增加2 V B、线圈中感应电动势每秒钟减少2 V C、线圈中无感应电动势 D、线圈中感应电动势保持不变 5、一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与磁场方向垂直、如图1所示,则有( )图1 A、Uab=0 B、Ua>Ub,Uab保持不变 C、Ua≥Ub,Uab越来越大 D、Ua

电磁感应现象及应用-教案

电磁感应现象及应用 【教学目标】 1.理解什么是电磁感应现象。 2.掌握产生感应电流的条件。 3.了解电磁感应在生产生活中的应用。 4.通过观察演示实验,归纳、概括出利用磁场产生电流的条件,培养学生的观察、概括能力。 【教学重点】 掌握只要闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。 【教学难点】 闭合电路磁通量的变化。 【教学过程】 一、复习提问、新课导入 教师:在初中的时候我们学习了产生感应电流的方法,请同学们回忆一下是什么方法? 学生回答:线圈切割磁感线会产生感应电流。 师生一起回顾产生感应电流的条件与感应电流的方向与什么有关。 复习之后再次发问:这是产生感应电流的唯一方法吗?通过这节课我们来学习一下这种现象是如何发现的,产生感应电流条件又有哪些? 二、新课教学 教师投影奥斯特实验,引出法拉第磁生电的理论。 (一)划时代的发现 1.奥斯特梦圆“电生磁” 由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响,坚信自然力是可以相互转化的,长期探索电与磁之间的联系。1820年4月终于发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动,导致了大批实验成果的出现,由此开辟了物理学的新领域──电磁学。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。 2.法拉第心系“磁生电”

1820年奥斯特发现电流的磁效应,受到科学界的关注,促进了科学的发展。1821年英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章,评述奥斯特发现以来电磁学实验的理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。法拉第在收集资料的过程中,对电磁现象的研究产生了极大的热情,并开始转向电磁学的研究。他仔细地分析了电流的磁效应等现象,认为既然电流能产生磁,磁能否产生电呢?1822年他在日记中写下了自己的思想:“磁能转化成电”。他在这方面进行了系统的研究。起初,他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使另一闭合导线中产生电流,做了大量的实验,都失败了。经过历时十年的失败、再试验,直到1831年8月29日才取得成功。他接连又做了几十个这类实验。1831年11月24日的论文中,他把产生感应电流的情况概括成五类:变化着的电流;变化着的磁场;运动的恒定电流;运动的磁场;在磁场中运动的导体。他指出:感应电流与原电流的变化有关,而不是与原电流本身有关。他将这一现象与导体上的静电感应类比,把它取名为“电磁感应”。为了解释电磁感应现象,法拉第曾提出过“电张力”的概念。后来在考虑了电磁感应的各种情况后,认为可以把感应电流的产生归因于导体“切割磁力线”。在电磁感应现象发现二十年后,直到1851年才得出了电磁感应定律。经过大量实验后,他终于实现了“磁生电”的夙愿,宣告了电气时代的到来。 3.科拉顿的“失败” 1820年,奥斯特的磁效应发表后,在科学界引起极大反响,科学家想既然“电能生磁”,反过来“磁也能生电”。可以说,想实现“磁生电”是当时许多科学家的愿望,例如,安培、科拉顿等人都曾为之努力过,但是都失败了。在这个问题上,最遗憾的莫过于科拉顿。 1825年,科拉顿做了这样一个实验,他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈,来观察在线圈中是否有电流产生。但是在实验时,科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响,他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里他想,反正产生的电流应该是“稳定”的(当时科学界都认为利用磁场产生的电应该是“稳定”的),插入磁铁后,如果有电流,跑到另一间房里观察也来得及就这样,科拉顿开始了实验。然而,无论他跑得多快,他看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置。科拉顿失败了。科拉顿的这个失败,是一个什么样的失败呢?后人有各种各样的议论。 有人说这是一次“成功的失败”。因为科拉顿的实验装置设计得完全正确,如果磁铁磁性足够强,导线电阻不大,电流计十分灵敏,那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时,电流计的指针确实是摆动了的。也就是说,电磁感应的实验是成功了,只不过科拉顿没有看见,他跑得还是“太慢”,连电流计指针往回摆也没看见,

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