电磁感应导学案(DOC 11页).doc
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- 电磁感应导学案DOC 11页 电磁感应 导学案 DOC 11
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1、【教总42】 4.1划时代的发现 导学案【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领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。5以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。【学习重点】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。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。【学习难点】领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。【自主学习】 (一)奥斯特梦圆“电生磁”-电流的
2、磁效应阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。思考并回答以下问题:(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”-电磁感应现象阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。思考并回答以下问题:(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
3、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。学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。(三)实例探究1.有关物理学史的知识【例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麦克斯韦解析:该题考查有关物理学史的知识,应知道法拉第发现了电磁感应现象。答案:C 【例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_,
4、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_。解析:该题考查有关物理学史的知识。答案:奥斯特 安培 法拉第 库仑2.对概念的理解和对物理现象的认识【例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电流周围产生磁场解析:电磁感应现象指的是在磁场产生电流的现象,选项B是正确的。答案:B【教总43】 4.2探究电磁感应的产生条件 导学案1主备人:王 磊 审核人:徐 燕【学习目标】1知道产生感应电流的条件。2会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。3学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论
5、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。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。【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。【自主学习】一、“电生磁”和“磁生电”11820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。21831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
6、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 交流展示、精讲释疑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中。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。(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中
7、。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中。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
8、),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
9、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?【反馈练习】课后问题与练习1.2和3【课后作业】1.关于磁通量、磁通密度、磁感应
10、强度,下列说法正确的是( C D )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=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( ABC )AWb/m2 BN/AmCkg/As2 Dkg/Cm3.关于感应电流,下列说法中正确的是( D )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
11、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(C )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.如图所示,环形金属软弹簧,套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉,使其面积增大,则穿过弹簧所包围面积的磁通量将( B )A增大 B减小C不变 D无法确定如何变化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
12、应电流的是(D)【教总44】4.2探究电磁感应的产生条件 导学案2主备人:王 磊 审核人:徐 燕【学习目标】1.知道产生感应电流的条件2.会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。【学习重点】会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流【学习难点】举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。【自主学习】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: 2.磁通量是 量,但有 之分。3.磁通量的形象表述是穿过这个面的 。4.产生感应电流的条件 交流展示、精讲释疑【例题1】关于感应电流,下列说法中正确的是
13、( )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,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流解析:感生电流产生的条件:首先,穿过电路的磁通量必须变化;其次,电路必须闭合。本题(A)(B)(D)选择支都不能确保两点都满足,故不能选。 故(C)正确。【例题2】如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是( ).A.导线中电流强度变大 B.线框向右平动C.线框向下平动 D.线框以ab边为轴转
14、动解析:直线电流在其周围产生的磁感应强度与导线中的电流强度和考查点到导线的距离有关(B=KI/r)。本题(A)因电流强度的变大使穿过线框回路的磁场变强从而使磁通量发生了变化;(B)因线框向外运动使穿过线框回路的磁场变弱,从而使线框回路的磁通量发生变化;(D)主要是因为线框面与磁场方向的夹角不断变化,从而使线框回路的磁通量发生变化;(C)影响电路磁通量的三个因素都没有改变,故磁通量不变。故(A)(B)(D)正确。【例题3】如图所示,一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管,b为螺线管的中点,金属环通过a、b、c处时,能产生感应电流的是_.解析:螺线管外部的磁场类似于条形磁铁的磁场,内部的磁场是匀
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