高中物理4.1_4.2探究感应电流产生的条件教案新人教版选修3_2
2024-2025学年高中物理第四章电磁感应2探究感应电流的产生条件教案新人教版选修3-2
教学反思与总结
回顾本节课的教学过程,我意识到在教学方法上还有很大的提升空间。在讲解感应电流产生条件时,我发现单纯的理论讲解难以激发学生的兴趣,因此,我计划在下节课中增加一些实验演示,让学生直观地观察感应电流的产生过程,以提高他们的学习兴趣和参与度。
4.作业完成情况:评估学生对课后作业的完成情况和作业质量,以了解学生对电磁感应知识的巩固和应用情况。
5.教师评价与反馈:针对学生在课堂表现、小组讨论、随堂测试和作业完成情况等方面的表现,给予积极的评价和反馈,鼓励学生继续努力,指出需要改进的地方,并提供具体的改进建议。
6.学生自评与反思:鼓励学生进行自我评价和反思,让学生认识到自己的学习进步和不足之处,培养学生的自我反思能力和自我提升意识。
-电磁感应实验视频:提供不同类型的电磁感应实验视频,如改变磁通量、感应电流的方向判定等,帮助学生直观理解电磁感应现象概念、定律和应用等方面,供学生在课后练习和巩固。
-相关物理期刊和论文:推荐与电磁感应相关的物理期刊和论文,让学生了解电磁感应研究的最新进展。
学生活动:
-完成作业:认真完成作业,巩固知识点。
-拓展学习:利用拓展资源,进一步学习电磁感应知识。
-反思总结:反思学习过程,提出改进建议。
教学方法/手段/资源:
-自主学习法:引导学生自主完成作业和拓展学习。
-反思总结法:帮助学生总结学习经验,促进自我提升。
作用与目的:
-巩固学生对电磁感应知识的掌握。
教学评价与反馈
1.课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、注意力集中程度、回答问题的准确性和积极性,以评估学生对电磁感应知识的理解和掌握情况。
高中物理第四章4.2探究电磁感应的产生条件教案选修3_2
探究电磁感应的产生条件教材P6图4.2-1探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系2、模仿法拉第的实验:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出,或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置),教材P7图4.2-3探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系3、分析论证:实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;实验三:①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积不变,但磁场由弱变强;②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的面积也不改变,但磁场由强变弱;③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随之而变化,而大线圈的面积不发生变化,但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
4、归纳总结:在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。
其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。
磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。
结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。
5、课堂总结:1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流6、例题分析例1、右图哪些回路中比会产生感应电流例2、如图,要使电流计G发生偏转可采用的方法是A、K闭合或断开的瞬间B、K闭合,P上下滑动C、在A中插入铁芯D、在B中插入铁芯7、练习与作业1、关于电磁感应,下列说法中正确的是A导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B导体做切割磁感线的运动,导体内一定会产生感应电流C闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动,电路中一定会产生感应电流D穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流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加速直线运动C线圈绕任意一条直径做匀速转动D线圈绕任意一条直径做变速转动板书设计探究电磁感应的产生条件1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流教学反思本节课的关键是设计并作好实验,让学生观察思考高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理4.1_4.2探究感应电流产生的条件学案无答案新人教版选修3_2
§4.1-4.2 探究感应电流产生的条件学习目标一、知识与能力1观察电磁感应现象,理解产生感应电流的条件。
2.经历感应电流产生条件的探究活动,提高学生的分析、论证能力。
3.记一步认识磁通量的概念,能结合实例对磁通量的变化进行定性分析和定量判断。
二、过程与方法经历各种实验现象,学会通过现象,分析、归纳事物的本质特征的科学思想方法。
认识实验观察能力和逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用。
三、情感态度与价值观培养学生热爱科学实验,追求真理、求真务实的高尚科学品质。
热爱物理知识的学习。
教学重点探究感应电流产生的条件。
教学难点理解磁通量的变化。
新课讲授(一)复习磁通量(φ)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(二)新课学习“科学技术是第一生产力。
”在漫漫的人类历史长河中,随着科学技术的进步,一些重大发现和发明的问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,特别是我们刚刚跨过的二十世纪,更是科学技术飞速发展的时期。
经济建设离不开能源,人类发明也离不开能源,而最好的能源是电能,可以说人类离不开电。
饮水思源,我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。
1820年____________发现了电流的磁效应,__________由此受到启发,开始了“由磁生电”的探索,经过十年坚持不懈的努力,于1831年8月29日发现了电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代。
学生探究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。
2探究感应电流的产生条件-人教版选修3-2教案
探究感应电流的产生条件本次课程将探究感应电流的产生条件,主要包括磁场的变化和导体的运动两个方面。
通过实验,我们将深入了解感应电流的形成原理和特点,加深对电磁学知识的理解和掌握。
实验一:磁场的变化产生感应电流实验目的:通过实验观察磁场的变化过程中产生的感应电流,并探究感应电流的产生条件。
实验器材:铜线圈、电池、磁铁、手摇发电机、导线、电流表实验步骤:1.在铜线圈两端分别接上导线,然后插上电流表。
2.绕过磁铁的一端,将铜线圈与手摇发电机相连,产生电流。
3.快速改变磁场,观察电流表的变化。
4.反向旋转手摇发电机,改变电流的方向,观察电流表的变化。
实验结果:当磁场发生变化时,电流表会显示出感应电流的存在,并且改变磁场的速度越快,电流的幅度就越大。
当手摇发电机反向旋转时,电流的方向也会发生变化。
实验分析:当磁场变化时,会在铜线圈内产生电动势,从而产生感应电流。
磁场越强,铜线圈的匝数越多,产生的感应电流就越大。
同时,磁场的变化速度也会影响到感应电流的大小,变化越快,感应电流就越大。
实验二:导体的运动产生感应电流实验目的:通过实验观察导体的运动过程中产生的感应电流,并探究感应电流的产生条件。
实验器材:铜线圈、电池、磁铁、导线、电流表、铜棒、手摇发电机实验步骤:1.将铜棒与铜线圈连接,用手摇发电机产生电流。
2.将铜棒在磁铁的磁场中快速移动,观察电流表的变化。
3.改变移动方向,观察电流表的变化。
实验结果:当铜棒在磁场中运动时,电流表会显示出感应电流的存在,并且改变运动方向会导致电流的方向发生变化。
同时,铜棒运动的速度越快,感应电流的幅度就越大。
实验分析:当导体在磁场中运动时,会在导体中产生电动势,从而产生感应电流。
导体运动的速度越快,导体与磁场的相对运动速度就越大,感应电流就越大。
同时,导体所处的磁场的强度也会影响感应电流的大小。
总结通过以上两个实验,我们可以探究感应电流的产生条件,进一步了解电磁现象的本质。
感应电流是在磁场变化的情况下产生的,导体与磁场的相对运动速度也会影响感应电流的大小。
4.2 探究感应电流的产生条件 高中物理选修3-2新课优秀教案优秀教学设计(6)
2探究电磁感应的产生条件一、教材分析《探究感应电流的产生条件》是电磁学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位。
本节内容揭示了磁和电的内在联系,通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律,在教材中起到了承前启后的作用,是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。
在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手,再设计学生探究实验,对现象进行分析归纳,最后总结出产生感应电流的条件,这样的编排符合学生的认知规律。
教材中对法拉第坚信磁能生电,并历经十年的不懈努力,最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍,是一个很好的德育切入点,同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。
二、学生分析学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流,在初中已有一定的认识,但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。
因此,在教学中从学生的已有知识出发,通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法,从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。
三、教学目标(一)知识与技能1、观察电磁感应现象,理解产生感应电流的条件。
2、通过对产生感应电流的条件的归纳过程,进一步认识磁通量的概念,能结合实例对磁通量的变化进行定性判断。
3、电磁感应产生条件的探究活动,提高学生的分析、论证能力。
(二)过程与方法1、以建构主义教学论为主导思想,采用探究式教学模式,通过问题法、演示法、实验法、启发法、归纳法等教学方法,使学生在实验的基础上能大致归纳出产生电磁感应现象的一般条件。
2、学生通过一系列实验过程,在做中学,体验中学,最后能知道几种常见的产生感应电流的方式和条件。
(三)情感、态度与价值观1、经历各种实验现象,学会通过现象,分析、归纳事物本质特征的科学思想方法,认识到实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用。
2、在实验设计、操作过程中逐步积蓄探究热情,培养学生勇于探究的精神,养成主动参与科学研究的良好学习习惯;在自由、开放、平等的探究交流空间,能互相配合,互相鼓励,友好评价,共同学习。
《探究感应电流的产生条件》教案(人教版选修3-2)
4.2、探究电磁感应的产生条件教学目标(一)知识与技能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。
(二)过程与方法学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法(三)情感、态度与价值观渗透物理学方法的教育,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。
教学重点、难点教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
教学难点:感应电流的产生条件。
教学方法实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法教学手段条形磁铁(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,教学过程一、基本知识(一)知识准备①磁通量定义:公式:φ=BS 单位:符号:推导:B=φ/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/ m2表示B的单位;计算:当B与S垂直时,或当B与S不垂直时,φ的计算②初中知识回顾:当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
电磁感应现象:由磁产生电的现象(二)新课讲解1、实验一:闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材P6图4.2-1探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系2、模仿法拉第的实验:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出,或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置),教材P7图4.2-3探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系3、分析论证:实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;实验三:①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积不变,但磁场由弱变强;②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的面积也不改变,但磁场由强变弱;③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随之而变化,而大线圈的面积不发生变化,但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
高中物理 第四章 2探究感应电流的产生条件教案 新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理教案
《探究感应电流的产生条件》教案设计各一个,电源,滑动变阻器,导线假设干,电键。
2、多媒体课件六、教学过程[引入课题]老师演示“铝管隧道〞实验,用一个铁球和一个磁性球,在同一个管中演示他们下落的时间,发现铁球下落快,制造悬念,使学生产生疑问。
为什么磁性小球会下落的慢呢?通过这一节课的学习,我们会揭开之一谜底。
[史料介绍]师:1820年奥斯特发现了电流的磁效应,引起了科学界极大的震动。
英国物理学家法拉第对这一发现非常敏感,他立刻意识到磁和电是相互联系的,也应该能相互转化。
既然电能生磁;那么磁也一定能生成电。
同学们,如果你是当年的法拉第,为了证明由磁能生电这一假想,你将做怎样的实验尝试呢?[提出问题—猜想假设]:师:“磁生电〞,磁指的是什么?电指的是什么?学生思考回答以下问题:师:大家可以再回想一下,前面学过的电路中形成电流的条件是什么?生:电源、通路〔闭合电路〕师:而现在又是谁“生〞电?即使生电,我们怎样才能“看见〞?我们需要什么器材?怎样利用这些器材让磁去生电呢?大胆地猜一猜,动手做实验。
[介绍当年法拉第的实验猜想和装置]结合学生的猜想实验,老师介绍1925年11月28日法拉第的四个实验。
重点分析介绍四组实验中都有两个回路,其中一个是产生磁场的,另一个是验证感应电流的。
为后面设计电路埋下伏笔。
师:当年法拉第认为如果有感应电流产生,那么电流计的指针就应该始终指向某一个位置,就这样法拉第在之后的几年里一直未发现他想要的那种情况。
但是在他的科学日记里一直有这样的实验结果记录:“不行〞“毫无反应〞“未显示作用〞等;同时在他的日记里还有这样的文字“从普通的磁铁中获得电的希望,时时激励着我从实验上探求电流的感应效应。
〞对此他还进行了试验分析:如果说我的实验没有成功,那只能说我的实验还不够完善或者是还有一些隐蔽的细节没有被发现……同学们,现在的我们也有同样的信念:磁一定能生电!我们继续进行实验研究。
[设计实验进行验证]:首先我们来完成以下几个问题:1、利用所提供的仪器,设计实验,连结实验电路.〔老师展示同学连好的实验电路如以下图〕〔探究实验一〕〔探究实验二〕2、利用桌上仪器,连成电路,进行操作,让我来发现“磁生电〞。
高中物理第四章4.2探究电磁感应的产生条件教案选修3_2
探究电磁感应的产生条件教材P6图4.2-1探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系2、模仿法拉第的实验:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出,或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置),教材P7图4.2-3探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系3、分析论证:实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;实验三:①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积不变,但磁场由弱变强;②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的面积也不改变,但磁场由强变弱;③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随之而变化,而大线圈的面积不发生变化,但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
4、归纳总结:在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。
其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。
磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。
结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。
5、课堂总结:1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流6、例题分析例1、右图哪些回路中比会产生感应电流例2、如图,要使电流计G发生偏转可采用的方法是A、K闭合或断开的瞬间B、K闭合,P上下滑动C、在A中插入铁芯D、在B中插入铁芯7、练习与作业1、关于电磁感应,下列说法中正确的是A导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B导体做切割磁感线的运动,导体内一定会产生感应电流C闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动,电路中一定会产生感应电流D穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流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加速直线运动C线圈绕任意一条直径做匀速转动D线圈绕任意一条直径做变速转动板书设计探究电磁感应的产生条件1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流教学反思本节课的关键是设计并作好实验,让学生观察思考高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
学案:4.1 划时代的发现、4.2探究感应电流的产生条件
4.1 划时代的发现、4.2探究感应电流的产生条件学案(人教版选修3-2)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:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体.2.感应电流的产生条件:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流.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答案 C解析磁通量是标量,故A不对;由Φ=BS⊥可知Φ由B和S⊥两个因素决定,Φ较大,有可能是由于S⊥较大造成的,所以磁通量越大,磁感应强度越大是错误的,故B不对;由Φ=BS⊥可知,当线圈平面与磁场方向平行时,S⊥=0,Φ=0,但磁感应强度B不为零,故C对;磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量,故D不对.4.如图所示,用导线做成圆形或正方形回路,这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘),下列组合中,切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生的是()答案CD解析利用安培定则判断直线电流产生的磁场,其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆,即磁感线所在平面均垂直于导线,且直线电流产生的磁场分布情况是:靠近直导线处磁场强,远离直导线处磁场弱.所以,A中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示,其有效磁通量为ΦA=Φ出-Φ进=0,且始终为0,即使切断导线中的电流,ΦA也始终为0,A中不可能产生感应电流.B中线圈平面与导线的磁场平行,穿过B的磁通量也始终为0,B中也不能产生感应电流.C中穿过线圈的磁通量如图乙所示,Φ进>Φ出,即ΦC≠0,当切断导线中电流后,经过一定时间,穿过线圈的磁通量ΦC减小为0,所以C中有感应电流产生;D中线圈的磁通量ΦD不为0,当电流切断后,ΦD最终也减小为0,所以D中也有感应电流产生.【概念规律练】知识点一磁通量的理解及其计算1.如图1所示,有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20 m的正方形,放在磁感应强度为B=0.50 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正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?图1答案 5.5×10-3 Wb解析 线圈横截面为正方形时的面积S 1=L 2=(0.20)2 m 2=4.0×10-2 m 2.穿过线圈的磁通量Φ1=BS 1=0.50×4.0×10-2 Wb =2.0×10-2 Wb横截面形状为圆形时,其半径r =4L /2π=2L /π.截面积大小S 2=π(2L /π)2=425πm 2[ 穿过线圈的磁通量Φ2=BS 2=0.50×4/(25π) Wb ≈2.55×10-2 Wb.所以,磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2.0)×10-2 Wb =5.5×10-3 Wb点评 磁通量Φ=BS 的计算有几点要注意:(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,磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1也不受线圈匝数的影响.所以,直接用公式求Φ、ΔΦ时,不必去考虑线圈匝数n .2.如图2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=________.图2 答案 BS cos θ解析 线圈平面abcd 与磁场不垂直,不能直接用公式Φ=BS 计算,可以用不同的分解方法进行.可以将平面abcd 向垂直于磁感应强度的方向投影,使用投影面积;也可以将磁感应强度沿垂直于平面和平行于平面正交分解,使用磁感应强度的垂直分量.解法一:把面积S 投影到与磁场B 垂直的方向,即水平方向a ′b ′cd ,则S ⊥=S cos θ,故Φ=BS ⊥=BS cos θ.解法二:把磁场B 分解为平行于线圈平面的分量B ∥和垂直于线圈平面的分量B ⊥,显然B ∥不穿过线圈,且B ⊥=B cos θ,故Φ=B ⊥S =BS cos θ.点评 在应用公式Φ=BS 计算磁通量时,要特别注意B ⊥S 的条件,应根据实际情况选择不同的方法,千万不要乱套公式.知识点二 感应电流的产生条件3.下列情况能产生感应电流的是( )图3A .如图甲所示,导体AB 顺着磁感线运动B .如图乙所示,条形磁铁插入或拔出线圈时[来源:学科网]C .如图丙所示,小螺线管A 插入大螺线管B 中不动,开关S 一直接通时D .如图丙所示,小螺线管A 插入大螺线管B 中不动,开关S 一直接通,当改变滑动变阻器的阻值时答案 BD解析 A 中导体棒顺着磁感线运动,穿过闭合电路的磁通量没有发生变化无感应电流,故A 错;B 中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加,拔出时线圈中的磁通量减少,都有感应电流,故B 正确;C 中开关S 一直接通,回路中为恒定电流,螺线管A 产生的磁场稳定,螺线管B 中的磁通量无变化,线圈中不产生感应电流,故C 错;D 中开关S 接通,滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化,螺线管A 的磁场变化,螺线管B 中磁通量变化,线圈中产生感应电流,故D 正确.点评 电路闭合,磁通量变化,是产生感应电流的两个必要条件,缺一不可.电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件,如果穿过电路的磁通量尽管很大但不变化,那么无论有多大,都不会产生感应电流.4.如图4所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计G 相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上,在下列情况下,电流计G 中有示数的是( )图4 A .开关闭合瞬间B .开关闭合一段时间后C .开关闭合一段时间后,来回移动变阻器滑动端D .开关断开瞬间[来源:学科网]答案 ACD解析 A 中开关闭合前,线圈Ⅰ、Ⅱ中均无磁场,开关闭合瞬间,线圈Ⅰ中电流从无到有形成磁场,穿过线圈Ⅱ的磁通量从无到有,线圈Ⅱ中产生感应电流,电流计G 有示数.故A 正确.B 中开关闭合一段时间后,线圈Ⅰ中电流稳定不变,电流的磁场不变,此时线圈Ⅱ虽有磁通量但磁通量稳定不变,线圈Ⅱ中无感应电流产生,电流计G 中无示数.故B 错误.C 中开关闭合一段时间后,来回移动滑动变阻器滑动端,电阻变化,线圈Ⅰ中的电流变化,电流形成的磁场也发生变化,穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计G中有示数.故C正确.D中开关断开瞬间,线圈Ⅰ中电流从有到无,电流的磁场也从有到无,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无发生变化,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计G中有示数.故D正确.点评变化的电流引起闭合线圈中磁通量的变化,是产生感应电流的一种情况.【方法技巧练】一、磁通量变化量的求解方法5.面积为S的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面成θ角(如图5所示),当线框以ab为轴顺时针转90°时,穿过abcd面的磁通量变化量ΔΦ=________.图5答案-BS(cos θ+sin θ)解析磁通量由磁感应强度矢量在垂直于线框面上的分量决定.开始时B与线框面成θ角,磁通量为Φ=BS s in θ;线框面按题意方向转动时,磁通量减少,当转动90°时,磁通量变为“负”值,Φ2=-BS cos θ.可见,磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=-BS cos θ-BS sin θ=-BS(cos θ+sin θ)实际上,在线框转过90°的过程中,穿过线框的磁通量是由正向BS sin θ减小到零,再由零增大到负向BS cos θ.方法总结磁通量虽是标量,但有正、负,正、负号仅表示磁感线从不同的方向穿过平面,不表示大小.6.如图6所示,通电直导线下边有一个矩形线框,线框平面与直导线共面.若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将()图6A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.不能确定答案 B解析当矩形线框在线框与直导线决定的平面内逐渐远离通电导线平动时,由于离开导线越远,磁场越弱,而线框的面积不变,则穿过线框的磁通量将减小,所以B正确.方法总结引起磁通量变化一般有四种情况(1)磁感应强度B不变,有效面积S变化,则ΔΦ=Φt-Φ0=BΔS(如知识点一中的1题)(2)磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变,则ΔΦ=Φt-Φ0=ΔBS(如此题)(3)线圈平面与磁场方向的夹角θ发生变化时,即线圈在垂直于磁场方向的投影面积S⊥=S sin θ发生变化,从而引起穿过线圈的磁通量发生变化,即B、S不变,θ变化.(如此栏目中的5题)(4)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化的情况,则ΔΦ=Φt-Φ0≠ΔB·ΔS二、感应电流有无的判断方法7.如图7所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是()图7A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动答案 C解析四种情况中初始位置线框均与磁感线平行,磁通量为零,按A、B、D三种情况线圈移动后,线框仍与磁感线平行,磁通量保持为零不变,线框中不产生感应电流.C中线圈转动后,穿过线框的磁通量不断发生变化,所以产生感应电流,C项正确.方法总结(1)判断有无感应电流产生的关键是抓住两个条件:①电路是否为闭合电路;②穿过电路本身的磁通量是否发生变化,其主要内涵体现在“变化”二字上.电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件,如果穿过电路的磁通量很大但不变化,那么不论有多大,也不会产生感应电流.(2)分析磁通量是否变化时,既要弄清楚磁场的磁感线分布,又要注意引起磁通量变化的三种情况:①由于线框所在处的磁场变化引起磁通量变化;②由于线框所在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化;③有可能是磁场及其垂直于磁场的面积都发生变化.[来源:学#科#网Z#X#X#K]8.下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动,其中线框中有感应电流的是()答案BC解析A中虽然导体“切割”了磁感线,但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化,没有感应电流.B中导体框的一部分导体“切割”了磁感线,穿过线框的磁感线条数越来越少,线框中有感应电流.C中虽然与A近似,但由于是非匀强磁场运动过程中,穿过线框的磁感线条数增加,线框中有感应电流.D中线框尽管是部分切割,但磁感线条数不变,无感应电流,故选B、C.方法总结在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时,应该注意:①导体是否将磁感线“割断”,如果没有“割断”就不能说切割.如下图所示,甲、乙两图中,导线是真“切割”,而图丙中,导体没有切割磁感线.②即使导体真“切割”了磁感线,也不能保证就能产生感应电流.例如上题中A、D选项情况,如果由切割不容易判断,还是要回归到磁通量是否变化上去.。
4.1《探究感应电流的产生条件》(新人教版选修3-2)
复习:磁通量
1、定义:
磁感应强度B与垂直磁 场方向的面积S的乘积.
2、意义:
磁通量可用穿过某一个 面的磁感线条数表示.
φ= B S
φ= B S cos θ
思考:哪些情况可以引起磁通量变化?
φ= B S cos θ
c
d 磁通量变化包括:
S 、θ不变,B变化
B 、θ不变,S变化
+
-
开关闭合
+
瞬间
开关闭合, 迅速移动
滑片
开关断开 瞬间
复原再做
思考:
通过以上几个产生感应电流 的实验,我们能否寻找它们之 间的共同之处,并从本质上概 括出产生感应电流的条件?
地球的磁场
做一做:摇绳能发电吗?
感应电流:由磁场产生的电流. 电磁感应现象:由磁场产生电流的现象.
实验器材:蹄形磁铁、线圈、灵敏电流计、 导线、开关
探究导体棒在磁场中是否产生感应电流
平行运动
G
切割运动
+
N
-
+
S
探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
G
+
-
+
NS
N极插入
NS N极抽出
S极插入
S极抽出
模仿法拉第的实验
G
+
-
b
B、S不变, θ变化
a
B、S、 θ都变化
新 西 兰 地 热 发 电 站
人类是如何获得电能的
???
思考:
1.怎样获得磁场? 2.怎样判断存在感应电流 ?
1831年8月29日,法拉第用软铁做成一个外 径6英寸,厚7/8英寸的环,其上绕有A、B 两组线圈。B线圈接检流计,A线圈电池连 接。当接通和断开电源时,发现电流计指 针摆动。
高中物理 4.2 探究感应电流的产生条件教案 新人教版选修32
探究感应电流的产生条件一、教材分析本节通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律,揭示了磁和电的内在联系,在教材中起到了承前启后的作用,为学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生打下基础。
在内容安排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手,再设计学生探究实验,对现象进行分析归纳,最后总结出产生感应电流的条件,这样的知识生成方式符合了学生的认知规律,也能很好的激发学生学习探究的兴趣。
二、三维目标1.知识与技能(1) 能根据实验结果归纳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。
2.过程与方法通过实验探究,归纳概括出利用磁场产生电流的条件,让学生初步学会“实验—分析—猜想—实验验证—归纳结论”的科学探究方法。
3.情感态度与价值观(1)体会科学探索的过程特征,领悟科学思维方法。
(2)激发学生的求知欲望,培养他们严谨的科学态度。
(3)感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神。
三、教学重点(1)对产生感应电流条件的归纳总结。
(2) 用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。
四、教学难点用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。
五、教学策略引导、启发式教学;实验探究六、教学环节1、课堂导入教师活动:用右图装置演示产生感应电流,提问学生产生感应电流的原理。
学生:闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流。
教师:有没有其他方法能产生感应电流呢?我们今天就来研究感应电流的产生条件。
2、课堂讲授实验观察1:向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中抽出教师活动:指导学生完成实验,将实验现象填入表格并归纳感应电流产生的条件。
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极从线圈中抽出教师活动:归纳这一实验结果,产生感应电流需要什么样的条件呢?学生:穿过线圈的磁感应强度发生变化,产生感应电流。
高中物理 4.2 探究电磁感应的产生条件教案 新人教版选修3-2
安徽省滁州二中2014年高中物理 4.2 探究电磁感应的产生条件教案新人教版选修3-2教学目标(一)知识与技能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。
(二)过程与方法学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法(三)情感、态度与价值观渗透物理学方法的教育,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。
教学重点通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
教学难点感应电流的产生条件。
教学方法实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法教学手段条形磁铁(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,教学过程一、基本知识(一)知识准备1、磁通量定义:公式:φ=BS 单位:符号:推导:B=φ/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/ m2表示B的单位;计算:当B与S垂直时,或当B与S不垂直时,φ的计算2、初中知识回顾:当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
电磁感应现象:由磁产生电的现象(二)新课讲解1、实验一:闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材P5图4.2-1探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.图4.2-1 图4.2-2 图4.2-3 实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P5图4.2-2探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系2、模仿法拉第的实验:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出,或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置),教材P6图4.2-3探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系3、分析论证:实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;实验二:(1)磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;(2)磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;实验三:(1)通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积不变,但磁场由弱变强;(2)通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的面积也不改变,但磁场由强变弱;(3)当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随之而变化,而大线圈的面积不发生变化,但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
高中物理42《探究感应电流产生的条件一》教学设计新人教版
二、感应电流产生的条件一、教材分析《探究感应电流的产生条件》是高中物理新课程(选修3-2)第四章第二节的内容,是电磁学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位。
本节内容揭示了磁和电的内在联系,通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律,在教材中起到了承前启后的作用,是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。
在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手,再设计学生探究实验,对现象进行分析归纳,最后总结出产生感应电流的条件,这样的编排符合学生的认知规律。
教材中对法拉第坚信磁能生电,并历经十年的不懈努力,最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍,是一个很好的德育切入点,同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。
二、学情分析学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流,在初中已有一定的认识,但在空间想象、问题本质的分析等方面还较差。
因此,在教学中从学生的已有知识出发,通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法,从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。
三、教学目标1)能根据实验事实归纳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;3)体会科学探索的过程特征,领悟科学思维方法;激发学生的求知欲望,培养他们严谨的科学态度;感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神;4)通过实验探究,归纳概括出利用磁场产生电流的条件,培养学生的观察、探究、概括能力。
四、重点难点1、教学重点对产生感应电流条件的归纳总结。
2、教学难点(1)教师对学生探究式学习的操控;(2)学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。
五、教学设计本课以探究式教学模式为主,结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。
(1)流程设计:实验演示→现象观察→学生探究→分析归纳→得出结论→拓展应用。
(2)对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格,便于学生的探究。
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探究感应电流产生的条件
4.1
4.1
师生活动
4.1
教学过程设计
教材处理
师生活动
(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。
[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
教材处理
师生活动
【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= 可知磁通密度为零
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?
教师点拨: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:闭合电路磁通量发生改变。
4、电磁感应中的能量转化
电有电场能,磁有磁场能,电磁感应与能量守恒与转化有无关系呢 ?
1820年_奥斯特_发现了电流的磁效应,__法拉第_由此受 到启发,开始了“由磁生电”的探索,经过十年坚持不懈的努力,于1831年8月29日发现了电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代。
学生探究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。
教法
讨论法、探究法、试验法、练习法
教具
PPT演示文稿
教学过程设计
教材处理
师生活动
复习提问
教师问: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?
学生答:(1)定义:穿过闭合回路磁感线的条数,用Φ表示。磁通量就是表示穿过这个面的磁感线的条数。
(2)公式:Φ=BS
(3)单位:Wb1wb=1T·m2
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
教学过程设计
教材处理
师生活动
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)
课题
§4.1-4. 2探究感应电流产生的条件
设计教师
授课教师
时间
课型
新授课
课时
1课时
教学
目标
一、知识与能力
1观察电磁感应现象,理解产生感应电流的条件。
2.经历感应电流产生条件的探究活动,提高学生的分析、论证能力。
3.记一步认识磁通量的概念,能结合实例对磁通量的变化进行定性分析和定量判断。
二、过程与方法
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.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
教学后记
板书设计
经历各种实验现象,学会通过现象,分析、归纳事物的本质特征的科学思想方法。认识实验观察能力和逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用。
三、情感态度与价值观
培养学生热爱科学实验,追求真理、求真务实的高尚科学品质。热爱物理知识的学习。
重点
难点
【教学重点】探究感应电流产生的条件。
【教学难点】理解磁通量的变化。
教学过程设计
教材处理
师生活动
新课学习
“科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中,随着科学技术的进步,一些重大发现和发明的问世,极大 地解放了生产力,推动了人类社会的发展,特别是我们刚刚跨过的二十世纪,更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源,人类发明也离不开能源,而最好的能源是电能,可以说人类离不开电。饮水思源,我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。
观察实验,记录现象。表3
操作
现象
开关闭合瞬间
电流表指针偏转
开关断开瞬间
指针偏转
开关闭合时,滑动变阻器不动
不偏转
开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片
指针偏转
结论:磁感应强度的大小影响感应电流
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。