4.2探究電磁感應的產生條件【教學目標】1.知識與技能（1）理解什么是電磁感應現(xiàn)象。（2）知道產生感應電流的條件。（3）會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗。（4）理解磁通量的變化的含義。2.過程與方法學會通過實驗觀察、記錄結果、分析論證得出結論的科學探究方法3.情感、態(tài)度與價值觀（1）．滲透物理學方法的教育，通過實驗觀察和實驗探究，理解感應電流的產生條件。（2）．通過觀察演示實驗，歸納出利用磁場產生電流的條件，培養(yǎng)學生的觀察概況能力。【教學重點】通過實驗觀察和實驗探究，理解感應電流的產生條件。【教學難點】閉合電路磁通量的變化。【教學方法】實驗觀察法、分析法、實驗歸納法、講授法【教學媒體】條形磁鐵（兩個），導體棒，示教電流表，線圈（粗、細各一個），學生電源，開關，滑動變阻器，導線若干。【教學過程】（一）復習舊課磁通量（φ）的概念：什么叫磁通量？它是如何定義的？公式是怎樣的？通常情況下如何表示？（1）定義：面積為s，垂直勻強磁場b放置，則b與s乘積，叫做穿過這個面的磁通量，用φ表示。（2）公式：φ=B·S（3）單位：韋伯（wb）    1wb=1T·m2磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。（二）引入新課“科學技術是第一生產力。”在漫漫的人類歷史長河中，隨著科學技術的進步，一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問世，極大地解放了生產力，推動了人類社會的發(fā)展，特別是我們剛剛跨過的二十世紀，更是科學技術飛速發(fā)展的時期。經濟建設離不開能源，人類發(fā)明也離不開能源，而最好的能源是電能，可以說人類離不開電。飲水思源，我們忘不了為發(fā)現(xiàn)和使用電能做出卓越貢獻的科學家——法拉第。1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，法拉第由此受到啟發(fā)，開始了“由磁生電”的探索，經過十年堅持不懈的努力，于1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，開辟了人類的電氣化時代。本節(jié)課我們就來探究電磁感應的產生條件。（三）進行新課1、實驗觀察（1）閉合電路的部分導體切割磁感線在初中學過，當閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時，電路中會產生感應電流，如圖4.2-1所示。演示：導體左右平動，前后運動、上下運動。觀察電流表的指針，把觀察到的現(xiàn)象記錄在表1中。如圖所示。觀察實驗，記錄現(xiàn)象。表1導體棒的運動表針的擺動方向導體棒的運動表針的擺動方向向右平動向左向后平動不擺動向左平動向右向上平動不擺動向前平動不擺動向下平動不擺動結論：只有左右平動時，導體棒切割磁感線，有電流產生，前后平動、上下平動，導體棒都不切割磁感線，沒有電流產生。還有哪些情況可以產生感應電流呢？（2）向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中拔出演示：如圖4.2-2所示。把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入，從線圈中拔出，或靜止地放在線圈中。觀察電流表的指針，把觀察到的現(xiàn)象記錄在表2中。觀察實驗，記錄現(xiàn)象。表2磁鐵的運動表針的擺動方向磁鐵的運動表針的擺動方向N極插入線圈向右S極插入線圈向左N極停在線圈中不擺動S極停在線圈中不擺動N極從線圈中抽出向左S極從線圈中抽出向右結論：只有磁鐵相對線圈運動時，有電流產生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產生。（3）模擬法拉第的實驗演示：如圖4.2-3所示。線圈A通過變阻器和開關連接到電源上，線圈B的兩端與電流表連接，把線圈A裝在線圈B的里面。觀察以下幾種操作中線圈B中是否有電流產生。把觀察到的現(xiàn)象記錄在表3中。觀察實驗，記錄現(xiàn)象。表3操作現(xiàn)象開關閉合瞬間有電流產生開關斷開瞬間有電流產生開關閉合時，滑動變阻器不動無電流產生開關閉合時，迅速移動變阻器的滑片有電流產生結論：只有當線圈A中電流變化時，線圈B中才有電流產生。2、分析論證分組討論，學生代表發(fā)言。演示實驗1中，部分導體切割磁感線，閉合電路所圍面積發(fā)生變化（磁場不變化），有電流產生；當導體棒前后、上下平動時，閉合電路所圍面積沒有發(fā)生變化，無電流產生。演示實驗2中，磁體相對線圈運動，線圈內磁場發(fā)生變化，變強或者變弱（線圈面積不變），有電流產生；當磁體在線圈中靜止時，線圈內磁場不變化，無電流產生。（如圖4.2-4）       演示實驗3中，通、斷電瞬間，變阻器滑動片快速移動過程中，線圈A中電流變化，導致線圈B內磁場發(fā)生變化，變強或者變弱（線圈面積不變），有電流產生；當線圈A中電流恒定時，線圈內磁場不變化，無電流產生。（如圖4.2-5）3、歸納總結請大家思考以上幾個產生感應電流的實例，能否從本質上概括出產生感應電流的條件？實例1中，部分導體切割磁感線，磁場不變，但電路面積變化，從而穿過電路的磁通量變化，從而產生感應電流；實例2中，導體插入、拔出線圈，線圈面積不變，但磁場變化，同樣導致磁通量變化，從而產生感應電流；實例3中，通斷電的瞬間，滑動變阻器的滑動片迅速滑動的瞬間，都引起線圈A中電流的變化，最終導致線圈B中磁通量變化，從而產生感應電流。從這三個實例看見，感應電流產生的條件，應是穿過閉合電路的磁通量變化。引起感應電流的表面因素很多，但本質的原因是磁通量的變化。因此，電磁感應現(xiàn)象產生的條件可以概括為：只要穿過閉合電路的磁通量變化，閉合電路中就有感應電流產生。4、電磁感應中的能量轉化電有電場能，磁有磁場能，電磁感應與能量守恒與轉化有無關系呢？ 下面從能量角度分析電磁感應現(xiàn)象。 [分析] 實驗一、消耗機械能---電能?發(fā)電機 實驗三、電能由a螺線管轉移到b螺線管?變壓器 結論：電磁感應現(xiàn)象同樣遵循能量轉化與守恒定律。【課堂小結】：本節(jié)課我們通過實驗探究，總結出了磁生電的條件：即穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，在閉合回路中就產生感應電流。其中我們對磁通量的變化應該加深理解，磁通量的變化包括B的大小方向變化，S的大小和方向的變化，還有磁場和平面間的夾角變化都可能引起回路的磁通量的變化，從而使回路產生感應電流。【板書設計】：                  第二節(jié)：探究電磁感應的產生條件一、復習磁通量1、定義：面積為S，垂直勻強磁場b放置，則b與s乘積，叫做穿過這個面的磁通量，用φ表示。磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。2、公式：φ=B·S3、單位：韋伯（wb）    1wb=1T·m2二、產生感應電流的條件1、         閉合回路2、         回路中的磁通量發(fā)生變化，B、S、θ變化。三、電磁感應中的能量轉化電磁感應現(xiàn)象同樣遵循能量轉化與守恒定律。【課后作業(yè)】：課本P7-P8“問題與練習”1、2、3、4、5題。【教學反思】：讓學生自己設計試驗，然后自己驗證，學生興趣很濃，思維非常活躍，以后要放手讓學生自己設計問題，解決問題。在教學中更應注重學生自身潛力的挖掘，讓學生自己動手，自己探究，解決問題，得出結論，加深印象。

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2 探究電磁感應的產生條件

版本： 人教版 (新課標)

年級： 選修3

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