江蘇省沭陽(yáng)縣潼陽(yáng)中學(xué)高中物理 4.2 探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件教學(xué)案 新人教版選修3-2

1、探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件課 題4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件計(jì)劃 課時(shí)上課日期實(shí)用課時(shí)說(shuō)明教學(xué)目標(biāo)理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。會(huì)使用線圈以及常見(jiàn)磁鐵完成簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。理解磁通量的變化的含義。教學(xué)重難點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。閉合電路磁通量的變化（一）引入新課本節(jié)課我們就來(lái)探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件。（二）進(jìn)行新課1、實(shí)驗(yàn)觀察（1）閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線在初中學(xué)過(guò)，當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，如圖4.2-1所示。演示：導(dǎo)體左右平動(dòng)，前后運(yùn)動(dòng)、上下運(yùn)動(dòng)。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(shí)驗(yàn)，記錄

2、現(xiàn)象。表1導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向?qū)w棒的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向向右平動(dòng)向左向后平動(dòng)不擺動(dòng)向左平動(dòng)向右向上平動(dòng)不擺動(dòng)向前平動(dòng)不擺動(dòng)向下平動(dòng)不擺動(dòng)結(jié)論：只有左右平動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線，有電流產(chǎn)生，前后平動(dòng)、上下平動(dòng)，導(dǎo)體棒都不切割磁感線，沒(méi)有電流產(chǎn)生。還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)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(gè)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(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象。表2磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)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(dòng)S極停在線圈中

3、不擺動(dòng)N極從線圈中抽出向左S極從線圈中抽出向右結(jié)論：只有磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)，有電流產(chǎn)生。磁鐵相對(duì)線圈靜止時(shí)，沒(méi)有電流產(chǎn)生。（3）模擬法拉第的實(shí)驗(yàn)演示：如圖4.2-3所示。線圈A通過(guò)變阻器和開(kāi)關(guān)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(chǎn)生。把觀察到的現(xiàn)象記錄在表3中。觀察實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象。表3操作現(xiàn)象開(kāi)關(guān)閉合瞬間有電流產(chǎn)生開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間有電流產(chǎn)生開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)無(wú)電流產(chǎn)生開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)變阻器的滑片有電流產(chǎn)生結(jié)論：只有當(dāng)線圈A中電流變化時(shí)，線圈B中才有電流產(chǎn)生。2、分析論證分組討論，學(xué)生代表發(fā)言。演示實(shí)驗(yàn)1中，部分導(dǎo)體切割磁

4、感線，閉合電路所圍面積發(fā)生變化（磁場(chǎng)不變化），有電流產(chǎn)生；當(dāng)導(dǎo)體棒前后、上下平動(dòng)時(shí)，閉合電路所圍面積沒(méi)有發(fā)生變化，無(wú)電流產(chǎn)生。演示實(shí)驗(yàn)2中，磁體相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)，線圈內(nèi)磁場(chǎng)發(fā)生變化，變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň€圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當(dāng)磁體在線圈中靜止時(shí)，線圈內(nèi)磁場(chǎng)不變化，無(wú)電流產(chǎn)生。（如圖4.2-4） 演示實(shí)驗(yàn)3中，通、斷電瞬間，變阻器滑動(dòng)片快速移動(dòng)過(guò)程中，線圈A中電流變化，導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場(chǎng)發(fā)生變化，變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň€圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當(dāng)線圈A中電流恒定時(shí)，線圈內(nèi)磁場(chǎng)不變化，無(wú)電流產(chǎn)生。（如圖4.2-5）3、歸納總結(jié)請(qǐng)大家思考以上幾個(gè)產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)例，能否從本質(zhì)上概括出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件？實(shí)例1中

5、，部分導(dǎo)體切割磁感線，磁場(chǎng)不變，但電路面積變化，從而穿過(guò)電路的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流；實(shí)例2中，導(dǎo)體插入、拔出線圈，線圈面積不變，但磁場(chǎng)變化，同樣導(dǎo)致磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流；實(shí)例3中，通斷電的瞬間，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片迅速滑動(dòng)的瞬間，都引起線圈A中電流的變化，最終導(dǎo)致線圈B中磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。從這三個(gè)實(shí)例看見(jiàn)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，應(yīng)是穿過(guò)閉合電路的磁通量變化。引起感應(yīng)電流的表面因素很多，但本質(zhì)的原因是磁通量的變化。因此，電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件可以概括為：只要穿過(guò)閉合電路的磁通量變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。4、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化電有電場(chǎng)能，磁有磁場(chǎng)能，電磁感應(yīng)與能量守恒與轉(zhuǎn)化有無(wú)關(guān)系呢？ 下面從能量角度分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 分析 實(shí)驗(yàn)一、消耗機(jī)械