(河南)河南省焦作市沁陽(yáng)一中高中物理 第四章第二節(jié) 探究感應(yīng)

1、河南省焦作市沁陽(yáng)一中高中物理 第四章第二節(jié) 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件學(xué)案 新人教版選修3-2學(xué)習(xí)重點(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。學(xué)習(xí)難點(diǎn) 感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件?！菊n前預(yù)習(xí)案】一、“電生磁”和“磁生電”1、1820年，丹麥物理學(xué)家 發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)線能使小磁針偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象成為電流的磁效應(yīng)。2、1831年，英國(guó)物理學(xué)家 發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫 。二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1、磁通量（ ）的定義：在 中有一個(gè)與磁場(chǎng)方向 的平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，平面的面積為S， 與 的乘積，叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量。公式： 磁通量是 量，但有 之分，國(guó)際單位 磁通量的形象

2、表述是穿過(guò)這個(gè)面的 。2、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：電路 磁通量發(fā)生 【課堂探究案】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)向后平動(dòng)向左平動(dòng)向上平動(dòng)向前平動(dòng)向下平動(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

3、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S極插入線圈N極停在線圈中S極停在線圈中N極從線圈中抽出S極從線圈中抽出結(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

4、察實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象。表3操作現(xiàn)象（有無(wú)電流產(chǎn)生）開關(guān)閉合瞬間開關(guān)斷開瞬間開關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)開關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)變阻器的滑片結(jié)論：只有當(dāng)線圈A中電流 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

5、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，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，感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，應(yīng)

6、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、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)：在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)閉合線框，在線框內(nèi)有無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生？若在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)線框，有無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生？“閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線”與“閉合電路切割磁感線運(yùn)動(dòng)”有區(qū)別嗎？【課堂小結(jié)】電磁感應(yīng)現(xiàn)象： ；感應(yīng)電流： ；產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件： 加深理解：1、電路必須是閉合。2、穿過(guò)閉合電路的磁通量要發(fā)生變化。 【鞏固練習(xí)案】1關(guān)于感應(yīng)電流，下列說(shuō)法中正確的是()A.只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感

7、應(yīng)電流產(chǎn)生B.穿過(guò)螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí)，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C.線圈不閉合時(shí)，即使穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中也沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生D.只要閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生2在長(zhǎng)方形線框平面的左則放置一通電直導(dǎo)線，如圖所示，則下列情況中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.當(dāng)通電導(dǎo)線的電流突然增加B.若通電導(dǎo)線電流不變，向左略移動(dòng)線框C.若通電導(dǎo)線電流不變，向上略移動(dòng)線框D.線框以導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)3、如圖所示，矩形線框abcd在通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)中，分別做如下運(yùn)動(dòng)，線圈中有感應(yīng)電流的是（ ）A.向右平動(dòng) B.向下平動(dòng)C.以下邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D.從紙面向紙外做平動(dòng)4、如

8、圖所示，矩形線框abcd與磁場(chǎng)方向垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，另一半在磁場(chǎng)外，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列方法可行的是（ ）A.以cd邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)B.以中心線oo/為軸轉(zhuǎn)動(dòng)C.以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于600）D.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于600）5、如圖,A、B兩回路中各有一開關(guān)S1、S2,且回路A中接有電源,回路B中接有靈敏電流計(jì),下列操作及相應(yīng)的結(jié)果可能實(shí)現(xiàn)的是( ) A.先閉合S2后閉合S1的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) B. S1、S2閉合后,在斷開S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) C.先閉合S1后閉合S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) D.S1、S2閉合后,在斷開S1的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) 6、如圖所示，有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)下列四個(gè)圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()7、在紙面內(nèi)放有一條形磁鐵和一個(gè)位于磁鐵正