划时代的发现与探究电磁感应产生的条件----教案3.ppt

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1、第四章电磁感应课标领航本章以电场及磁场等知识为基础，通过实验总结了产生感应电流的条件和判断感应电流方向的一般方法——楞次定律，给出了确定感应电动势大小的一般规律——法拉第电磁感应定律.楞次定律和法拉第电磁感应定律是解决电磁感应问题的重要依据.感生电动势和动生电动势使我们认识到磁生电的本质，互感和自感及涡流则是几种特殊的电磁感应现象.课标领航电磁感应的规律——楞次定律和法拉第电磁感应定律及其应用是中学物理的主干知识之一，是历年高考必考的内容.考查频率较高的知识点有感应电流产生的条件、感应电流的方向判定及导体切割磁感

2、线产生感应电动势的计算，且以电磁学和电路的综合型题目较多.另外，自感现象及有关的图象问题，也常出现在考题中.课标领航因此，在本章的学习中应理解并熟记产生感应电动势和感应电流的条件，会灵活地运用楞次定律判断各种情况下感应电动势或感应电流的方向，能准确地计算各种情况下感应电动势的大小，并能熟练地利用题中图象处理相关的电磁感应问题或用图象表示电磁感应现象中相应的物理量的变化规律.第一节划时代的发现第二节探究感应电流的产生条件课标定位学习目标：1.了解电磁的相关物理学史及电磁感应现象的发现过程，知道电磁感应现象和感应电流

3、．2．明确感应电流产生条件的实验探究过程，知道发现“磁生电”的意义和价值．3．理解感应电流的产生条件，并能应用这一条件分析和解决实际问题．4．理解磁通量的概念，掌握其计算方法，会分析判断通过电路的磁通量的变化情况．课标定位重点难点：1.设计探究“磁生电”的实验方案．2．理解产生感应电流的条件．3．判断磁通量的改变及计算．易错问题：1.不能正确确定磁通量的变化．2．错误地认为切割磁感线就能产生感应电流．一、电磁感应的探索历程1．奥斯特的“电生磁”1820年，丹麦物理学家发现了电流的磁效应．2．法拉第的“磁生电”18

4、31年，英国物理学家发现了电磁感应现象．基础知识梳理奥斯特法拉第二、探究感应电流的产生条件1．实验探究探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流图4－1－1如图4－1－1所示，将导轨、可移动导体AB放置在磁场中，并和电流计组成闭合回路，把实验现象记录在下表中.实验操作实验现象(有无电流)导体棒静止导体棒平行磁感线运动导体棒切割磁感线运动无有无探究2：磁铁在螺线管中运动是否产生电流如图4－1－2所示，将螺线管与电流计组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管，实验现象如下：图4－1－2实验操作实验现象(有无电流)实验操作

5、实验现象(有无电流)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极从线圈中抽出有无有有有无探究3：模拟法拉第的实验如图4－1－3所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面，实验现象如下：图4－1－3实验操作实验现象(线圈B中有无电流)开关闭合开关断开开关闭合时，滑动变阻器不动开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片有有有无2.分析论证探究实验1中，磁场的强弱不变，但是导体棒切割磁感线运动使闭合电路包围的面积在．探究实验2中，将磁铁插入或抽出时

6、，线圈中磁场发生．变化变化探究实验3中，将开关闭合或断开及改变滑动变阻器的滑片的位置，使A中电流变化时，电流产生的磁场也在，通过B线圈的磁场强弱也在．3．实验结论只要穿过电路的磁通量，闭合电路中就有感应电流产生．变化变化闭合发生变化一、磁通量及变化量的计算1．磁通量的计算(1)B与S垂直时：Φ＝B·S.B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积．(2)B与S不垂直时：Φ＝B·S⊥.S⊥为线圈在垂直磁场方向上的有效面积，在应用时可将S分解到与B垂直的方向上，如图4－1－4所示，Φ＝B·Ssinθ.核心要点突破图4－1

7、－4(3)磁通量是有正、负的标量．当磁感线从线圈平面的不同侧穿过时，磁通量分别取正号、负号，总磁通量为两者的代数和．(4)多匝线圈的磁通量问题：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.B与S垂直时，在Φ＝B·S中，S为线圈在B中的有效面积．如图4－1－5，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1>S2，但磁场区域恰好只有ABCD那么大，穿过S

8、1和S2的磁通量是相同的，因此，Φ＝B·S中的S应是指闭合回路中包含磁场的那部分“有效面积”．特别提醒图4－1－52．磁通量变化的计算(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化时，则ΔΦ＝Φ1－Φ0＝B·ΔS.(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变时，则穿过回路的磁通量的变化量是ΔΦ＝Φ1－Φ0＝ΔB·S.(3)磁感应强度B和回路面积S同时变化时，则ΔΦ＝Φ1－Φ