人教版選修32 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 第1課時 教案.doc

人教版 高中物理選修3-2第4章第2節(jié) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件【知識與技能】1知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。2會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實(shí)驗。【過程與方法】學(xué)會通過實(shí)驗觀察、記錄結(jié)果、分析論證得出結(jié)論的科學(xué)探究方法【情感態(tài)度與價值觀】滲透物理學(xué)方法的教育，通過實(shí)驗觀察和實(shí)驗探究，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。舉例說明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】1通過實(shí)驗觀察和實(shí)驗探究，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。2感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件?！窘虒W(xué)過程】重難點(diǎn)一、磁通量及磁通量變化量的計算1對磁通量的三點(diǎn)理解(1)磁通量是標(biāo)量，但是有正負(fù)。磁通量的正負(fù)不代表大小，只表示磁感線是怎樣穿過平面的。即若以向里穿過某面的磁通量為正，則向外穿過這個面的磁通量為負(fù)。(2)若穿過某一面的磁感線既有穿出，又有穿入，則穿過該面的合磁通量為凈磁感線的條數(shù)。(3)由bs可知，磁通量的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)。2勻強(qiáng)磁場中磁通量的計算(1)b與s垂直時：bs。b指勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，s為線圈的面積。(2)b與s不垂直時：bs。s為線圈在垂直磁場方向上的有效面積，在應(yīng)用時可將s分解到與b垂直的方向上，如圖所示，bssin 。3磁通量變化量的計算當(dāng)b與s垂直時，通常有以下兩種情況：(1)s面積不變，b改變，則bs。(2)s面積改變，b不變，則bs。磁通量的變化：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化的四種情況：b不變、s變例：閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時b變、s不變例：線圈與磁體之間發(fā)生相對運(yùn)動時b和s都變注意：此時可由t0計算并判斷磁通量是否變化b和s大小都不變，但二者之間的夾角發(fā)生變化例：線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時【典型例題】如圖所示的線框abcd面積為s，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線框平面成角，當(dāng)線框以ab為軸順時針轉(zhuǎn)90到虛線位置時，試求：(1)初末位置穿過線框的磁通量大小1和2；(2)磁通量的變化量.【解析】(1)方法一在初始位置，把面積向垂直于磁場方向進(jìn)行投影，可得垂直于磁場方向的面積為sssin ，所以1bssin .在末位置，把面積向垂直于磁場的方向進(jìn)行投影，可得垂直于磁場方向的面積為sscos .由于磁感線從反面穿入，所以2bscos .方法二如圖所示，把磁感應(yīng)強(qiáng)度b沿垂直于面積s和平行于面積s的方向進(jìn)行分解，得：b上bsin ，b左bcos .所以1b上sbssin ；2b左sbscos .(2)開始時b與線框平面成角，穿過線框的磁通量1bssin ；當(dāng)線框平面按順時針方向轉(zhuǎn)動時，穿過線框的磁通量減少，當(dāng)轉(zhuǎn)動時，穿過線框的磁通量減少為零，繼續(xù)轉(zhuǎn)動至90時，磁感線從另一面穿過，磁通量變?yōu)椤柏?fù)”值，2bscos .所以:21bscos bssin bs(cos sin )重難點(diǎn)二、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件及其應(yīng)用提出問題：“有電就有磁”，那么是不是“有磁就有電 ”呢？猜想一：有磁就有電猜想二：有磁不一定有電探究課題：由磁場產(chǎn)生電流的條件是什么呢？實(shí)驗一：閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動實(shí)驗結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體棒左右運(yùn)動時，切割磁感線，有電流產(chǎn)生；導(dǎo)體棒上下平動時，不切割磁感線，沒有電流產(chǎn)生。問題：是不是一定要導(dǎo)體去切割磁感線即導(dǎo)體運(yùn)動磁場不動才能產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？思考：1、科拉頓的這次嘗試中，在他插入和拔出磁鐵的過程中，線圈有沒切割磁感線？2、線圈中會不會產(chǎn)生感應(yīng)電流？實(shí)驗結(jié)論：磁鐵插入和拔出的瞬間，螺線管中的每一線圈都切割磁感線，有電流產(chǎn)生；磁鐵停在螺線管中時，沒切割磁感線，無電流產(chǎn)生。結(jié)論：無論是導(dǎo)體運(yùn)動，還是磁場運(yùn)動，只要閉合電路的一部分導(dǎo)體切割了磁感線，電路中就有電流產(chǎn)生問題：“閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線”是不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件呢？實(shí)驗三：雙螺線管實(shí)驗實(shí)驗設(shè)計：1、實(shí)驗?zāi)康模菏褂貌磺懈畲鸥芯€的方法產(chǎn)生感應(yīng)電流2、實(shí)驗器材：電源、電鍵、電流表、滑動變阻器、大線圈、小線圈、導(dǎo)線3、實(shí)驗電路圖：實(shí)驗結(jié)論：即使大線圈與小線圈無相對運(yùn)動，導(dǎo)體不切割磁感線，但當(dāng)小線圈中電流變化時，大線圈所在處的磁場變化，大線圈中就有電流產(chǎn)生?！窘Y(jié)論】只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生。感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是：（1）回路要閉合（2）穿過回路的磁通量發(fā)生變化【歸納總結(jié)】感應(yīng)電流產(chǎn)生的必要條件是穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，所以判斷感應(yīng)電流有無時：1明確導(dǎo)體回路是否閉合2判斷穿過回路的磁通量是否發(fā)生變化穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，大致有以下幾種情況(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度b不變，線圈面積s發(fā)生變化，例如閉合導(dǎo)體回路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(2)線圈面積s不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度b發(fā)生變化，例如線圈與磁體之間發(fā)生相對運(yùn)動時或者磁場是由通電螺線管產(chǎn)生，而螺線管中的電流變化時(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度b和回路面積s同時發(fā)生變化，此時可由21計算并判斷磁通量是否變化(4)線圈面積s不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度b也不變，但二者之間夾角發(fā)生變化，例如線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時【典型例題】為觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象，某學(xué)生將電流表、螺線管a和b、蓄電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗電路(1)當(dāng)接通和斷開開關(guān)時，電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其原因是()a開關(guān)位置接錯b電流表的正、負(fù)極接反c線圈b的3、4接頭接反d蓄電池的正、負(fù)極接反(2)在開始實(shí)驗之前，需要先確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系，為此還需要的器材是_具體方法是_【答案】(1)a(2)一節(jié)干電池、保護(hù)電阻用一節(jié)干電池與電流表、保護(hù)電阻連接【解析】本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(1)因感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合電路中的磁通量發(fā)生變化，由電路圖可知，若