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第四章 電磁感應(yīng)教案

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1、第四章 電磁感應(yīng) 全章概述 本章以電場(chǎng)和磁場(chǎng)等知識(shí)為基礎(chǔ),通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和判斷感應(yīng)電流方向的一般方法——楞次定律,給出了確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的一般規(guī)律——法拉第電磁感應(yīng)定律。楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律是解決電磁感應(yīng)問題的重要依據(jù)。感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)使我們認(rèn)識(shí)到磁生電的本質(zhì),互感和自感及渦流則是幾種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 本章特點(diǎn)是要求學(xué)生有較強(qiáng)的抽象思維能力,同時(shí)應(yīng)注意在學(xué)習(xí)過程中不斷提高理解能力、分析綜合能力和推理能力,以及空間想象能力。 本章內(nèi)容可分為四個(gè)單元。第一單元(第1~2節(jié)),探究電磁感應(yīng)的條件;第二單元(第3節(jié)),講述法拉第電磁感應(yīng)定律;第三單

2、元(第4節(jié)),講述楞次定律及其應(yīng)用;第四單元(第5~7節(jié)),講述產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)及幾種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 新課標(biāo)要求 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) (1)收集資料,了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程,體會(huì)人類探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。 (2)通過實(shí)驗(yàn),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。 (3)通過探究,理解楞次定律。理解法拉第電磁感應(yīng)定律。 例1 分析電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象,分別用力和能量的觀點(diǎn)進(jìn)行說明。 (4)通過實(shí)驗(yàn),了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象。舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。 例2 觀察日光燈電路,分析日光燈鎮(zhèn)流器的作用和原理。 例

3、3 觀察家用電磁灶,了解電磁灶的結(jié)構(gòu)和原理。 ?2.活動(dòng)建議 從因特網(wǎng)、科技書刊上查閱資料,了解電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用,例如磁卡閱讀器、錄音機(jī)、錄像機(jī)的原理等。 新課程學(xué)習(xí) 4.1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) ★新課標(biāo)要求 (一)知識(shí)與技能 1.知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史。 2.知道電磁感應(yīng)、感應(yīng)電流的定義。 (二)過程與方法 領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時(shí)的重要性。 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.領(lǐng)會(huì)科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。 2.以科學(xué)家不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志

4、激勵(lì)自己。 ★教學(xué)重點(diǎn) 知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史。領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。 ★教學(xué)難點(diǎn) 領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。 ★教學(xué)方法 教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、交流學(xué)習(xí)成果。 ★教學(xué)工具 計(jì)算機(jī)、投影儀、CAI課件、錄像片 ★教學(xué)過程 (一)引入新課 師:在上一冊(cè)(選修3—1)我們學(xué)習(xí)了有關(guān)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的知識(shí),對(duì)電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象有了較為深刻的理解。我們已經(jīng)知道電荷能夠通過“感應(yīng)”使附近的導(dǎo)體出現(xiàn)電荷,電流能夠在其周圍“感應(yīng)”出磁場(chǎng),那么在磁場(chǎng)能否“感應(yīng)”出

5、電流呢?回答是肯定的,這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。從這節(jié)課開始,我們就來學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。 我們首先來了解科學(xué)家們的探究歷程。 [板書課題]劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) (二)進(jìn)行新課 1、奧斯特夢(mèng)圓“電生磁” 教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答: (1)是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的?在這之前,科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景? (2)奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎?奧斯特面對(duì)失敗是怎樣做的? (3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣的?用學(xué)過的知識(shí)如何解釋? (4)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義?談?wù)勛约旱母惺堋? 學(xué)生活動(dòng):結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀

6、教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見解。 學(xué)生甲:(1)許多哲學(xué)家提出了各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想。奧斯特堅(jiān)信電與磁之間可能存在著某種聯(lián)系。而在這之前許多物理學(xué)家都堅(jiān)持認(rèn)為電與磁是互不相關(guān)的。 學(xué)生乙:(2)奧斯特的研究并不是一帆風(fēng)順的。經(jīng)歷了好多次失敗,但奧斯特始終沒有放棄。直到1820年4月的一次演講中他才發(fā)現(xiàn)了電流竟使下面的小磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是電流的磁效應(yīng)。 學(xué)生丙:(3)奧斯特在1820年4月的一次演講中,碰巧在南北方向的導(dǎo)線下面放置了一枚小磁針。當(dāng)電源接通時(shí),小磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。說明電流對(duì)小磁針產(chǎn)生了作用,證明電流在其周圍產(chǎn)生了磁場(chǎng)。這就是發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程。通

7、過前面的學(xué)習(xí),我們知道,地磁場(chǎng)是南北方向的,小磁針靜止時(shí)指示南北方向。通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向遵守安培定則。當(dāng)導(dǎo)線南北放置時(shí),導(dǎo)線下方的磁場(chǎng)方向沿東西方向,當(dāng)導(dǎo)線通電后,小磁針受到電流的磁場(chǎng)作用由原來的南北方向轉(zhuǎn)向東西方向。奧斯特從磁針的偏轉(zhuǎn),確定電和磁的聯(lián)系。也就是電流的磁效應(yīng)。 學(xué)生丁:(4)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在的某種聯(lián)系。奧斯特的思維和實(shí)踐突破了人類對(duì)電與磁認(rèn)識(shí)的局限性。電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了科學(xué)認(rèn)識(shí)領(lǐng)域的思考,推動(dòng)了電磁學(xué)的發(fā)展。 教師活動(dòng):傾聽學(xué)生回答,及時(shí)給出點(diǎn)評(píng)。 [課件演示]電流的磁效應(yīng)。通過課件演示增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。 2.法拉第心系“磁生電”

8、教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答: (1)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考?法拉第持怎樣的觀點(diǎn)? (2)法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎?法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的? (3)法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終,失敗的原因是什么? (4)法拉第經(jīng)歷了多次失敗后,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過程是怎樣的?之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功,他認(rèn)為成功的“秘訣”是什么? (5)從法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程中,你學(xué)到了什么?談?wù)勛约旱捏w會(huì)。 學(xué)生活動(dòng):結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見解。 學(xué)

9、生甲:(1)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了對(duì)稱性的普遍思考:既然電流能夠引起磁針的運(yùn)動(dòng),那么磁鐵也會(huì)使導(dǎo)線產(chǎn)生電流。法拉第堅(jiān)信:磁與電之間也應(yīng)該有類似的“感應(yīng)”。 學(xué)生乙:(2)法拉第的研究并不是一帆風(fēng)順的。經(jīng)歷了好多次失敗,但法拉第始終沒有放棄。直到1831年8月29日,他苦苦尋找了10年之久的“磁生電“的效應(yīng)終于被發(fā)現(xiàn)了。 學(xué)生丙:(3)法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作過三次集中的實(shí)驗(yàn)研究,均以失敗告終。原因在于,法拉第認(rèn)為,既然奧斯特的實(shí)驗(yàn)表明有電流就有磁場(chǎng),那么有了磁場(chǎng)就應(yīng)該有電流。他在實(shí)驗(yàn)中用的都是恒定電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。 學(xué)生?。海?)多次失敗后,1831

10、年8月29日,法拉第終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。他把兩個(gè)線圈繞到同一個(gè)鐵環(huán)上,如圖所示。一個(gè)線圈接電源,一個(gè)線圈接“電流表”,在給線圈通電和斷電的瞬間,令一個(gè)線圈中就出現(xiàn)電流。之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功,他認(rèn)為成功的“秘訣”是:“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。 學(xué)生?。海?)法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程經(jīng)歷了10年之久,經(jīng)歷了大量的失敗,但法拉第憑借自己的堅(jiān)定信念和對(duì)科學(xué)的執(zhí)著追求,勇敢地面對(duì)失敗,一次又一次,最終成功屬于堅(jiān)持不懈的有心人,他成功了。作為現(xiàn)代的中學(xué)生就要學(xué)習(xí)法拉第不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。 教師活動(dòng):傾聽學(xué)生回答,及時(shí)給出點(diǎn)評(píng)。 [課件演示

11、]電磁感應(yīng)現(xiàn)象。通過課件演示增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件將在下節(jié)課深入學(xué)習(xí),本節(jié)課不宜過多地展開。讓學(xué)生體會(huì)一下最終法拉第成功的原因,在于“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。 (三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。 點(diǎn)評(píng):總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開,讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架

12、。 (四)實(shí)例探究 ☆有關(guān)物理學(xué)史的知識(shí) 【例1】 (2004,上海綜合)發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是( ) A.安培 B.赫茲 C.法拉第 D.麥克斯韋 解析:該題考查有關(guān)物理學(xué)史的知識(shí),應(yīng)知道法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 答案:C 【例2】發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是___________,發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力規(guī)律的科學(xué)家是__________,發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是___________,發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學(xué)家是___________。 解析:該

13、題考查有關(guān)物理學(xué)史的知識(shí)。 答案:奧斯特 安培 法拉第 庫侖 ☆☆對(duì)概念的理解和對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí) 【例3】下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是( ) A.磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用 B.變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流 C.插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化 D.電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng) 解析:電磁感應(yīng)現(xiàn)象指的是在磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象,選項(xiàng)B是正確的。 答案:B ★課余作業(yè) 認(rèn)真閱讀教材,領(lǐng)悟科學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象和法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的探究歷程。閱讀教材第4頁“科學(xué)足跡”,體會(huì)科學(xué)家們不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志,學(xué)習(xí)科學(xué)家們的人格魅力。 ★教學(xué)體會(huì) 思維方法

14、是解決問題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng),物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。 ★資料袋 法拉第時(shí)刻 1831年8月 29日,對(duì)法拉第來說是個(gè)終生難忘的日子。他用軟鐵焊接成圓環(huán),鐵環(huán)的外徑是6英寸,厚英寸,環(huán)的半邊上繞3個(gè)線圈,連起來就成為1個(gè)大線圈,分開就是3個(gè)小線圈,每個(gè)線圈用24英尺長的銅線繞成,再用棉線將導(dǎo)線隔開,包上棉布,使導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與鐵環(huán)之間都絕緣,環(huán)的另一邊用相同的銅導(dǎo)線60英尺長,以相同的方法和同樣的方向繞在上面,做成另一線圈。兩個(gè)線圈的兩端各相隔半英寸左右。后一線

15、圈連在3英尺遠(yuǎn)的電流計(jì)上。當(dāng)法拉第將大線圈接上電池時(shí),電流計(jì)的指針突然偏轉(zhuǎn)。但是,指針晃動(dòng)一下就停止了。當(dāng)他打算把電池拆掉時(shí),指針又偏轉(zhuǎn)了,可是偏轉(zhuǎn)的方向相反。 法拉第繼續(xù)做各種試驗(yàn),他把電流計(jì)從后一線圈上拆下,接到大線圈的一個(gè)線圈上,把大線圈的另外兩個(gè)線圈接上電池,這時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)大多了;法拉第又把電池的兩極對(duì)調(diào),發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針反向偏轉(zhuǎn);他又多加幾節(jié)電池,重復(fù)上面實(shí)驗(yàn),指針偏轉(zhuǎn)更大……法拉第并不滿足于這些實(shí)驗(yàn)取得的成就,他堅(jiān)信磁能夠轉(zhuǎn)化為電。幾星期后,他拋開電池,在一個(gè)紙做的空心圓筒上,用 220英尺長的銅線分層繞了8個(gè)線圈,再連成1個(gè)大線圈,并把它接到電流計(jì)上。當(dāng)一塊條形磁鐵插進(jìn)空心圓筒時(shí)

16、,電流計(jì)指針擺動(dòng)了,“轉(zhuǎn)磁為電”的理想終于實(shí)現(xiàn)了。 1831年10月 28日,法拉第將一銅盤放在永久磁鐵的兩磁極之間,從銅盤的軸心和邊緣引出兩根導(dǎo)線,轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤時(shí),兩根導(dǎo)線上產(chǎn)生穩(wěn)恒電流。這就是最原始的發(fā)電機(jī)。它的重大意義是不言而喻的,發(fā)電機(jī)的發(fā)明使人類從蒸汽機(jī)時(shí)代進(jìn)入電氣時(shí)代。 4.2 探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件 ★新課標(biāo)要求 (一)知識(shí)與技能 1.知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。 2.會(huì)使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實(shí)驗(yàn)。 (二)過程與方法 學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)觀察、記錄結(jié)果、分析論證得出結(jié)論的科學(xué)探究方法 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 滲透物理學(xué)方

17、法的教育,通過實(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。舉例說明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。 ★教學(xué)重點(diǎn) 通過實(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。 ★教學(xué)難點(diǎn) 感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。 ★ 教學(xué)方法 ★ 實(shí)驗(yàn)觀察法、分析法、實(shí)驗(yàn)歸納法、講授法 ★教學(xué)用具: 條形磁鐵(兩個(gè)),導(dǎo)體棒,示教電流表,線圈(粗、細(xì)各一個(gè)),學(xué)生電源,開關(guān),滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干,CAI課件,計(jì)算機(jī)等。 ★教學(xué)過程 (一)引入新課 教師:“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力?!痹诼娜祟悮v史長河中,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展,特別是我們剛剛跨

18、過的二十世紀(jì),更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期。經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(xiàn)的科學(xué)家——法拉第。 1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),法拉第由此受到啟發(fā),開始了“由磁生電”的探索,經(jīng)過十年堅(jiān)持不懈的努力,于1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,開辟了人類的電氣化時(shí)代。 本節(jié)課我們就來探究電磁感應(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 教師:在初中學(xué)過,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)

19、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。 學(xué)生: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 導(dǎo)體棒的運(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

20、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。 學(xué)生: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 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

21、到的現(xiàn)象記錄在表3中。 學(xué)生:觀察實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象。 表3 操作 現(xiàn)象 開關(guān)閉合瞬間 有電流產(chǎn)生 開關(guān)斷開瞬間 有電流產(chǎn)生 開關(guān)閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器不動(dòng) 無電流產(chǎn)生 開關(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 教師:通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們就已經(jīng)知道,“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。試以上面三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)為例,對(duì)以上結(jié)論進(jìn)行分析論證。 學(xué)生:分組討論,學(xué)生代表發(fā)言。 學(xué)生甲: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

22、、上下平動(dòng)時(shí),閉合電路所圍面積沒有發(fā)生變化,無電流產(chǎn)生。 學(xué)生乙: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,無電流產(chǎn)生。(如圖4.2-4) 學(xué)生丙: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,無電流產(chǎn)生。(如圖4.2-5) 教師點(diǎn)評(píng):通過大家的論證,我們得出結(jié)論:“磁生電”的確是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。 3、歸納總結(jié) 教師:

23、大家回想一下什么是磁通量?寫出計(jì)算公式和它的單位。說出磁通量的物理意義以及引起磁通量變化的因素。 學(xué)生:(1)一個(gè)面積為S的平面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置,則B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量。 (2)公式:Ф=B·S (3)單位:韋伯(Wb)? 1Wb=1T·1m2=1V·s (4)物理意義:磁通量表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)。對(duì)于同一個(gè)平面,當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí),磁場(chǎng)越強(qiáng),穿過它的磁感線條數(shù)越多,磁通量就越大。當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向平行時(shí),沒有磁感線穿過它,則磁通量為零。 (5)磁場(chǎng)變化、面積變化都會(huì)引起磁通量的變化。 教師: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

24、括出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件? 學(xué)生: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)是穿過閉合電路的磁通量變化。 教師:同學(xué)們分析、總結(jié)得很好,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: 只要穿過閉合電路的磁通量變化,閉合電路中

25、就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 教師:打開計(jì)算機(jī),演示自制CAI課件,重現(xiàn)探究過程,鞏固、升華所學(xué)知識(shí),實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍。 1、研究背景(從奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)開始,法拉第受到對(duì)稱性思考的啟發(fā)開始探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件……) 2、實(shí)驗(yàn)一,部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)(磁場(chǎng)不變,面積變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流) 3、實(shí)驗(yàn)二,磁體插入、把出線圈(面積不變、磁場(chǎng)變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流) 4、實(shí)驗(yàn)三,模擬法拉第的實(shí)驗(yàn) 5、實(shí)驗(yàn)總結(jié)(總結(jié)電磁感應(yīng)產(chǎn)生的實(shí)質(zhì),實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍) 6、電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵守能量守恒(知識(shí)拓展) 7、典型例題(學(xué)以致用,鞏固升華) 點(diǎn)評(píng):電

26、腦模擬,形象直觀,鞏固升華。 (四)實(shí)例探究 ☆關(guān)于磁通量的計(jì)算 【例1】如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一面積為S的矩形線圈abcd,垂直于磁場(chǎng)方向放置,現(xiàn)使線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)180°,求此過程磁通量的變化? 錯(cuò)解:初態(tài),末態(tài),故。 錯(cuò)解分析:錯(cuò)解中忽略了磁通量的正、負(fù)。 正確解法:初態(tài)中,末態(tài),故 ☆☆關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件 【例2】在圖所示的條件下,閉合矩形線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) 解析:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,引起磁通量變化的原因有:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化(2)線圈的面積S發(fā)生變化;(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和面積S的夾

27、角發(fā)生變化。對(duì)于A選項(xiàng)因?yàn)榫€圈平面平行于磁感線,在以為軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,線圈平面始終與磁感線平行,磁通量始終為零;B選項(xiàng)中,線框平面也與磁感線平行,磁通量為零,豎直向上運(yùn)動(dòng)過程中,線框平面始終與磁感線平行,磁通量始終為零,故無感應(yīng)電流產(chǎn)生;C選項(xiàng)中,線框邊與磁感線平行,與B選項(xiàng)同,故無感應(yīng)電流產(chǎn)生;D選項(xiàng)隨著線框的轉(zhuǎn)動(dòng),B與S都不變,B又垂直于 S,所以始終不變,故D不對(duì);而E選項(xiàng),圖示狀態(tài),轉(zhuǎn)過90°時(shí),因此產(chǎn)生感應(yīng)電流。F選項(xiàng)螺線管內(nèi)通入交流電,電流大小方向在變,因此磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向也在變,所以穿過線框的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流。 答案:EF 【例3】(綜合性思維點(diǎn)撥)如圖(甲)所示,有

28、一通電直導(dǎo)線MN水平放置,通入向右的電流I,另有一閉合線圈P位于導(dǎo)線正下方且與導(dǎo)線位于同 一豎直平面,正豎直向上運(yùn)動(dòng)。問在線圈P到達(dá)MN上方的過程中,穿過P的磁通量是如何變化的?在何位置時(shí)P中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流? 解:根據(jù)直流電流磁場(chǎng)特點(diǎn),靠近導(dǎo)線處磁場(chǎng)強(qiáng),遠(yuǎn)離導(dǎo)線處磁場(chǎng)弱。把線圈P從MN下方運(yùn)動(dòng)到上方過程中的幾個(gè)特殊位置如圖(乙)所示,可知Ⅰ→Ⅱ磁通量增加,Ⅱ→Ⅲ磁通量減小,Ⅲ→Ⅳ磁通量增加,Ⅳ→Ⅴ磁通量減小,所以整個(gè)過程磁通量變化經(jīng)歷了增加→減小→增加→減小,所以在整個(gè)過程中P中都會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 ☆☆☆關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)際應(yīng)用 【例4】如圖所示是生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖

29、。鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B。線圈A跟電源連接,線圈B的兩端接在一起,構(gòu)成一個(gè)閉合回路。在斷開開關(guān)S的時(shí)候,彈簧E并不能立即將銜鐵D拉起,因而不能使觸頭C(連接工作電路)立即離開,過一段時(shí)間后觸頭C才能離開,延時(shí)繼電器就是這樣得名的。試說明這種繼電器的原理。 解析:線圈A與電源連接,線圈A中有恒定電流,產(chǎn)生恒定磁場(chǎng),有磁感線穿過線圈B,但穿過線圈B的磁通量不變化,線圈 B中無感應(yīng)電流。斷開開關(guān)S時(shí),線圈A中電流迅速減減小為零,穿過線圈B的磁通量也迅速減少,由于電磁感應(yīng),線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流,由于感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)銜鐵D的吸引作用,觸頭C不離開;經(jīng)過一小段時(shí)間后感應(yīng)電流減弱,感應(yīng)電流磁場(chǎng)對(duì)銜鐵D的吸

30、引力減小,當(dāng)彈簧E的作用力比磁場(chǎng)力大時(shí),才將銜鐵D拉起,觸頭C離開. 點(diǎn)評(píng):這是一道解釋型論述題,關(guān)鍵是分析清楚題中有哪些過程及過程與過程間有哪些聯(lián)系,分析清楚從現(xiàn)象的產(chǎn)生、發(fā)展、到結(jié)果,引起了哪幾個(gè)物理量的變化以及怎樣變化。本題中當(dāng)S閉合時(shí),線圈A的磁場(chǎng)對(duì)銜鐵D的吸引,使工作電路正常工作。斷開S時(shí),線圈B中的感應(yīng)電流的磁場(chǎng),繼續(xù)對(duì)銜鐵D發(fā)生吸引力作用,但作用力逐漸減小直至彈簧將銜鐵拉起,工作電路斷開。電磁感應(yīng)現(xiàn)象與生活、生產(chǎn)、聯(lián)系非常緊密,解答這種題的關(guān)鍵是從實(shí)際問題中提煉出我們所學(xué)過的物理模型,然后按相應(yīng)方法求解。 ★鞏固練習(xí) 1.關(guān)于磁通量、磁通密度、磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法正確的是

31、( ) A.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方,磁通量越大 B.穿過某線圈的磁通量為零時(shí),由B=可知磁通密度為零 C.磁通密度越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于1 m2的面積上穿過的最大磁通量 解析:B答案中“磁通量為零”的原因可能是磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)為零,也可能是線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度平行。答案:CD 2.下列單位中與磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位“特斯拉”相當(dāng)?shù)氖仟ぃ? ) A.Wb/m2 B.N/A·m C.kg/A·s2 D.kg/C·m 解析:物理量間的公式關(guān)系,不僅代表數(shù)值關(guān)系,同時(shí)也代表單位

32、.答案:ABC 3.關(guān)于感應(yīng)電流,下列說法中正確的是( ) A.只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就一定有感應(yīng)電流 B.只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流 C.若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運(yùn)動(dòng),閉合電路中一定沒有感應(yīng)電流 D.當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí),閉合電路中一定有感應(yīng) 電流 答案:D 4.在一長直導(dǎo)線中通以如圖所示的恒定電流時(shí),套在長直導(dǎo)線上的閉合線環(huán)(環(huán)面與導(dǎo)線垂直,長直導(dǎo)線通過環(huán)的中心),當(dāng)發(fā)生以下變化時(shí),肯定能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) A.保持電流不變,使導(dǎo)線環(huán)上下移動(dòng) B.保持導(dǎo)線環(huán)不變,使長直導(dǎo)線中的電流增大或

33、減小 C.保持電流不變,使導(dǎo)線在豎直平面內(nèi)順時(shí)針(或逆時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng) D.保持電流不變,環(huán)在與導(dǎo)線垂直的水平面內(nèi)左右水平移動(dòng) 解析:畫出電流周圍的磁感線分布情況。答案:C 5.如圖所示,環(huán)形金屬軟彈簧,套在條形磁鐵的中心位置。若將彈簧沿半徑向外拉,使其面積增大,則穿過彈簧所包圍面積的磁通量將( ) A.增大 B.減小 C.不變 D.無法確定如何變化 解析:彈簧所包圍的面積內(nèi)既有條形磁鐵的內(nèi)部向左的磁感線,又有條形磁鐵外部向右的磁感線,因此,磁通量為向左與向右的磁感線條數(shù)之差.因?yàn)榇鸥芯€是閉合的,所以條形磁鐵內(nèi)部磁感線條數(shù)與外部總的磁感線條數(shù)相等,顯

34、然,環(huán)的面積越大,返回的磁感線條數(shù)越多,因此,磁通量減小. 答案:B 6.行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離,最后停下;流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰;降落傘在空中勻速下降;條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈,線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程 A.物體克服阻力做功 B.物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 C.物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 D.物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 解析:都是宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的能量形式——機(jī)械能的減少,相應(yīng)轉(zhuǎn)化為其他形式能(如內(nèi)能、電能)。能的轉(zhuǎn)化過程也就是做功的過程。答案:AD 7.在無線電技術(shù)中,常有這樣的要求:有兩個(gè)線圈,要使一個(gè)

35、線圈中有電流變化時(shí),對(duì)另一個(gè)線圈幾乎沒有影響。圖16-1-9中,最能符合這樣要求的一幅圖是 ( ) 解析:線圈有電流通過時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng),對(duì)其他線圈有無影響實(shí)質(zhì)是是否引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象——即看穿過鄰近線圈的磁通量有無變化.通過分析知D圖中一個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)很少穿過另一個(gè)線圈,因而是最符合要求的.答案:D ★課余作業(yè) 1、學(xué)習(xí)興趣小組課下按照課本第8頁“做一做”欄目描述的實(shí)驗(yàn)《搖繩能發(fā)電嗎?》,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論,寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,各小組互相交流、討論。 2、書面完成P8“問題與練習(xí)”第5、6、7題;思考并回答第1、2、3、4題 ★教學(xué)體會(huì) 思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學(xué)的根

36、本;親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng),物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。 10 4.3 楞次定律 ★新課標(biāo)要求 (一)知識(shí)與技能 1.掌握楞次定律的內(nèi)容,能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。 2.培養(yǎng)觀察實(shí)驗(yàn)的能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納、總結(jié)的能力。 3.能夠熟練應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向 4.掌握右手定則,并理解右手定則實(shí)際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式。 (二)過程與方法 1.通過實(shí)踐活動(dòng),觀察得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,再通過分析論證,歸納總結(jié)得出結(jié)論。 2.通過應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方

37、向,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力。 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,同學(xué)們直接參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,體驗(yàn)了一次自然規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中的樂趣和美的享受,并在頭腦中進(jìn)一步強(qiáng)化“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一辯證唯物主義觀點(diǎn)。 ★教學(xué)重點(diǎn) 1.楞次定律的獲得及理解。 2.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。 3.利用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電流的方向。 ★教學(xué)難點(diǎn) 楞次定律的理解及實(shí)際應(yīng)用。 ★教學(xué)方法 11 發(fā)現(xiàn)法,講練結(jié)合法 ★教學(xué)用具: 干電池、靈敏電流表、外標(biāo)有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線。 ★教學(xué)過程 (一)引入新課 教師

38、:[演示]按下圖將磁鐵從線圈中插入和拔出,引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象,提出: ①為什么在線圈內(nèi)有電流? ②插入和拔出磁鐵時(shí),電流方向一樣嗎?為什么? ③怎樣才能判斷感應(yīng)電流的方向呢? 本節(jié)我們就來學(xué)習(xí)感應(yīng)電流方向的判斷方法。 (二)進(jìn)行新課 1、楞次定律 教師:讓我們一起進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)。(利用CAI課件,屏幕上打出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容) [實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菅芯扛袘?yīng)電流方向的判定規(guī)律。 [實(shí)驗(yàn)步驟] (1)按右圖連接電路,閉合開關(guān),記錄下G中流入電流方向與電流表G中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。(如電流從左接線柱流入,指針向右偏還是向左偏?) (2)記下線圈繞向,將線圈和靈敏電流計(jì)構(gòu)成通路。 (3)把條形

39、磁鐵N極(或S極)向下插入線圈中,并從線圈中拔出,每次記下電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向,然后根據(jù)步驟(1)結(jié)論,判定出感應(yīng)電流方向,從而可確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,填表: 磁鐵運(yùn)動(dòng)情況 N極下插 N極上拔 S極下插 S極上拔 磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)方向 線圈磁通量變化 感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向 教師:N極向下插入線圈中,磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如何? 學(xué)生:磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下。 教師:在這種情況下,通過線圈的磁通量如何變化? 學(xué)生:磁通量增加。 教師:感應(yīng)電流的方向如何? 學(xué)生:如圖所示。 教師:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方

40、向如何? 學(xué)生:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上。 教師:再把該磁鐵從線圈中拔出時(shí),磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如何? 學(xué)生:磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下。 教師:磁鐵拔出時(shí),通過線圈的磁通量如何變化? 學(xué)生:通過線圈的磁通量減小。 教師:感應(yīng)電流的方向如何? 學(xué)生:感應(yīng)電流的方向如圖所示。 教師:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向如何? 學(xué)生:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下。 教師:S極向下插入線圈中,情況怎樣呢? 學(xué)生甲:磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上。 學(xué)生乙:通過線圈的磁通量增加。 學(xué)生丙:感應(yīng)電流的方向如圖所示。 學(xué)生?。焊袘?yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下。 教師:再把S極從線圈中拔出時(shí),情況如何?

41、 學(xué)生甲:磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上。 學(xué)生乙:通過線圈的磁通量減小。 學(xué)生丙:感應(yīng)電流的方向如圖所示。 學(xué)生?。焊袘?yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上。 教師:通過上面的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了什么? 學(xué)生甲:當(dāng)磁鐵移近或插入線圈時(shí),線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反;當(dāng)磁鐵離開線圈或從線圈中拔出時(shí),線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同。 學(xué)生乙:當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反;當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同。 學(xué)生丙:當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量增加;當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量減少。

42、 教師:剛才幾位同學(xué)的說法都正確。物理學(xué)家楞次概括了各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在1834年提出了感應(yīng)電流方向的判定方法,這就是楞次定律。投影打出楞次定律的內(nèi)容。 [投影] 感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,這就是楞次定律。 (師生共同活動(dòng):理解楞次定律的內(nèi)涵) (1)“阻礙”并不是“阻止”,一字之差,相去甚遠(yuǎn)。要知道原磁場(chǎng)是主動(dòng)的,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)是被動(dòng)的,原磁通仍要發(fā)生變化,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)只是起阻礙變化而已。 (2)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向具有普遍意義。 教師:楞次定律符合能量守恒。從上面的實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn):感應(yīng)電流在閉合電路中要消耗能量,在磁體靠近(或

43、遠(yuǎn)離)線圈過程中,都要克服電磁力做功,克服電磁力做功的過程就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程。 楞次定律也符合唯物辯證法。唯物辯證法認(rèn)為:“矛盾是事物發(fā)展的動(dòng)力”。電磁感應(yīng)中,矛盾雙方即條形磁鐵的磁場(chǎng)(B原)和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)(B感),兩者都處于同一線圈中,且感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙原磁場(chǎng)的變化,形成既相互排斥又相互依賴的矛盾,在回路中對(duì)立統(tǒng)一,正是“阻礙”的形成產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 2、楞次定律的應(yīng)用 教師:[投影]應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟: (1)明確原磁場(chǎng)的方向。 (2)明確穿過閉合電路的磁通量是增加還是減少。 (3)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。 (4)利

44、用安培定則確定感應(yīng)電流的方向。 教師:下面讓我們通過對(duì)例題的分析,熟悉應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟,同時(shí)加深對(duì)楞次定律的理解。 [投影] 教師:開關(guān)斷開前,線圈M中的電流在線圈N中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向哪? 學(xué)生:向下。 教師:開關(guān)斷開瞬間,線圈N中磁通量如何變化? 學(xué)生:減少。 教師:線圈N中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向如何? 學(xué)生:向下(阻礙磁通量減少)。 教師:線圈N中感應(yīng)電流的方向如何? 學(xué)生:由下向上,整個(gè)回路是順時(shí)針電流。 教師:利用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的思路可以概括為以下框圖。 (投影) [投影] 教師:線圈ABCD所在處磁場(chǎng)方向向哪? 學(xué)

45、生:垂直紙面向里。 教師:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向哪? 學(xué)生:垂直紙面向里。 教師:穿過線圈ABCD的磁通量應(yīng)如何變化? 學(xué)生:減少。 教師:線圈ABCD應(yīng)向哪個(gè)方向平移? 學(xué)生:向右。 3.右手定則 教師:當(dāng)閉合電路的一部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),如何應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向呢? (投影)如圖所示,光滑金屬導(dǎo)軌的一部分處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)導(dǎo)體棒AB向右勻速運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí),判斷AB中感應(yīng)電流方向。 教師:當(dāng)AB棒向右切割磁感線時(shí),感應(yīng)電流方向如何? 學(xué)生甲:回路中原磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。 學(xué)生乙:通過回路的磁通量在減小。 學(xué)生丙:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同,為垂直紙

46、面向里。 學(xué)生?。夯芈分懈袘?yīng)電流為逆時(shí)針方向,AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)橄蛏稀? 教師:如果磁通量的變化是由導(dǎo)體切割磁感線引起的,感應(yīng)電流的方向可以由右手定則來判斷。 [投影]右手定則的內(nèi)容: 伸開右手讓拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直從手心進(jìn)入,拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向,其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向。 教師:請(qǐng)同學(xué)們用右手定則重做例3,看結(jié)果是否一樣? 學(xué)生:一樣。 教師:右手定則實(shí)際上是楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式,它們?cè)诒举|(zhì)上是一致的。只不過導(dǎo)體切割磁感線時(shí),用右手定則判斷感應(yīng)電流方向更方便。 (三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。

47、請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。 點(diǎn)評(píng):總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開,讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。 (四)實(shí)例探究 ☆楞次定律的應(yīng)用 【例1】 如圖所示,試判定當(dāng)開關(guān)S閉合和斷開瞬間,線圈ABCD的電流方向。(忽略導(dǎo)線GH的磁場(chǎng)作用) 解析:當(dāng)S閉合時(shí) (1)研究回路是ABCD,穿過回路的磁場(chǎng)是電流I所產(chǎn)生的磁場(chǎng),方向由安培定則判定是指向讀者; (2

48、)回路ABCD的磁通量由無到有,是增大的; (3)由楞次定律可知感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向應(yīng)和B原相反,即背離讀者向內(nèi)(“增反減同”)。 由安培定則判定感應(yīng)電流方向是B→A→D→C→B。 當(dāng)S斷開時(shí) (1)研究回路仍是ABCD,穿過回路的原磁場(chǎng)仍是I產(chǎn)生的磁場(chǎng),方向由安培定則判定是指向讀者; (2)斷開瞬間,回路ABCD磁通量由有到無,是減小的; (3)由楞次定律知感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向應(yīng)是和B原相同即指向讀者; (4)由安培定則判定感應(yīng)電流方向是A→B→C→D→A。 點(diǎn)評(píng):用楞次定律解題時(shí),沿一定的程序進(jìn)行推理判斷比較規(guī)范,尤其是初學(xué)者一定要熟練掌握 【例2】 如圖所示,當(dāng)條形磁鐵突然向閉

49、合銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),銅環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向怎樣?銅環(huán)運(yùn)動(dòng)情況怎樣? 解析:磁鐵右端的磁感線分布如圖所示,當(dāng)磁鐵向環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),環(huán)中磁通量變大,由楞次定律可判斷出感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向,再由安培定則判斷出感應(yīng)電流方向如圖16-3-5所示.把銅環(huán)等效為多段直線電流元,取上、下兩對(duì)稱的小段研究,由左手定則可知其受安培力如圖,由此推想整個(gè)銅環(huán)受合力向右,故銅環(huán)將向右擺動(dòng). 點(diǎn)評(píng):由于磁鐵的靠近引起環(huán)中感應(yīng)電流的產(chǎn)生,而電流(通電導(dǎo)體)在磁場(chǎng)中受到力作用. 其他解法: 另解一:磁鐵向右運(yùn)動(dòng),使銅環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流如圖所示.此環(huán)形電流可等效為圖中所示的小磁針。顯然,由于兩磁體間的推斥作用銅環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)。 另解

50、二:由于磁鐵向右運(yùn)動(dòng)而使銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律的另一種表述可知銅環(huán)將向右躲避以阻礙這種相對(duì)運(yùn)動(dòng). 【例3】 如圖所示,固定于水平面上的光滑平行導(dǎo)電軌道AB、CD上放著兩根細(xì)金屬棒ab、cd.當(dāng)一條形磁鐵自上而下豎直穿過閉合電路時(shí),兩金屬棒ab、cd將如何運(yùn)動(dòng)?磁鐵的加速度仍為g嗎? 解析:當(dāng)條形磁鐵從高處下落接近回路abcd時(shí),穿過回路的磁通量方向向下且在不斷增加.根據(jù)楞次定律的第二種表述:感應(yīng)電流所產(chǎn)生的效果,總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因.在這里,產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是:條形磁鐵的下落使回路中的磁通量增加,為反抗條形磁鐵的下落,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)給條形磁鐵一個(gè)向上的阻礙其下落的阻力,使

51、磁鐵下落的加速度小于g.為了反抗回路中的磁通量增加,ab、cd兩導(dǎo)體棒將互相靠攏,使回路的面積減小,以阻礙磁通量的增加.同理,當(dāng)穿過平面后,磁鐵的加速度仍小于g,ab、cd將相互遠(yuǎn)離. 點(diǎn)評(píng):磁鐵穿過閉合電路前、后,引起磁通量的變化是不同的,因而引起的感應(yīng)電流方向不同.據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向,再應(yīng)用左手定則判斷受力情況,由牛頓第三定律可判斷磁鐵受力方向.此法較為繁瑣.若根據(jù)楞次定律的另一種表述——感應(yīng)電流的效果,總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,本題中的“原因”是磁鐵靠近(過線圈后“遠(yuǎn)離”),從而可以判斷. ★鞏固練習(xí) 1.根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定是 ( ) A.

52、阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 B.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)反向 C.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 D.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同 答案:C 點(diǎn)評(píng):楞次定律揭示了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化. 2.如圖所示,通電導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則 ( ) A.若線圈向右平動(dòng),其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d B.若線圈豎直向下平動(dòng),無感應(yīng)電流產(chǎn)生 C.當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d D.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí),其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d 答案:ABC 點(diǎn)評(píng):先明確直線電流周圍磁感線的分布情況,再用楞次定律 判定

53、. 3.如圖所示,一水平放置的矩形閉合線框abcd,在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),如圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,在這個(gè)過程中,線圈中感應(yīng)電流 ( ) A.沿abcd流動(dòng) B.沿dcba流動(dòng) C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng),由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng) D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng),由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng) 解析:根據(jù)細(xì)長磁鐵的N極附近的磁感線分布,線圈abcd在位置Ⅱ時(shí),穿過線圈的磁通量為零;在位置Ⅰ時(shí),磁感線向上穿過線圈;在位置Ⅲ時(shí),磁感線向下穿過線圈.設(shè)磁感線向上穿過線圈,磁通量為正,因此可見,由Ⅰ到Ⅱ再到Ⅲ,磁

54、通量連續(xù)減小,感應(yīng)電流方向不變,應(yīng)沿abcda流動(dòng).故A正確. 答案:A 點(diǎn)評(píng):明確N極附近磁感線的分布情況由穿過磁感線的條數(shù)判定磁通量變化,再用楞次定律分段研究 4.如圖所示,兩個(gè)相同的鋁環(huán)套在一根光滑桿上,將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)的過程中兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是 ( ) A.同時(shí)向左運(yùn)動(dòng),間距增大 B.同時(shí)向左運(yùn)動(dòng),間距不變 C.同時(shí)向左運(yùn)動(dòng),間距變小 D.同時(shí)向右運(yùn)動(dòng),間距增大 解析:在條形磁鐵插入鋁環(huán)過程中,穿過鋁環(huán)的磁通量增加,兩環(huán)為了阻礙磁通量的增加,應(yīng)朝條形磁鐵左端運(yùn)動(dòng),由于兩環(huán)上感應(yīng)電流方向相同,故將相互吸引,而使間距變小. 答案:C 點(diǎn)評(píng):同向電

55、流相互吸引,異向電流相互排斥 5.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于圓形線圈指向紙里, a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn),現(xiàn)用外力作用在上述四點(diǎn),將線圈拉成正方形.設(shè)線圈導(dǎo)線不可伸長,且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi),則在線圈發(fā)生形變的過程中 ( ) A.線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流 B.線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應(yīng)電流 C.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向先是abcd,后是adcb D.線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 解析:由幾何知識(shí)知,周長相等的幾何圖形中,圓的面積最大.當(dāng)由圓形變成正方形時(shí)磁通量變小. 答案:A 點(diǎn)評(píng):周長相同情況下,圓的面積最大 6.如圖所示,有一固定

56、的超導(dǎo)圓環(huán),在其右端放一條形磁鐵,此時(shí)圓環(huán)中無電流,當(dāng)把磁鐵向右方移走時(shí),由于電磁感應(yīng),在超導(dǎo)圓環(huán)中產(chǎn)生了一定的電流.則以下判斷中正確的是 ( ) A.此電流方向如箭頭所示,磁鐵移走后,此電流繼續(xù)維持 B.此電流方向與箭頭方向相反,磁鐵移走后,此電流很快消失 C.此電流方向如箭頭所示,磁鐵移走后,此電流很快消失 D.此電流方向與箭頭方向相反,磁鐵移走后,此電流繼續(xù)維持 解析:在超導(dǎo)圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流后,電能基本不損失,電流繼續(xù)存在. 答案:D 點(diǎn)評(píng):超導(dǎo)無電阻 7.1931年,英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言了存在著只有一個(gè)磁極的粒子——磁單極子.如圖所示,如果有

57、一個(gè)磁單極子(單N極)從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)穿過線圈后從b點(diǎn)飛過.那么 ( ) A.線圈中感應(yīng)電流的方向是沿PMQ方向 B.線圈中感應(yīng)電流的方向是沿QMP方向 C.線圈中感應(yīng)電流的方向先是沿QMP方向,然后是PMQ方向 D.線圈中感應(yīng)電流的方向先是沿PMQ方向,然后是QMP方向 解析:將磁單極子(單N極),理解為其磁感線都是向外的 答案:B 點(diǎn)評(píng):關(guān)鍵是磁單極子的磁場(chǎng) 特點(diǎn). 8.如圖所示,一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn),開始時(shí)細(xì)桿處于水平位置,釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng).已知線圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí),順著磁場(chǎng)方向看去,線圈中感應(yīng)電流的

58、方向分別為 ( ) A.逆時(shí)針方向,逆時(shí)針方向 B.逆時(shí)針方向,順時(shí)針方向 C.順時(shí)針方向,順時(shí)針方向 D.順時(shí)針方向,逆時(shí)針方向 解析:線圈在位置Ⅰ時(shí),磁通量方向水平向右且在增加.據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)水平向左.據(jù)安培定則,順著磁場(chǎng)方向看,線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向. 當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅱ時(shí),穿過線圈的磁通量方向水平向右且在減小.根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)水平向左.再根據(jù)安培定則,順著磁場(chǎng)方向看去,線圈中感應(yīng)電流的方向應(yīng)為順時(shí)針. 答案:B 點(diǎn)評(píng):應(yīng)用楞次定律按程序

59、分析 9.如圖所示,ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形線框,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P自左向右滑動(dòng)時(shí),從紙外向紙內(nèi)看,線框ab將 ( ) A.保持靜止不動(dòng) B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),但因電源極性不明,無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向 解析:滑動(dòng)變阻器R的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),接入電路的電阻變大,電流強(qiáng)度變小,由這個(gè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱,穿過線框磁通量變小.根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流磁場(chǎng)的變化,所以線框ab應(yīng)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),增大其垂直于磁感線方向的投影面積,才能阻礙線框的磁通量減小. 答案:C 點(diǎn)評(píng):若被電源未標(biāo)明極性所困惑,于是作個(gè)假設(shè):

60、設(shè)電源左端為正或右端為正,然后根據(jù)兩種情況中的磁極的極性和引起穿過線圈磁通量的變化分別判斷.這樣做,費(fèi)很大周折,如能抓住楞次定律的實(shí)質(zhì)去判別則很簡便. ★課余作業(yè) 1、認(rèn)真閱讀教材。 2、思考并完成 “問題與練習(xí)”中的題題目。 ★教學(xué)體會(huì) 思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng),物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。 4.4 法拉第電磁感應(yīng)定律 ★新課標(biāo)要求 (一)知識(shí)與技能 1.知

61、道什么叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 2.知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量,并能區(qū)別Φ、ΔΦ、。 3.理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。 4.知道E=BLvsinθ如何推得。 5.會(huì)用和E=BLvsinθ解決問題。 (二)過程與方法 通過推導(dǎo)到線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv,掌握運(yùn)用理論知識(shí)探究問題的方法。 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.從不同物理現(xiàn)象中抽象出個(gè)性與共性問題,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)不同事物進(jìn)行分析,找出共性與個(gè)性的辯證唯物主義思想。 2.了解法拉第探索科學(xué)的方法,學(xué)習(xí)他的執(zhí)著的科學(xué)探究精神。 ★教學(xué)重點(diǎn) 法拉第電磁感應(yīng)定律。 ★教學(xué)難點(diǎn) 平均電動(dòng)勢(shì)與

62、瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)區(qū)別。 ★教學(xué)方法 19 演示法、歸納法、類比法 ★教學(xué)用具: CAI課件、多媒體電腦、投影儀、投影片。 ★教學(xué)過程 (一)引入新課 教師:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么? 學(xué)生:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。 教師:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,磁通量發(fā)生變化的方式有哪些情況? 學(xué)生甲:由磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的,即ΔΦ=ΔB·S。 學(xué)生乙:由回路面積的變化引起的,即ΔΦ=B·ΔS。 學(xué)生丙:由磁感應(yīng)強(qiáng)度和面積同時(shí)變化引起的,即ΔΦ=B2S2-B1S1 學(xué)生丁:概括為ΔΦ=Φ2-Φ1 點(diǎn)評(píng):該問題學(xué)生通常只能回答出一兩種情況,需要教師啟發(fā)、引導(dǎo),

63、才能歸納出磁通量變化的各種情形。在指導(dǎo)學(xué)生回答此問題時(shí),重在培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和概括能力,不宜過多糾纏細(xì)節(jié),以免沖淡教學(xué)重點(diǎn)。 教師:恒定電流中學(xué)過,電路中存在持續(xù)電流的條件是什么? 學(xué)生:電路閉合、有電源。 教師:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,既然閉合電路中有感應(yīng)電流,這個(gè)電路中就一定有電動(dòng)勢(shì)。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。下面我們就來探討感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小決定因素。 (二)進(jìn)行新課 1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 教師:CAI課件展示出下面兩個(gè)電路 教師:在圖a與圖b中,若電路是斷開的,有無電流?有無電動(dòng)勢(shì)? 學(xué)生:電路斷開,肯定無電流,但有電動(dòng)勢(shì)。 教師:電動(dòng)勢(shì)大,電流一定大嗎?

64、學(xué)生:電流的大小由電動(dòng)勢(shì)和電阻共同決定。 教師:圖b中,哪部分相當(dāng)于a中的電源? 學(xué)生:螺線管相當(dāng)于電源。 教師:圖b中,哪部分相當(dāng)于a中電源內(nèi)阻? 學(xué)生:線圈自身的電阻。 教師:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,不論電路是否閉合,只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。 2、電磁感應(yīng)定律 教師:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)跟什么因素有關(guān)?現(xiàn)在演示前節(jié)課中三個(gè)成功實(shí)驗(yàn),用CAI課件展示出這三個(gè)電路圖,同時(shí)提出三個(gè)問題供學(xué)生思考: 乙 甲 丙

65、問題1:在實(shí)驗(yàn)中,電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么? 問題2:電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系? 問題3:第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)中,將條形磁鐵從同一高度插入線圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同? 學(xué)生甲:穿過電路的Φ變化產(chǎn)生E感產(chǎn)生I感. 學(xué)生乙:由全電路歐姆定律知I=,當(dāng)電路中的總電阻一定時(shí),E感越大,I越大,指針偏轉(zhuǎn)越大。 學(xué)生丙:磁通量變化相同,但磁通量變化的快慢不同。 教師:磁通量變化的快慢用磁通量的變化率來描述,即單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量,用公式表示為。從上面的三個(gè)實(shí)驗(yàn),同學(xué)們可歸納出什么結(jié)論呢? 學(xué)生甲:實(shí)驗(yàn)甲中,將條形磁鐵快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)時(shí),大,

66、 I感大,E感大。 學(xué)生乙:實(shí)驗(yàn)乙中,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)越快,越大,I感越大,E感越大。 學(xué)生丙:實(shí)驗(yàn)丙中,開關(guān)斷開或閉合,比開關(guān)閉合時(shí)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)大,I感大,E感大。 教師:從上面的三個(gè)實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn),越大,E感越大,即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實(shí)驗(yàn)表明:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比,即E∝。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。 (師生共同活動(dòng),推導(dǎo)法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式) 設(shè)t1時(shí)刻穿過回路的磁通量為Φ1,t2時(shí)刻穿過回路的磁通量為Φ2,在時(shí)間Δt=t2-t1內(nèi)磁通量的變化量為ΔΦ=Φ2-Φ1,磁通量的變化率為,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,則 E=k 在國際單位制中,電動(dòng)勢(shì)單位是伏(V),磁通量單位是韋伯(Wb),時(shí)間單位是秒(s),可以證明式中比例系數(shù)k=1,(同學(xué)們可以課下自己證明),則上式可寫成 E= 設(shè)閉合電路是一個(gè)n匝線圈,且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同,這時(shí)相當(dāng)于n個(gè)單匝線圈串聯(lián)而成,因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)? E=n 3、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 教師:導(dǎo)體切割磁感線時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如何計(jì)算呢?用CAI課件展

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