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2019-2020年高中物理 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件教案 新人教版選修3 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(jiàn)磁鐵完成簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。 （二）過(guò)程與方法 學(xué)會(huì)通過(guò)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)方法的教育，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。舉例說(shuō)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(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。 教學(xué)難點(diǎn) 感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。 新課導(dǎo)學(xué) 1、實(shí)驗(yàn)觀察 （1）閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線 演示：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。 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 導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng) 表針的擺動(dòng)方向 向右平動(dòng) 向左平動(dòng) 向前平動(dòng) 結(jié)論： 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 N極停在線圈中 N極從線圈中抽出 [ 結(jié)論： （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 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間 開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng) 開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)變阻器的滑片 結(jié)論： 2、分析論證 “磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)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。 3、歸納總結(jié) 回想一下什么是磁通量？寫(xiě)出計(jì)算公式和它的單位。說(shuō)出磁通量的物理意義以及引起磁通量變化的因素。 定義： 。 公式： 單位： 物理意義： 磁通量變化原因： 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？ 本節(jié)小結(jié) 認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容 1、研究背景（從奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)開(kāi)始，法拉第受到對(duì)稱性思考的啟發(fā)開(kāi)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） 4、實(shí)例探究 關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件 【例1】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（ ） 關(guān)于磁通量的計(jì)算 【例2】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(guò)程磁通量的變化？ 【例3】（綜合性思維點(diǎn)撥）如圖（甲）所示，有一通電直導(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(wèn)在線圈P到達(dá)MN上方的過(guò)程中，穿過(guò)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？ 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。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(kāi)開(kāi)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(kāi)，過(guò)一段時(shí)間后觸頭C才能離開(kāi)，延時(shí)繼電器就是這樣得名的。試說(shuō)明這種繼電器的原理。 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(shuō)法正確的是（ ） A．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方，磁通量越大 B．穿過(guò)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(guò)的最大磁通量 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/Am C．kg/As2 D．kg/Cm 3.關(guān)于感應(yīng)電流，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．只要穿過(guò)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(méi)有感應(yīng)電流 D．當(dāng)穿過(guò)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 4.在一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以如圖所示的恒定電流時(shí)，套在長(zhǎng)直導(dǎo)線上的閉合線環(huán)（長(zhǎng)直導(dǎo)線與環(huán)面垂直且通過(guò)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(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流增大或減小 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) 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(guò)彈簧所包圍面積的磁通量將（ ） A．增大 B．減小 C．不變 D．無(wú)法確定如何變化 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(guò)程中穿過(guò)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(guò)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