高二物理全部教案(人教版)16.1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象一、教育目標(biāo)1理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象2知道產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流的條件3掌握右手定則二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法1重點(diǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件右手定則2難點(diǎn)閉合電路中磁通量變化的判斷3疑點(diǎn)閉合電路中磁通量變化的原因4解決辦法通過演示教材中的三個(gè)系列實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，將學(xué)生思維逐步引向感應(yīng)電流形成的根本原因閉合電路中的磁通量發(fā)生了變化，從而幫助學(xué)生克服并理解本課的重難點(diǎn)。利用幻燈顯示實(shí)驗(yàn)過程的平面圖，幫助學(xué)生直觀形象地了解磁通量變化的原因。運(yùn)用對比教學(xué)及適當(dāng)?shù)木毩?xí)，使學(xué)生區(qū)分右手定則和左手定則的本質(zhì)不同，從而進(jìn)一步理解兩大定則并能熟練應(yīng)用。三、教具準(zhǔn)備蹄形磁鐵、條形磁鐵、電流計(jì)、導(dǎo)

2、體棒、原副線圈、滑動變阻器、電源電鍵、導(dǎo)線若干、幻燈片四、教學(xué)步驟1引入新課通過前一章的學(xué)習(xí)，我們認(rèn)識到電與磁確實(shí)是密不可分的，奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)給出了充分的證明，既然電流能夠產(chǎn)生磁場，那么， 反過來能否利用磁場產(chǎn)生電流呢？英國科學(xué)家法拉第對這個(gè)課題著手進(jìn)行了研究。介紹法拉第的研究情況法拉第通過分析奧斯特的電流磁效應(yīng)后認(rèn)為，既然磁鐵可以使靠近它的鐵塊具有磁性，靜電荷可以使靠近它的導(dǎo)體帶電，那么磁鐵也應(yīng)當(dāng)使靠近它的線圈感生出電流。于是， 他在日記中寫下了“轉(zhuǎn)磁為電”這個(gè)偉大的設(shè)想，并朝著這個(gè)設(shè)想開始了無數(shù)次實(shí)驗(yàn)和艱苦地奮斗。法拉第的最初設(shè)想，用強(qiáng)磁鐵靠近導(dǎo)線，導(dǎo)線中就會產(chǎn)生穩(wěn)恒電流，他開始苦

3、苦思索，千方百計(jì)地設(shè)計(jì)各種實(shí)驗(yàn)，企圖證實(shí)上述設(shè)想，都一次又一次地失敗了，但法拉第并沒有氣餒，而且是從失敗中總結(jié)教訓(xùn)，意識到磁產(chǎn)生電必須具備一定的條件，為此整整艱苦地探索了10 年的歲月，終于在 1831年 8 月，有了重大的突破性發(fā)現(xiàn)。法拉第的成功的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖所示，當(dāng)k接通或斷開時(shí)，線圈b中就產(chǎn)生了瞬時(shí)電流?；脽麸@示之后，法拉第繼續(xù)做了大量的實(shí)驗(yàn)和進(jìn)一步的研究。終于實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)磁為電的理想，發(fā)明了發(fā)電機(jī)，變壓器等設(shè)備，使人類從蒸汽時(shí)代進(jìn)入電氣時(shí)代，現(xiàn)在，我們就來學(xué)習(xí)這一偉大的結(jié)論電磁感應(yīng)2新課教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)一如圖所示裝置請學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，當(dāng)導(dǎo)體不動、向上或向下運(yùn)動時(shí)，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，即沒有電流

4、產(chǎn)生。但當(dāng)導(dǎo)體向左或向右運(yùn)動時(shí)，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明有電流產(chǎn)生。分析歸納，當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動時(shí)，電路中獲有電流產(chǎn)生，那么，切割磁感線的實(shí)質(zhì)是什么呢？利用平面圖直觀地分析上述實(shí)驗(yàn)?；脽麸@示如圖所示(俯視圖 ) 當(dāng) ab向左運(yùn)動時(shí)，閉合回路這一面積中的磁感線條數(shù)變多，當(dāng)ab向右運(yùn)動時(shí)，閉合回路這一面積中的磁感線條數(shù)變少。引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)，前一章中我們學(xué)過磁通量的概念，上述實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的實(shí)質(zhì)， 是使閉合回路中的磁通量發(fā)生了變化從而使閉合回路中產(chǎn)生了電流，并引導(dǎo)學(xué)生找出磁通量發(fā)生變化的原因是閉合回路的面積發(fā)生了變化。那么，這個(gè)結(jié)論是否正確呢？上述實(shí)驗(yàn)中是導(dǎo)體動而磁場不動

5、，反過來若讓導(dǎo)體不動而磁場動，情況如何呢？演示實(shí)驗(yàn)二如圖所示裝置請學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，當(dāng)磁鐵插入或拔出時(shí)，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，有電流產(chǎn)生，而當(dāng)磁鐵插在線圈中不動或兩者以同一速度運(yùn)動時(shí)，電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即沒有電流產(chǎn)生。當(dāng)插入或拔出磁鐵時(shí)，線圈中的磁通量發(fā)生了變化，因而產(chǎn)生了電流?；脽麸@示上述實(shí)驗(yàn)的側(cè)面圖如下所示引導(dǎo)學(xué)生分析出線圈中的磁通量發(fā)生變化的原因是閉合線圈所在處的磁場發(fā)生了變化。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)體和磁場都發(fā)生了相對運(yùn)動，假如導(dǎo)體和磁場都不動，但讓穿過閉合回路的磁場發(fā)生變化，結(jié)果又會如何？演示實(shí)驗(yàn)三如圖所示裝置請學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，當(dāng)線圈a電路接通或斷開時(shí)，線圈b中有電流產(chǎn)生，當(dāng)接通線

6、圈 a的電路，用變阻器改變線圈a中的電流大小時(shí)， 線圈 b中也有電流產(chǎn)生， 當(dāng)接通線圈 a的電路，而不改變變阻器的電阻時(shí)，線圈b中無電流產(chǎn)生。上述實(shí)驗(yàn)的側(cè)面圖如下所示引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象，電流的周圍存在磁場，且磁場的強(qiáng)弱與電流強(qiáng)度的大小成正比。當(dāng)電路斷開或接通時(shí)，使電流從有到無或從無到有發(fā)生變化。當(dāng)電路接通， 改變變阻器電阻時(shí)，實(shí)際上改變了電路電流的大小。故引起電路中的磁場發(fā)生變化，從而導(dǎo)致穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生電流。上述實(shí)驗(yàn)的側(cè)面圖如下所示綜上所述，歸納總結(jié)(1)電磁感應(yīng)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。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)

7、生的電流叫感應(yīng)電流。(2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)磁通量發(fā)生變化的原因閉合電路的面積s發(fā)生了變化。閉合電路所在處的磁場發(fā)生了變化。在剛才的實(shí)驗(yàn)中，我們還可以觀察到電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向有所不同，重做演示實(shí)驗(yàn)一。讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，當(dāng)導(dǎo)體ab向左或向右運(yùn)動時(shí)，電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向不同。保持導(dǎo)體運(yùn)動的方向不變， 而把兩個(gè)磁極對調(diào)過來， 即改變磁場的方向時(shí)， 電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向也不同。上述實(shí)驗(yàn)表明感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動的方向和磁場的方向都有關(guān)系，大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)了三者之間存在的規(guī)律右手定則?；脽麸@示右手定則伸開右手，使大拇指跟其余四個(gè)手指

8、垂直， 并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把右手放入磁場中， 讓磁感線垂直穿入手心， 大拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，那么其余四個(gè)手指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。如圖所示(4)感應(yīng)電流的方向右手定則判斷感應(yīng)電流的方向?qū)Ρ茸笫侄▌t判定磁場對電流的作用力方向請學(xué)生回憶左手定則的內(nèi)容并加以區(qū)分?；脽麸@示3課堂小結(jié)只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這就是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。感應(yīng)電流的方向可用右手定則進(jìn)行判定。4鞏固練習(xí)判斷下述幾種情況中能否產(chǎn)生感應(yīng)電流？若有試解釋原因，并判斷出感應(yīng)電流的方向和所受磁場力的方向。五、總結(jié)、擴(kuò)展1對于產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的理解。對于閉合電路，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化， 就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 但對于非閉合電路， 如果穿過電路的磁通量是非均勻變化的，電路中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生。2磁通量變化的原因分析可從公式bssin入手，當(dāng)磁感強(qiáng)度 b和線圈的面積 s及磁感強(qiáng)度 b的方向與面積 s之間的夾角 ， 三者中有一個(gè)發(fā)生變化時(shí)就會引起磁通量發(fā)生變化。3感應(yīng)電流的方向判定除了右手定則還有楞次定律，且右手定則僅是楞次定律的一種特殊情形。六、板書設(shè)