人教版 (新课标)选修32 探究电磁感应的产生条件学案设计
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这是一份人教版 (新课标)选修32 探究电磁感应的产生条件学案设计,共5页。学案主要包含了学习过程,课堂练习,课堂小结,课后作业,课后反思等内容,欢迎下载使用。
(一)复习磁通量(φ)的概念:
磁通量是如何定义的?通常情况下如何表示?公式是怎样的?
(1)定义: ,用 表示。磁通量就是表示穿过这个面的 。
(2)公式:
(3)单位: 1wb= T·m2
(二)引入新课
1820年奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第由此受到启发,开始了“由磁生电”的探索,经过十年坚持不懈的努力,于1831年8月29日发现了电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代。
(三)进行新课
1、实验回顾和猜想
(1)闭合电路的部分导体切割磁感线
在初中学过,当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,如图4.2-1所示。
演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表1中。如图所示。
观察实验,记录现象。
表1
还有哪些情况可以产生感应电流呢?
(2)向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中拔出
演示:如图4.2-2所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入,从线圈中拔出,或静止地放在线圈中。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表2中。
观察实验,记录现象。表2
(3)模拟法拉第的实验演示:如图4.2-3所示。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端与电流表连接,把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。
观察实验,记录现象。表3
2、分析论证 分组讨论,学生代表发言。
演示实验1中,部分导体切割磁感线,闭合电路所围面积发生变化(磁场不变化),有电流产生;当导体棒前后、上下平动时,闭合电路所围面积没有发生变化,无电流产生。
演示实验2中,磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当磁体在线圈中静止时,线圈内磁场不变化,无电流产生。(如图4.2-4)
演示实验3中,通、断电瞬间,变阻器滑动片快速移动过程中,线圈A中电流变化,导致线圈B内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当线圈A中电流恒定时,线圈内磁场不变化,无电流产生。(如图4.2-5)
3、归纳总结 请大家思考以上几个产生感应电流的实例,能否从本质上概括出产生感应电流的条件?
教师点拨:引起感应电流的表面因素很多,但本质的原因是磁通量的变化。因此,电磁感应现象产生的条件可以概括为: 。
4、电磁感应中的能量转化 电有电场能,磁有磁场能,电磁感应与能量守恒与转化有无关系呢?
[分析] 实验一、消耗机械能---电能发电机
实验三、电能由a螺线管转移到b螺线管变压器
结论: 。
【课堂练习】
1、关于磁通量、磁通密度、磁感应强度,下列说法正确的是( )
A、磁感应强度越大的地方,磁通量越大
B、穿过某线圈的磁通量为零时,由B=可知磁通密度为零
C、磁通密度越大,磁感应强度越大
D、磁感应强度在数值上等于1 m2的面积上穿过的最大磁通量
2、下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是( )
A、Wb/m2 B、N/A·m C、kg/A·s2 D、kg/C·m
3、关于感应电流,下列说法中正确的是( )
A、只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流
B、只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流
C、若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流
D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应 电流
4、在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时,套在长直导线上的闭合线环(环面与导线垂直,长直导线通过环的中心),当发生以下变化时,肯定能产生感应电流的是( )
A、保持电流不变,使导线环上下移动
B、保持导线环不变,使长直导线中的电流增大或减小
C、保持电流不变,使导线在竖直平面内顺时针(或逆时针)转动
D、保持电流不变,环在与导线垂直的水平面内左右水平移动
5、如图所示,环形金属软弹簧,套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉,使其面积增大,则穿过弹簧所包围面积的磁通量将( )
A、增大 B、减小
C、不变 D、无法确定如何变化
6、行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程
A、物体克服阻力做功 B、物体的动能转化为其他形式的能量
C、物体的势能转化为其他形式的能量 D、物体的机械能转化为其他形式的能量
【课堂小结】
【课后作业】 课后练习1—7
【课后反思】导体棒的运动
表针的摆动方向
导体棒的运动
表针的摆动方向
向右平动
向后平动
向左平动
向上平动
向前平动
向下平动
结论:
磁铁的运动
表针的摆动方向
磁铁的运动
表针的摆动方向
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
结论:
操作
现象
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时,滑动变阻器不动
开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片
结论:
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