第一、二节划时代的发现探究电磁感应的产生条件
【学习过程】
1.到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之问的联系，一些科学家相信电与
磁之间存在着某种联系，经过艰苦细致地分析、试验，_________________ 发现了电生磁，
即电流的磁效应；__________ 发现了磁生电，即电磁感应现象。
2.____________________ 定义：的现象称为电磁感应现象。在电磁感应现象屮所产生的电流称为____________ □
练习1:
1.发电机的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（）
A.奥斯特
B.赫兹
C.法拉第
D.麦克斯韦
2.______________________________ 发现电流磁效应现象的科学家是 ,发现通电导线在磁场中受力规律的科
学家是_________ ,发现电磁感应现象的科学家是_______________ ，发现电荷间相互作用
力规律的的科学家是__________ o
3.下列现象屮属于电磁感应现象的是（）
A.磁场对电流产生力的作用
B.变化的磁场使闭合电路屮产生电流
C.插在通电螺线管屮的软铁棒被磁化
D.电流周围产生磁场
3.产生感应电流的条件：_______________________________________________
练习2：
题型一：电磁感应与电流磁效应
4.许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是（）.
A.卡文迪许测出引力常数
B.法拉第发现电磁感应现象
C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
5.下列现象中，能表明电和磁有联系的是（）.
A.摩擦起电
B.两块磁铁相互吸引或排斥
C.小磁针靠近通电导线时偏转
D.磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流
6.如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是（)?
题型二：磁通量及其变化
7.关于磁
通量，下列说法中正确的是（）.
A.磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量
C.通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零
D.磁通量就是磁感应强度
8?如图所示，线圈平面与水平方向成&角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量0= ______________ .
9.磁通量是研究电磁感应现彖的重要物理量，如图所示，通有恒左电流的直导线MN与闭合线框共而，第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2,设前后两次通过线框的磁通量变化分别为和&叽则
()?
A.A0|>A02 C. A0J B.A0|=A02 D.无法确定 b A B C D 11?如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在 磁场外，若要使线框屮产生感应电流，下列办法屮不可行的是（ ）. A.将线框向左拉出磁场 … \ X X . _______ ! _______ t b B.以“边为轴转动（小于90。） 1 2 1 :X X 1 C.以加边为轴转动（小于60。） :X X D.以尿?边为轴转动（小于60。） d :X X c 第三节楞次定律 【学习过程】 1?楞次定律： 内容： _______________________________________________________ 对“阻碍”的理解： ① 谁起阻碍作用： ______________________________________________ ② 阻碍什么： ______________________________________________________ ③ 明确如何阻碍: ④ ___________________________________________________________ 从相对运动的角度理解： ___________________________________________________________ 2. 应用楞次定律判定感应电流的步骤： ① _________________________________________________________________ 题型三：产生感应电流的条件 10. 在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是（ ). ③_______________________________________________________________ 例题： 1.关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（） A.感应电流的磁场总是与原磁场方向相反 B.闭合线I卷I放在变化的磁场中就一定能产生感应电流 C.闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流 D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化 2.如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abed.则（ ) A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a-*b-*c-*d B.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生 C.当线圈以通电导线为轴转动时，其中感应电流方向是a- b-*c-*d D.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a-*b~*c-*d 3.如图所示，一水平放置的矩形闭合线框abed,在细长磁铁 的N极附近竖直下落，保持be边在纸外，ad边在纸内，如图中的位置I经过位置II到位置III,位置I和III都很靠近II,在这个过程中，线圈中感应电流（） A.沿abed流动 B.沿deba流动 C.由I到II是沿abed流动，由II到III是沿deba流动 D.由I至!JII是沿deba流动，由II到III是沿abed流动 4.如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的 闭合矩形线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框 吐将（） A.保持静止不动 B.逆时针转动 C.顺时针转动 D.发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动方向 5. 如右图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁.当 条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动吋，下列判断正确的是（ ） A. 铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B. 铝环有收缩趋势，对桌面压力增大 C. 铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D. 铝环有扩张趋势，对桌面压力增大 3. 右手定则: （1） _________________________________ 内容：伸开—手让拇指跟其余四指 ,并 且都跟手掌在 __________________________________ 内， 让磁感线 _________ 从掌心进入，—指向导体运动方向，其余四指指向的就是导 体中 ____________ （2） __________________ 适用条件： 的情况 （3） 说明：右手定则是楞次定律的特例，用右手定则求解的问题也可用楞次定律 求解， 所以右手定则较楞次定律方便，但适用范围较窄，而楞次定律应用于所有情 例题：如图所示的匀强磁场屮，有一直导线ab 在一个导体框架上向左运动，那么ab 导线中感应电流 方向（有感应电流） 安培力方向分别是： 0* 及ab 导线所受 X X X XB ) V X x : X X X X 1） 安培力向左 安培力向右 安培力向左 安培力向右 a X A.电流由b向a, B.电流由b向a, C.电流由a向b, D.电流由a向b, 《法拉第电磁感应定律》导学案 学习过程 1.穿过________ 电路的 ___________ 发生变化吋，电路中就会有感应电流。 2.闭合电路中有感应电流，电路中就一定有电动势。 3._________________________________________ 在电磁感应现象中产生的电动势叫___________________________________________________ ，产生感应电动势的那部分导体相当于 ____________ . 一、电磁感应定律 （一）_______________________________________________________________________ 内容：电路小的感应电动势的大小跟穿过这一电路的__________________________________ 成正比。 （二）_________________________________ 表达式： 由于n匝线圈可以看成n个单匝线圈串联，就像n个电池串联一样 注意： 1.E的大小与△①无关，与线圈的匝数】1成正比，与磁通量的变化率A?仏I成正比 2.磁通量的变化率:表示磁通量变化的 ________________________ ? 磁通量的变化率跟磁通量、磁通量的变化不同?磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零，磁通量变化大不等于磁通量的变化率大. 3.感应电动势与感应电流：感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存 在感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定存在感应电动势 4.E = n —求解的是感应电动势的___________ 值 Ar 5.磁通量变化的情况分两种： ①面积不变，而磁场在发生改变。此时感应电动势的表达式可表示为____________________ ②磁场不变，而而积发生改变。此时感应电动势的表达式可表示为_______________ 例1、如图所示，用绝缘导线绕制的闭合线圈，共100匝，线圈总电阻为R 二0.5Q, 单匝线圈 的面积为30cm 2o 整个线圈放在垂直线圈平面的匀强磁场屮，如果匀 强磁场以如图所不变化，求 4 B/X 10*:T (1))零时刻和2秒时刻线圈的磁通量 3 (2)) 0-2秒内磁通量的变化量 2 / (3)整个过程屮产生的感应电流的大小 / ____ . 2 4 t/s 二、 导线切割磁感线时的感应电动势 下血我们从法拉笫电磁感应定律来推导切割磁感线运动时感应电动势的大小。 1、如图，矩形线圈abed 仅次于匀强磁场中，磁感应强度为B,线框平面跟磁感线 垂直，线框可动部分ab 的长度是L,运动速度的大小是v,速度方向跟ab 垂 直，同时也跟磁场方向垂直。 AS= ___________ A (1)= B A S= _________ 所以：￡ =型= ______________ △/ 这个公式表示，在匀强磁场屮，当磁感应强度、导线、导线的运动方向三者垂 直时，感应电动势等于磁感应强度B 、导线长度L 、导线运动速度v 的乘积。 理解：式屮的速度v 如果瞬吋速度，则求得电动势就是瞬时电动势，如果是 平均速度，则求得的E 就是平均电动势。 2、问题：如果导体运动方向与导体本身垂直，但与磁场方向有一个夹角，感应电 动势的大小应 如何计算？ X a : a ix X : X : V * < < X X X X X X 注意： 1、 用公式E=n\^\t 计算的感应电动势是平均电动势,只有在电动势不随时间变化 的情况下平均 电动势才等于瞬时电动势。用公式E=Blv 计算电动势的时候，如 果v 是瞬时速度则电动势是瞬时值；如果u 是平均速度则电动势是平均值。 2. 公式E 二泌①/"是计算感应电动势的普适公式，公式E=Blv 则是前式的一个特例。 例2、 如图所示，电阻r=lQ 的裸导体AB 与宽为60cm 的平行金属导轨良好接触， 电阻R=3Q, R,=6Q,整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度 乙 B=0.5To 当AB 向右以V = 5m/s 的速度匀速滑动时，求流过电阻R 「R?的电流 大小。 【当堂检测】 1 ?将磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈屮同样位置处，不相同的物理量有（ ） 理解：1.公式E = BlvsinO 屮的/是指切割磁感线的有效长度. XXX 2?如果是一根导体棒在磁场中绕某点0旋转切割磁感线如 V E=Bb- 图6所示，则导体棒两端感应电动势为： 2 , 因 1 9 E = -Bl 2 ?&） v =①",所以： 2 X X X X X X XXX XXX 图6 A B A.磁通量的变化率 B.感应电流的大小 C.消耗的机械功率 D.磁通量的变化量 2.在竖直向下的匀强磁场屮，将一个水平放置的金属棒以水平初速度巾抛出，设运动的整个过程屮棒的収向不变 且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将 ( A.越來越大 B.越來越小 C.保持不变 D.无法确定 3.(教材练习6) A、B为两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径 = 2r B，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。求: (1)A. B线圈中产生的感应电动势之比E A：E B是多少？ (2)两线圈屮产生的感应电流Z比1A：I B 是多 少？ 一、电磁感应现象中的感生电场 第五节电磁感应现象的两类情况 1._______________________________________ 感生电场：19世纪6()年代，英国物理学家 __________________________________________ 在他的电磁场理论中指出, 会在周围空间激发一种 ____________ ,我们把这种电场叫做_____________________ o 注意：(1) _________________________________________________ (2) ________________________________________________ 2.__________________________ 感生电电动势：由____________________ 产生的感应电动势称为 _____________________ : 3.________________________ 感生电场方向判断：定则。 4.感生电动势的大小：__________________________________ 例题1. 在空问出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇闭合曲线，这可能是() A.沿AB方向磁场在迅速减弱 B.沿AB方向磁场在迅速增强 C.沿BA方向磁场在迅速减弱 D.沿BA方向磁场在迅速增强二、电磁感应现象中的洛仑磁力 2.动生电动势的大小：________________________________ 3.动生电动势的方向_____________________________ 例题2?如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R= 3.0Q的定值电阻，导体棒db长=0.5m,其电阻为r =1.0Q ,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，B=0.4T。现使川?以v =10m/s的速度向右做匀速运动。 （1） a b哪点电势高？a b两点间的电压多大？ （2）维持a b做匀速运动的外力多大？ （3）a b向右运动Im的过程中，外力做的功是多少？电路中产生的热量是多少？ X X Xv X R B r x乂X X M UN 第六节互感和自感 一、互感现象 1?互感现象：当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的 会在另一个不相连的线圈屮产生______________________ 叫做互感，这种 感应电动势叫_________________ 2.从能量转化角度看：互感现彖可以把能量由 传递到________________ o 3.互感现象的应用：_________________________ 二、自感想象 1.___________________________ 自感 现象是指______________________________ 而产 生的电磁感应现象 2.通电自感和断电自感 演示通电自感：分析右图中在闭合电键时, 与线圈串联的灯泡A1为何逐渐亮起来？ 断电自感并分析： ①断开电键时，线圈中感应电动势的作用 是使线圈L中的电流减小得更快些还是更 慢些？ __________ ② 电键断开时，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一 致？ ______ ③ 通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？ _ 3. ______________________________ 自感电动势： 叫自感电动势，自感电动势的大小与 的性质有关， 公式为 ________________ 自感电动势的方向：白感电动势总是阻碍流过导体电流的变 化，当电流增大吋，自感电动势的方向与原来电流的方向 ______________ ;当电流减小吋， 自感电动势的方向与原來电流的方向 ______________ o 4. 自感系数：简称 由 ________________ 简称 ________ ，符号 【即学即练】 1.如图所示的电路中，A|和A?是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略。下列 说法中正确 的是（） A. 合上开关 S 接通电路时， B. 合上开关S 接通电路时， C. 断开开关S 切断电路时， D. 断开开关S 切断电路时， —，其大小 。其单位是 ______ ，常用单位有 A2先兄，A ］ 后丸，最后一样丸 A|和A2 始终一样亮 A2 立刻熄灭，A| 过一会儿才熄灭 A 】和A? 都要过一会儿才熄灭 2 .如图所示的（方）电路川，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小, 阻，接通K,使电路达到稳定，灯泡S 发光，则（） A. 在电路⑺）中断开 K 后，S 将逐渐变暗 B. 在电路⑺）中断开K 后，S 将先变得更亮，然后才变喑 C. 在电路（b ）中断开K 后，S 将逐渐变暗 D. 在电路（b ）屮断开K 后，S 将先变得更亮，然后才变暗 3 .如图所示的实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L 与灯A 并联，当合上开关 S 后灯A 正常 发光.下列说法中正确的是（ ） A. 当断开 S 时，灯A 立即熄灭 B. 当断开S 时，灯A 突然闪亮后熄灭 C. 启用阻值与灯A 相同的线圈取代L 接入电路，当断开S 时，灯A 逐渐熄灭 D.启用阻值与线圈L 相同的电阻取代L 接入电路，当断开S 时，灯A 突然闪亮后 熄灭 4.如图所示甲、乙电路， 稳定，灯泡A 发光，则 A. 在电路甲屮，断开S, B. 在电路甲中， 逐渐变暗 C. 在电路乙中， D. 在电路乙中， 渐渐变暗 【课后练习】 1.关于自感现彖，正确的说法是：（ A. 感应电流一定和原电流方向相反； B. 线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大； 电阻R 和自感线圈L 的电阻都很小.接通S, （ ） A 将逐渐变暗 断开S, A 将逐渐变暗 断开S, A 将 先变得更亮，然后 使电路达到 断开S, A 将先变得更亮，然后 甲 C. 对于同一线圈，当电流变化越大吋，线圈中产生的自感电动势也越大; D. 自感电动总是阻碍原来电流变化的。 2.如图所示的电路中，L 是一带铁芯的线圈，R 为电阻。两条支路的直 流电阻相 等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I 】、【2的 大小关系是：（ ） A.接通时Ifb 断开时1QI2； B.接通时h VI2, ?VYVW — (b) -^8)— ZWWWVYWV L I I J 丿 断开时Ii=I 2； 断开时I|Vb ； 断开时Il C. 接通时 IQI D. 接通时1冃2, 3.如图所示，两个电阻均为R, L 的电阻及电池内阻均可忽略，S E 原来断开，电路中电流“五。现将S 闭合，于是电 路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是（ ） A. 使电路的电流减小，最后由1（）减到零 B. 有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I 。 zwxzx/x C.有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变 D.有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为21。 4.在制作精密电阻时，为了消除使用过程屮由于 电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，右图所示。其道理是（） A.当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消 B.当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消 C.当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消 D.以上说法都不对 5. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- —条形磁铁在图示位置由静止开始下落穿过采用双线绕成的闭合线圈，则条形磁 ----------------------------------------------------------------------------------------- 铁从下落到穿过线圈的过程中可能做 A.匀减速运动 B.匀速运动 C.非匀变速运动 D.自由落体运动 6.关于线圈中自感电动势的大小说法中正确的是（） A.电感一定时，电流变化越大，电动势越大 B.电感一定时，电流变化越快，电动势越大 2.涡流的防止和利用 应用：（1 ）用来冶炼合金钢的真空冶炼炉炉外有，线圈中通入 电流，炉内的金属中产生 C.通过线圈的电流为零的瞬问，电动势为零 D.通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大 7.如图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，下述情况小不正确的是（ A.Si合上后，Q灯逐渐亮起来 B.再合上S?稳定后，P灯是暗的 C.再断开Si瞬间，Q灯立即熄灭，P灯亮一下再灭 D.再断开Si瞬间，P灯和Q灯过一会才熄 （3）高频焊接： 线圈屮通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流。电流变化的频率 &线圈A中接有下方左图所示电源，线圈B有一-半血积处在线圈A中，两线圈平行但不接触，则在电键S闭合瞬间, 方向为_________________ > （填“顺时 越高，即电流变化的_________ ,感应电动 势就 ,同时工 件上焊缝处的电阻________ ，感应电流通 过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件 焊接在一起，而工件其他部分发热很少。 第七节涡流、电磁阻尼和电磁驱动 1.涡流概念： ___________ .涡流产生的 _____________ 使金属熔化并达到很高的温度. （2）利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在________________ 中进行，这样就能防止） ____________ 进入金属，可以冶炼高质量的 ________________ 一 线圈B中的感应电流的针”或“逆时针”）。 (4)探测地雷的探雷器是利用涡流工作的，士兵手持一个长柄线圈从地面扫过, 4.电磁驱动：如磁场相对于导体转动，在导体小会产生感应电流，感应电流使导体 线圈中_________ ___ 有的电流.如果地下埋着_________________ ,金屈中会感应出 ____________ ，涡流的 ____________ 又会反过來影响线圈中的________________ ,使仪器报警. 防止：(1)变压器的铁芯设计受到安培力的作用，安培力使 __________ —电磁驱动。交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。 R3 3 用睚苗片55T空壬斟甘re 4.7-9这样配?的线注接到郴电嫖时 能产生雜转的滋场. IW 4.7-10 一种交说感刊电动机 的结构 (2)电表线圈骨架的作用 3?电磁阻尼：导体在磁场中运动吋，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力 的方向总是______________ ,这种现象称为电磁阻尼。 (1)微安表在运输时将两个接线柱连在一起，原因 ______________________________________ (2)弹簧下端悬挂一根磁铁，将磁铁托起到某高度后释放，磁铁能振动较长时I'可 才停下来。如果在磁铁下端放一固定线圈，磁铁会很快停下来，原因______________________ 【课堂练习题】 1.下列哪些措施是为了防止涡流的危害( ) A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上 C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成 D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层 2.如图所示，水平方向的磁场垂直于光滑曲而，闭合小金属坏从高h 的曲面上端无初速滑下，又沿曲面的另一侧上升， C.若是非匀强磁场，环在左侧上升高度等于h D.若是非匀强磁场，环在左侧上升的高度小于h 3.如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制 成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B 管上端的管口无初速释放，穿过A管比穿过 B 管的小球先落到地面。下面对于两管的描述这可能正确的是: A.金属块进入或离开磁场区域时，都会产生感应电流 A.A 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的 B.金属块完全进入磁场区域后，金属块中无感应电流 B.A 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的 C.A 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的A D.A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的 5.如图所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频变化的电流吋，待焊接的金 属工件屮就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件 焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法止确的是 A. 电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快 B. 电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快 C. 工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小 D. 工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大 C.金属块开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小 D.金属块摆动过程中，机械能会完全转化为金属块中产生的电能 9?弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变。 若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图4所示，观察磁铁的振幅将会发现: A.S 闭合时振幅逐渐减小，S 断开时振幅不变 C.S 闭合或断开，振幅变化相同 B.S 闭合时振幅逐渐增大，S 断开吋振幅不变 D.S 闭合或断开，振幅都不发生变化 10?光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的 9 方程是丁二兀「，下部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的 如图所示，在O 点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A 点由静止释放 向右摆至最高点B. 不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（ A. A 、B 两点在同一水平线 厶 ) B. A 点高于B 点 / 、、 C. A 点低于B 点 A / R . :X ]F B x ; D.铜环将做等幅摆动 1 ! * 1 X : 7. 如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁， 有一小球以一定的初速度 6. 向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是（ ) 上边界是的直线（图中的虚线所示）。一个小金属块从抛 物线上歹=〃（b 〉a ）处以速度V 沿抛物线自由下滑，假设抛物 线足够长，金属块沿抛物线下滑后产牛的总热量是: A. mgb …ly I /777777777/7777r 77/ mv A.铁 B.木 C.铜 D. 铝 8 ?如图所示，"cd 是一小金属块，用一根绝缘细杆挂在固定点O 使金属块绕竖直 线00 來回摆动，穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟纸面垂直，若摩 擦和空气阻力均不计，贝”）. 1 J. B ?—mv 2 C ? mg (b —a) D ? mg (b —a) + 2 篇一：电磁感应教学反思 《电磁感应》教学反思 —— 一名年轻教师的课后感想 临沧 市一中物理教研组李芳 时光 飞逝，转眼间，我步入教学岗位已经接近三年了，在我从一个学生变成一名教师的巨大角色转 换中，在学校领导和老教师的帮助和指导下，我努力做好每一件事情，注重自己教学业务水平 的提高、注重反思教学中的缺漏、注意做好对学生和引导和与学生之间的沟通，但毕竟经验 不足、能力有限、应变能力还很欠缺，教学中还是经常快乐并失落着。 对于 一名教师来说，每上完一节课，都会有很多感受，有源于 传授 知识的喜悦、有对重点突出和难点突破的成就感、当然也有对课中遗漏每个细节的遗憾、有对 部队学生有厌学情绪的不解、有对没有处理好教学中出现的一些突发事件的沮丧、有对课堂效 率不高的忧虑 本节 课我试图改变这种弊端，在教学过程的总体设计上以学生为探索者，教师做引路人。按照教师 为主导，学生为主体，多媒体演示作手段，问题为线索的构想，采用引导探索式教法来进行教 学。试图教学过程的各个环节不断地为学生创设问题情境，设置悬念，适时点拨。例如在引 入新课时启发学生用逆向思维去提出问题，激发他们探求新知识的兴趣。当探索多次失败时， 启迪学生要持之以恒；当探索成功时，则简明扼要地概括研究问题的思路。把学生从纯知识的 学习导向知识、能力、思想的全面发展。 首 先，开始时没有培养好学生的学习兴趣，让学生由“老师要我学”变为“我要学”这个问题上 我做的还很不够。有学生上课注意力不集中，甚至打瞌睡。 其 次，课堂中还是没做到敢于“放”，善于“引” 。这堂课在学生探究方法上和时间可能不够 的问题上会比较突出，三个探究实验能否收到良好的教学效果，与教师的科学引导密切相关。 如果“放而不引”，流于形式，不仅教学时间不够，学生也可能“玩无所获”，如探究“电磁 感应现象”实验、“感应电流的大小与哪些因素有关”的实验，实验次数较多，操作中易出现 如电路故障、方法不合理等这样那样的问题，没有教师的合理引导，学生不可能在有限时间内 完成学习任务。 最 后，我对初中物理教材和高中物理教材的研究还不够透彻。 篇二：电磁感应教学反思 高二物理《电磁感应现象》教学反思 电磁感应现象教学设计 电磁感应现象教学设计 篇一：电磁感应现象教学设计 一、教材分析 课本从4个层面介绍了电磁感应——定性了解定磁感应现象、掌握感应电动势方向的判定规则和定量计算感应电动势的大小、了解电磁感应的两类情况、了解电磁感应规律在自感涡流电磁阻尼电磁驱动中的应用。 教材对感应电流产生条件、感应电流方向的判定、感应电动势的大小等的处理，全部是从唯象的角度，而且全部是拿磁通量来说事；但实际上，电磁感应存在两种本质完全不同的情况，而且谈论磁通量必须有一个回路，可是一根导体棒切割磁感线却没有回路。这种处理，实际上给学生造成了许多理解和应用上的困难。 不过，教材利用第五节做了一个补充，那么，一轮复习，笔者认为就应该纠回正常思路，先分两种情况说明，然后总结出感应电流产生条件、感应电流方向的判定规则和感应电动势的大小计算的磁通量表述。 另外，一轮复习，第一讲承担着全章知识内容的引领作用，因此本讲可以将本章所涉及的大部分关键模型拿出来与学生见面。 二、学情分析 学生已经自主复习了教材，并自主完成了第一讲资料前后的填空、 辨析和例题、练习，对本章、本讲所涉及的内容和题型都有了较为熟悉的了解。 但是，从练习的完成质量来看，学生对电磁感应的实质、磁通量的变化、楞次定律的综合应用都存在明显困难，这需要老师引导梳理和透彻理解本讲内容、并分类讲解楞次定律的应用思路和技巧。三、教学目标 1、知识与技能：熟练掌握磁通量及其变化的计算方法，理解感应电流的产生条件，深刻理解楞次定律并能够熟练、灵活应用。 2、过程与方法：通过教师的引导，一起重新整理知识脉络，从而加深对本章本节知识内容的理解；同时，通过对练习题的归类分析，从而加深对楞次定律的理解。 3、情感、态度与价值观：培养学生深入学习本章的兴趣和信心。 四、教学重难点 1、磁通量及其变化； 2、感应电流的产生条件； 3、楞次定律、右手定则的理解和应用。五、教学媒体 PPT多媒体课件，《与名师对话》一轮复习资料六、教学时间 七、教学反思 1、本讲第一部分内容——知识串讲部分，结合PPT课件讲快一些，因为特殊原因我的课件未能用成，导致知识串讲部分没有讲完。 2、有教师反映，感生电动势的讲解超纲——高考不考，一轮复习就不应该涉及。 3、楞次定律是电磁感应一章的难点，从后续几讲练习完成情况 §9.4《电磁感应案例分析》导学案2 班级 ： 姓名： 编写人：陈熠 【学习目标】 1、掌握电磁感应中的图像问题的求解方法。 2、掌握双轻滑杆模型问题的求解方法 【重点、难点】 1.掌握电磁感应中的图像问题的求解方法。 2.掌握双轻滑杆模型问题的求解方法 【合作探究】 1、电磁感应中的图像问题 例1、如图甲所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上。若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程的感应电流i 随时间t 变化的图像是下图所示的（ ） 例2、如图所示，在x ≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy 平面（纸面）向里。具有一定电阻的矩形线框abcd 位于x y 平面内，线框的ab 边与y 轴重合。令线框从t =0的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I （取逆时针方向的电流为正）随时间t 的变化图线I —t 图可能是下图中的哪一个？（ ） 思考：如何解决此类问题？ 2、轻滑杆模型 例1、如图16所示，竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m ，垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B ＝4 T ，轨道光滑、电阻不计，ab 、cd 为两根完全相同的金属棒，套在导轨上可上下自由滑动，每根金属棒的电阻为1 Ω.今在ab 棒上施加一个竖直向上的恒力F ，这时ab 、cd 恰能分别以0.1 m/s 的速度向上和向下做匀速滑行．(g 取10 m/s2)试求： (1)两棒的质量； (2)外力F 的大小． 《电磁感应现象》教学设计 一、教材分析 电磁感应现象实在学生学习了电学的初步知识和电流能够产生磁场的基础上编排的，是初中电与磁的重点，同时也是电磁学的基础，通过本节课的学习，不仅能加深对电能生磁的理解，同时让学生对电磁学有一个较全面的认识，为下面和以后有关电磁学的学习奠定了基础。此外，电磁感应知识与人们日常生活、生产技术有着密切的联系，因此，学习这部分知识有重要的现实意义。 二、学情分析 初中学生正处于发育、成长阶段，他们对事物存在好奇心，具有强烈的操作兴趣。而且通过前面的学习，已经初步掌握了科学探究的方法，分析问题、应用知识解决问题的能力也有所加强。 三、设计理念 本节课以新课程理念为指导，实施探究式教学，注重培养学生动手、动脑的良好习惯，让学生通过自主探究获得新知识，渗透科学探索的精神。 本节课利用日常生活中的“电”由何而来，引入新课，以激发学生的学习欲望，体现了从生活走向物理。在探究“磁生电”的过程中，采取了“逆向思维”、“科学探究”等方法，使学生始终处于积极的思索之中，把“教学过程”转变为“探究过程”，培养了学生良好的思维习惯和初步的科学实践能力。而在学习发电机的过程中，则以学生自主学习为主，结合图片和模型，解决有关问题，同时通过“三峡工程”和“磁记录”等内容，把所学知识应用与生产实际中，以培养学生的自学能力以及终生的探索乐趣。 四、设计思路 1、三维目标 （1）知识与技能 ①理解电磁感应现象。 ②了解感应电流的方向与导体运动的方向及磁场的方向有关。 ③知道发电机的工作原理，知道发电机在工作时能量如何转化。 ④知道我们的生活用电是交流电。 （２）过程与方法 ①通过经历探究“磁生电”的过程，培养学生进行逆向思维和发散思维的能力。 ②通过制作发电机的过程培养学生的动手实践能力，鼓励学生积极开展小 发明、小制作活动。 （3）情感、态度与价值观： ①通过向学生介绍法拉第的生平，培养学生锲而不舍、坚忍不拔的思想品质。 ②通过介绍发电机的发明，是学生了解科技发展是人类社会进步的巨大推动力。 2、教学重点和难点 （1）教学重点：磁如何产生电。 （2）教学难点：电磁感应实验的设计方案和制作小发电机。 3、教学方法 观察实验法、科学猜想、实验探索法、讨论归纳法、多媒体演示、合作探究。 4、学法指导 现代的素质教育有一个更新的观念，就是培养学生的创新精神和实践能力，这其中最主要的因素就是懂得自己去发现问题而不是等别人来提问题，这也是我们以前教学过程中不太注意的，所以，现在我们要注意这些问题的发现。 对现时期的教学来讲，我们不仅要教学生知识，培养学生能力，传播学习的思想方法，重要的是通过这些手段，培养他们的学习能力，为他们今后继续教育或终身教育打下良好的基础。所以教学法部分有：（1）使学生学会发现问题，然后是分析、解决问题的能力。学生只有有了疑问，才有学习的动力，而问题的解决，恰好就是建立新的知识结构的过程，从而培养学生 《电磁感应的发现》导学案 ［学习目标定位］ 1?能理解什么是电磁感应现象?. 2 ?会使用线圈以及常见磁佚完成简单的实验. 3.能说出磁通量变化的含义. 4?会利用电磁感应产生的条件解决实际问题. 知侃?储备区温故追本溯源推陈方可知新 知识链接 1 ?磁通量的计算公式XBS的适用条件是______________ 且磁感线与平面__________ 若在匀强磁场B中,磁感线与平面不垂直，公式＜P=BS中的S应为__________________________ 2.磁通量是标量，但有正、负之分.一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁 通量就为“ + ”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“ _________ ”. 3.由阿知，磁通量的变化有三种情况： (1)磁感应强度B不变，___________ 变化； (2) ______________ 变化，有效面积S不变； (3 ______________ 和___________ 同时变化. 新知呈现 一、奥斯特实验的启迪 1820年，__________ 从实验中发现了电流的磁效应，不少物理学家根据__________ 的思考，提出既然电能产生磁，是否也存在_____ 效应，即 ____________ 呢？ 二、电磁感应现象的发现 1831年，英国物理学家________ 发现了电磁感应现象.他将“磁生电”现象分为五类：(1) 变化屮的电流；(2)变化中的________ ; (3)运动屮的____________ ；(4)运动屮的_______ : (5)运动中的__________ L 三、电磁感应规律的发现及其对社会发展的意义 1.电磁感应的发现，使人们发明了 ______ ，把_______ 能转化成能；使人们发明了_ ________ ，解决了___ 能远距离传输屮能量大量损耗的问题；使人们制造出了结构简单的. ________ ，反过来把_ 能转化成______________ 能. 2.法拉第在研究电磁感应等电磁现象中，从磁性存在的空间分布逐渐凝聚出“_________ ”的科学创新思想.在此基础上，__________ 建立了电磁场理论，并预言了_____________ 的存在. 第一章 电磁感应（四）电磁感应规律的应用(2)(第五、六节) 【自主学习】 学习目标 1.能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图象问题. 2.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法. 3.能解决电磁感应中的动力学与能量结合的综合问题． 4.会分析自感现象及日光灯工作原理。 一、 自主学习 1．感应电流的方向一般是利用楞次定律或右手定则进行判断；闭合电路中产生的感应电动势E ＝n ΔΦ Δt 或E ＝BLv. 2．垂直于匀强磁场放置、长为L 的直导线通过电流I 时，它所受的安培力F ＝BIL ，安培力方向的判断用左手定则． 3．牛顿第二定律：F ＝ma ，它揭示了力与运动的关系． 当加速度a 与速度v 方向相同时，速度增大，反之速度减小．当加速度a 为零时，物体做匀速直线运动． 4．电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功转化而来的. 二、 要点透析 要点一 电磁感应中的图象问题 1．对于图象问题，搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键． 2．解决图象问题的一般步骤 (1)明确图象的种类，是B －t 图象还是Φ－t 图象，或者E －t 图象、I －t 图象等． (2)分析电磁感应的具体过程． (3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向． (4)用法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦ Δt 或E ＝BLv 求感应电动势的大小． (5)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式． (6)根据函数关系画图象或判断图象，注意分析斜率的意义及变化． 问题一 匀强磁场的磁感应强度B ＝0.2 T ，磁场宽度l ＝4 m ，一正方形金属框边长ad ＝l′＝1 m ，每边的电阻r ＝0.2 Ω，金属框以v ＝10 m/s 的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示．求： (1)画出金属框穿过磁场区的过程中，各阶段的等效电路图． (2)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i －t 图线；(要求写出作图依据) 课 前 先学案 §4.4法拉第电磁感应定律 ——感应电动势的大小 昌吉市第四中学 常志平 【教学依据】 人教版高中物理选修3－2第四章第四节 【教学流程】 1．感应电动势：创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念 2．法拉第电磁感应定律：创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用 【教材分析】 本节是选修3－2模块的一个二级主题“电磁感应”的一节内容（另外两个二级主题分别是交变电流和传感器）。本模块的大部分内容都要求通过实验、探究与活动来展现。应让学生尽可能多的经历一些探究的过程，领悟物理学研究的思想和方法。结合这一要求，虽然本节教材没有安排实验，然而我认为在本节教学设计中根据教材前后内容的承接关系及学生的认知能力和特点，还是以实验定性探究来突破重难点和落实三维目标。 由于高中阶段电磁感应定律的定量实验很难完成，因而【新课程标准】没有要求通过定量实验来研究，但应通过定性的实验让学生观察磁通量的变化快慢是影响感应电动势的主要因素，从而直接给出法拉第电磁感应定律和公式。要求学生能应用电磁感应定律解释一些生活和技术中的现象，要会应用电磁感应定律计算有关问题。 就本节内容而言，“法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容,从知识的发展来看,它既能与电场、磁场和恒定电流有紧密的联系，又是学习交流电、电磁振荡和电磁波的重要基础；从能力的发展来看，它既能在与力、热知识的综合应用中培养综合分析能力，又能全面体现能量守恒的观点。因此，它既是教学的重点，又是教学的难点。根据课程标准和学生的接受能力，教学中应着重揭示法拉第电磁感应定律及其公式E=n t ??Φ的建立过程、物理意义及应用，（而公式E =BLv 只作为法拉第电磁感应定律在特定条件下推导出的表达式．这样做可以让学生在这节课的学习中分清主次，减轻学生认知上的负担，又不降低应用上的要求）可选讲。 【学情分析】 此部分知识较抽象，而现在学生的抽象思维能力还比较弱。所以在这节课的教学中，应该注重体现新课程改革的要求，注意新旧知识的联系，同时紧扣教材，通过实验、类比、等效的手段和方法，来化难为简、循序渐进，力求通过引导、启发，使同学们能利用已掌握的旧知识，来理解所要学习的新规律，力求通过明显的实验现象启发同学们主动起来，从而活跃大脑，激发兴趣，变被动记忆为主动认知。 【三维目标】 1.知识与技能： ①知道感应电动势的含义，能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率； ②理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式，会用法拉第电磁感应定律解答有关问题． 2.过程与方法： ①通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力； 第四章 《电磁感应》 预习作业: 一、磁通量（阅读3-1 第三章磁场88页） 定义： 公式： 单位： 符号： 1、 理解S ？ 2、 的量性？ 3、 引起的变化的原因？ 4、 定性讨论如何确定磁通量的变化？ 磁通密度 推导：B=/S ，磁感应强度又叫磁通密度，用Wb/ m 2 表示B 的单位； 习题思考： 1、比较穿过线圈A 、B 磁通量的大小 2、线圈由此时位置向左穿过导线过程，磁通量如何变化？ 二、4.1划时代的发现（阅读3-2第一节） 问题1：奥斯特在什么思想的启发下发现了电流的磁效应？ 问题2：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？ 问题3：法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上思考对称性原理从而得出 了什么样的结论？ 问题4：其他很多科学家例如安培、科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验可他们都没有成功他们问题出现在那里？ 问题5：法拉第经过无数次试验经历10年的时间终于领悟到了什么？ C d b a 问题6：什么是电磁感应？什么是感应电流？ 三、4.2探究感应电流产生的条件（阅读课本第二节） 1、初中学习过电磁感应现象产生的条件？ 2、阅读实验，猜想实验现象？ 演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。猜想电流表的指针变化？导体棒的 运动 表针摆 动方向 导体棒的 运动 表针摆 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： 开关和变阻器的状态线圈B中有无电 流 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 演示：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，猜想电流表的指针变化？ 演示：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。猜想以下几种操作中线圈B 中是否有电流产生，记录在下表中。 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： 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的运动 表针摆动方向 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： 精选2019-2020年粤教版高中物理选修1-1第一节电磁感应现象的发现课后练 习三十七 第1题【单选题】 以物理为基础的科学技术的高速发展，直接推动了人类社会的进步。下列哪一个发现更直接推动了人类进入电气化时代？ A、库仑定律的发现 B、欧姆定律的发现 C、感应起电现象的发现 D、电磁感应现象的发现 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 奥斯特发现电流的磁效应的这个实验中，小磁针应该放在( ) A、南北放置的通电直导线的上方 B、东西放置的通电直导线的上方 C、南北放置的通电直导线同一水平面内的左侧 D、东西放置的通电直导线同一水平面内的右侧 【答案】： 【解析】： 第3题【单选题】 如图所示，铜盘在磁极间匀速旋转．借助电刷在铜盘边缘和转轴间连接负载R，负载R上通过的是( ) A、交变电流 B、逐渐增大的电流 C、直流电流 D、逐渐减小的电流 【答案】： 【解析】： 第4题【单选题】 如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置，下列情况下不能引起电流计指针转动的是( ) A、闭合电键瞬间 B、断开电键瞬间 C、闭合电键后拔出铁芯瞬间 D、闭合电键后保持变阻器的滑动头位置不变 【答案】： 【解析】： 第5题【单选题】 下列现象中，能表明电和磁有联系的是( ) A、摩擦起电 B、两块磁铁相互吸引或排斥 C、带电体静止不动 D、磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流 【答案】： 【解析】： 第6题【单选题】 如图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程 中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是( ) A、摩擦力大小不变，方向向右 B、摩擦力变大，方向向右 C、摩擦力变大，方向向左 《电磁感应的发现》导学案 1．法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，即：变化中的 电流、变化中的磁场、运动中的恒定电流、运动中的磁铁、运动中的导体．] 2．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以() 下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，不正确的说法是 A ．库仑发现了电流的磁效应 B ．爱因斯坦创立了相对论 C ．法拉第发现了电磁感应现象 D ．牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础A 答案ABCD 项正确．、奥斯特发现电流的磁效应，解析、错误，3() ．关于磁通量，下列说法中正确的是A ．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量B ．磁通量越大，磁感应强度越大C ．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D ．磁通量就是磁感应强度C 答案AΦBSΦBSΦ较大，有可知和解析磁通量是标量，故由不对；由两个因素决定，＝⊥⊥SB Φ＝可能是由于不对；由较大造成的，所以磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故⊥BSS0Φ0BC对；可知，当线圈平面与磁场方向平行时，，但磁感应强度＝，不为零，故＝⊥⊥D 不对．磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故 【概念规律练】磁通量的理解及其计算知识点一 11100L0.20 m的正方形，放在磁匝的线圈，其横截面是边长为．如图所示，有一个＝B0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由感应强度为＝() ，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？横截面的周长不变正方形改变成圆形 1 图 3－5.510 Wb ×答案 线圈横截面为正方形时的面积解析22222－. 4.010SL (0.20)m m×＝＝＝1穿过线圈的磁通量22－－ΦWb WbBS0.504.0102.010×＝＝＝××11r4L/2π2L/π. ＝横截面形状为圆形时，其半径＝422 mπ(2L/π)S＝＝截面积大小25π2穿过线圈的磁通量2－Φ2.5510Wb. BS0.504/(25π) Wb ××＝≈＝22所以，磁通量的变化23－－ΦΦΔ10Wb Wb5.510Φ(2.552.0)＝×－－×＝＝12ΦBS 的计算有几点要注意：＝点评磁通量(1)S 是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积；B 是匀强磁场中的磁感应强度．(2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通量ΔΦΦΦΦΔΦ时，不必去考虑也不受线圈匝数的影响．所以，直接用公式求的变化量－＝、12n. 线圈匝数22θB，线．如图角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为所示，线圈平面与水平方向成SΦ________. ＝圈面积为，则穿过线圈的磁通量 高中物理第一章电磁感应涡流现象及其应用 学案粤教版选修 1、知道什么是涡流现象，并能够说明其产生的原因、 2、了解电磁灶和涡流加热、 3、了解涡流现象的应用涡流制动和涡流探测、1、楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化、2、根据楞次定律的扩展含义，感应电流所受安培力总是阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动、概括为“来拒去留”、 一、涡流现象如图1所示，当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，在附近导体中会产生像水中旋涡一样的感应电流，把这种在整块导体内部发生电磁感应而产生的感应电流的现象叫涡流现象、导体的外周长越长、交变磁场的频率越高，涡流就越大、图1 二、电磁灶与涡流加热 1、如图2所示，电磁灶采用了磁场感应涡流的加热原理、电磁灶工作时，电磁灶的线圈产生交变电磁场，锅底部处在交变磁场中产生涡流，从而使锅体发热、图2图 32、如图3所示，感应炉接到高频交流电源上，在线圈中产生交变磁场，使金属中产生涡流，金属发热而熔化，从而达到冶炼金属的目的、 三、涡流制动与涡流探测 1、涡流制动：如图4所示，铝盘在蹄形磁铁的磁场中转动，会在铝盘中激起涡流，涡流图4与磁场相互作用产生一个动态阻尼力，从而提供制动力矩、 2、涡流探测：涡流金属探测器具有一个通过一定频率交变电流的探测线圈，该线圈产生的交变磁场在金属物中激起涡流，涡流的变化会反过来影响探测线圈，改变探测线圈电流的大小和相位，从而探知金属物、 一、涡流现象[问题设计]在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上面放一口小铁锅(图5)，锅内放少许水，给线圈通入交变电流一段时间、再用玻璃杯代替小铁锅，通电时间相同、(忽略热传导)图5请回答下列问题：(1)铁锅和玻璃杯中水的温度有什么不同？ (2)试着解释这种现象、答案(1)通电后铁锅中的水逐渐变热，玻璃杯中水的温度不变化(忽略热传导)、(2)线圈接入周期性变化的电流，某段时间内，若电流变大，则其磁场变强，变化的磁场激发出感应电场，小铁锅(导体)可以看作是由许多闭合线圈组成的，在感应电场作用下，这些线圈中产生了感应电动势，从而产生涡旋状的感应电流，由于导体存在电阻，当电流在导体中流动时，就会产生电热，则锅中的水会热起来、而玻璃杯中虽然也会产生感应电场，但没有自由移动的电荷，故不会产生电流，也不会产生电热，则玻璃杯中水的温度没有变化、[要点提炼] 电磁感应教学设计 (一)教学目的 1.知道电磁感应现象及其产生的条件。 2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。 3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。 (二)教具 蹄形磁铁4～6块，漆包线，演示用电流计，导线若干，开关一只。 (三)教学过程 1.由实验引入新课 重做奥斯特实验，请同学们观察后回答： 此实验称为什么实验?它揭示了一个什么现象? (奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场) 进一步启发引入新课： 奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁，那么，我们可不可以反过来进行逆向思索：磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验，进行探索研究。 2.进行新课 (1)通过实验研究电磁感应现象 板书：〈一、实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电。〉 提问：根据实验目的，本实验应选择哪些实验器材?为什么? 师生讨论认同：根据研究的对象，需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。 教师展示以上实验器材，注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向，然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。 进一步提问：如何做实验?其步骤又怎样呢? 我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对实验有没有影响?下面我们依次对这几种情况逐一进行实验，探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。 用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。 教师按实验步骤进行演示，学生仔细观察，每完成一个实验步骤后，请学生将观察结果填写在上面表格里。 实验完毕，提出下列问题让学生思考： 上述实验说明磁能生电吗?(能) 在什么条件下才能产生磁生电现象?(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时) 为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢? (师生讨论分析：左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。) 通过此实验可以得出什么结论? 学生归纳、概括后，教师板书： 〈实验表明：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。〉 第五节 电磁感应规律的应用 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道法拉第电机的结构和工作原理．(重点) 2．理解电磁感应现象中能量转化与守恒，并能解答相关问题．(难点) 3．了解电磁感应规律在生产和生活中的应用，会运用电磁感应规律解决生活和生产中的有关问题. 法 拉 第 电 机 [先填空] 1．原理 放在两极之间的铜盘可以看成是由无数根铜棒组成的，铜棒一端连在铜盘圆心，另一端连在圆盘边缘．当转动圆盘时，铜棒在两磁极间切割磁感线，铜棒就相当于电源，其中圆心为电源的一个极，铜盘的边缘为电源的另一个极．它可以通过导线对用电器供电，使之获得持续的电流． 2．转动切割电动势的大小 如图1-5-1所示，电机工作时电动 图1-5-1 势的大小 E ＝ΔΦΔt ＝B πL 2 T ＝B πL 2 2πω ＝12 BωL 2. 或E ＝BLv 中＝BL 12Lω＝12BωL 2 . 3．电势高低的判断 产生电动势的导体相当于电源，在电源内部电动势的方向从低电势指向高电势． 4．电磁感应中的电路问题 (1)内电路和外电路 切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源． 该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内电阻，其余部分是外电阻． (2)电源电动势和路端电压 电动势：E ＝n ΔΦ Δt 或E ＝BLv sin_θ. 路端电压：U ＝E －Ir . (3)电流方向 在电源内部：电流由负极流向正极． 在电源外部：电流由正极经用电器流向负极． [再判断] 1．导体杆在磁场中切割磁感线产生感应电动势相当于电源，其余部分相当于外电路．(√) 2．长为l 的直导线在磁感应强度为B 的匀强磁场中以速度v 匀速运动产生的最大感应电动势为Blv .(√) [后思考] 如图1-5-2所示是法拉第电机原理图，铜盘转起来之后相当于电源，圆心O 和圆盘边缘谁是正极？ 图1-5-2 【提示】 通过右手定则可判断出电流由外边缘流向内侧，由此可判断出内侧O 点为正极． [合作探讨] 如图1-5-3所示，导体ab 长2l ，绕其中点O 逆时针匀速转动． 图1-5-3 探讨1：导体Ob 产生的电势差？ 【提示】 12Bl 2 ω. 《电磁感应》教学设计 （一）引入新课：我们的物理“很美”，它具有“和谐的美”、“规律的美”——如浩瀚的宇宙及我们的太阳系在各就各位的运行着；它还具有“对称美”——如有“正电”就有“负电”、磁体有“南极”就有“北极”、平面镜中的像与物完全对称、还听说有“物质”就有“反物质”??当然物理也具有“奇异的美”，如听说有“磁单极子”，还有什么“宇称不守恒”……随着以后年级的递增，你会逐渐发现物理的各种美。通过奥斯特实验，我们知道：“电”能产生出“磁” ,（老师不妨在30秒内重现这个实验），那么同学猜想，反过来，“磁”能否生产出“电”来呢？（顺便板书逆向箭头并带问号） 几乎所有学生猜：“磁”也能生“电”。（那只是乱猜，无正当 理由，只是思维定势喊的） （二）引导学生确定需要哪些器材（这里，老师起很大主导作用）：当然要有磁体，还得有导线（否则，电流在哪流？），我给准备的是2m长的。还得有检验是否生出电流来的电流表（否则，你生出电来 了都还不知道呢）。 （三）这时，老师宣布：“开始试验，我看咱班那位同学把法拉 第憋了10年才发现的电流找出来”：同学们跃跃欲试，摩拳擦掌， 都想第一个发现，情绪激动，但无从下手，不知怎么摆弄好，憋得难 受，我则煞有介事的巡视着??我知道他们几乎发现不了。但我就想让他们憋很长一段时间并且还没书看，急的难受。巡视时，我发现各种各样的做法：1、导线敞开着，放在蹄型磁体上不动（很多学生）；2、导线敞开着，在蹄型磁体上随便乱动（很多学生）；3、导线敞开着，放在蹄型磁体中间不动（很多学生）；4、导线敞开着，放在蹄型磁体中间晃动（部分学生）；?? 这时候，我只问学生一句话：“开着的导线里会有电流吗？”只见大部分学生开始把导线闭合。但还是没有同学生产出电流来，我再说：“不急，人家法拉第用了好几年，我们才一节课，不过二班有个同学发现了”（其实没有）。就这样，学生们在好胜心的驱动下，积极的想着办法??我巡视着，开始发现有些学生把导线缠绕到蹄型磁体上。约15——20分钟以后（绝不是浪费），我走上讲台演示，我用的演示器材就是普通导线，我用夸张的慢动作缠绕10圈，快速切割，学生不约而同的：“啊，电流！”，我再用夸张的慢动作缠绕20圈，30圈，学生高呼：“大电流！”；再换正规实验器材——线圈，再做实验，然后，在线圈里接入一个灯泡，也发光。到此，学生一直感叹，后悔，我就差那么一点点！此时，我讲法拉第及科拉顿的故事。发给学生们线圈也感受感受。师生共同总结：产生电流的条件及电流方向与什么有关。 高二物理 （4.5 电磁感应现象的两类情况 第1课时）导学提纲 §4.2 探究感应电流的产生条件 ） 导学提纲 【自主学思】 由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是 不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作 ，另外一种是 不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作 。 1、感应电场：19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的 磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感应电场。 静止的电荷激发的电场叫 ，静电场的电场线是由 发出，到 终止，电场线 闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是 的，如图所 示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。 感应电场是产生 或 的原因，感应电场的方向也可以由 来判断。感应电流的方向与感应电场的方向 。 2、感生电动势：（1）产生：磁场变化时会在空间激发 ，闭合导体中的 在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。（2）定义：由感生电场产生的感应电动势称为 。 （3）感生电场方向判断： 定则。 3、洛伦兹力与动生电动势 导体切割磁感线时会产生感应电动势，该电动势产生的机理是什么呢？ 导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关？ 它是如何将其他形式的能转化为电能的？ 动生电动势（1）产生： 运动产生动生电动势（2）大小：E= （B 的方向与v 的方向 ） 1、自主探究 一、电磁感应现象中的感生电场 常用电源的电动势是由非静电力移动电荷做功使电源两极分别带上异种电荷，电磁感应现象中的感应电动势又是怎样产生的呢？ 1、感生电场：右图所示，一个闭合电路静止于磁场中，当磁场由弱变强时，闭合电路中产生了感应电动势与感应电流，这时又是什么力相当于非静电力促使电荷发生定向移动的？ 2、阅读课本例题，回答下列问题： ①真空室内的磁场由谁提供？当电磁铁的电流恒定时，真空室内的电子受力如何？ ②当电磁铁中通有图示方向均匀减小的电流时，所激发的磁场和感应电场怎样？真空室中的电子受力怎样？能使电 班级 姓名 小组 【学习目标】 1．知道电磁感应现象中的感生电场及共作用。 2．会用相关公式计算电磁感应问题。 3．了解电磁感应现象中的洛伦兹力及其作用。 【教学重、难点】 1.感生电动势和动生电动势产生的原因。 2.电磁感应问题的计算。 B E 第12点电磁感应现象中的能量 问； 电磁感应过程往往涉及多种能虽:的转化 产生和维持感应电流的存在的过程就是其他形式的能量转化为感应电流电能的过程。在电磁感应现象中，认真分析电磁感应过程中的能量转化，熟练地应用能量转化与守恒左律是求解较复杂的电磁感应问题的常用方法。 1.过程分析 (1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程. (2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必立受到安培力的作用，因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功。此过程中，其他形式的能转化为电能。“外力"克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能. (3)当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能.安培力做功的过程，是电能转化为英他形式能的过程.安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。 2.解决此类问题的步骤 (1)用法拉第电磁感应立律和楞次泄律(包括右手左则)确左感应电动势的大小和方向. (2)画岀等效电路图，写出回路中电阻消耗的电功率的表达式。 (3)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程，联立求解. 说明：在利用能屋守恒左律解决电磁感应中的能呈:问题时，参与转化的能量的种类一立要考虑周全。哪些能量增加，哪些能疑减少，要考虑准确,最后根据所满足的规律列方程分析求解. 3.焦耳热Q的两种求解方法 Q的两种求法错误！ （双选）如图1所示电路，两根光滑金属导 轨平行放置在倾角为9的斜而上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜而处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜而向上且与金属棒垂直的恒力F 的作用.金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h的过程中，以下说法正确的是（ ） 图1 A.作用在金属棒上各力的合力做功为零 B.重力做的功等于系统产生的电能 C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热 Do金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热 解题指导根据动能定理，合力做的功等于动能的增量，故A对；重力做的功等于重力势能的减少，重力做的功等于克服F所做的功与产生的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热，所以B、D错，C对. 答案AC 特别提醒1、电磁感应现象的实质问题是能量的转化与守恒问题，从这个思路出发列方程求解，有时很方便。 2。通过克服安培力做功可以把其他形式的能转化为电能，电能最终转化为焦耳热。因此在同一关系式中，克服安培力做的功和产生的焦耳热不能同时出现. 1.1 电磁感应现象的发现 ［要点导学］ 1、不同自然现象之间是有相互联系的，而这种联系可以通过我们的观察与思考来发现。例如摩擦生热则表明了机械运动与热运动是互相联系的，奥斯特之所以能够发现电流产生磁场，就是因为他相信不同自然现象之间是互相联系和互相转化的。 2、机遇总是青睐那些有准备的头脑，奥斯特的发现是必然中的偶然。发现中子的历史过程（在选修3-5中学习）也说明了这一点。小居里夫妇首先发现这种不带电的未知射线，他们误认为这是能量很高的射线，一项划时代的伟大发现就与小居里夫妇擦肩而过了。当查德威克遇到这种未知射线时，查德威克很快就想到这种不带电的射线可能是高速运动的中子流，因为查德威克的老师卢瑟神福早已预言中子的存在，所以查德威克的头脑是一个有准备的头脑，查德威克就首先发现了中子，并因此获得诺贝尔物理学奖。所以学会用联系的眼光看待世界，比记住奥斯特实验重要得多。 3、法拉第就是用联系的眼光看待世界的人，他坚信既然电流能够产生磁场，那么利用磁场应该可以产生电流。信念是一种力量，但信念不能代替事实。探索“磁生电”的道路非常艰苦，法拉第为此寻找了10年之久，我们要学习的就是这种百折不挠的探索精神。 4、法拉第为什么走了10年弯路，这个问题值得我们研究。原来自然界的联系不是简单的联系，自然界的对称不是简单的对称，“磁生电”不象“电生磁”那样简单，“磁生电”必须在变化、运动的过程中才能出现。法拉第的弯路应该使我们对自然界的联系和对称的认识更加深刻、更加全面。 ［范例精析］ 例1奥斯特的实验证实了电流的周围存在磁场，法拉第经过10年的努力终于发现了利用磁场产生电流的途径，法拉第认识到必须在变化、运动的过程中才能利用磁场产生电流。法拉第当时归纳出五种情形，请说出这五种情形各是什么。 解析法拉第把能引起感应电流的实验现象归纳为五类：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。它们都与变化和运动有关。 拓展法国物理学家安培也曾将恒定电流或磁铁放在导体线圈的附近，希望在线圈中看到被“感应”出来的电流，可是这种努力均无收获。因为“磁生电”是在变化或运动中产生的物理现象。 例2 自然界的确存在对称美，质点间的万有引力F=Gm1m2/r2和电荷间的库仑力F=kq1q2/r2就是一个对称美的例子。电荷间的相互作用是通过电场传递的，质点间的相互作用则是通过引力场传递的。点电荷q的在相距为r处的电场强度是E=kq/r2，那么质点m在相距为r 处的引力场强度是多少呢？如果两质点间距离变小，引力一定做正功，两质点的引力势能一定减少。如果两电荷间距离变小，库仑力一定做正功吗？两电荷的电势能一定减少吗？请简述理由。 第四章《电磁感应》 预习作业: 一、磁通量（阅读3—1第三章磁场88页） 定义： 公式：单位:符号： 1、理解S？ 2、的量性？ 3、引起的变化的原因？ 4、定性讨论如何确定磁通量的变化？ 磁通密度 推导:B=/S，磁感应强度又叫磁通密度，用Wb/m2表示B的单位; 习题思考： 1、比较穿过线圈A、B磁通量的大小 2、线圈由此时位置向左穿过导线过程,磁通量 如何变化？ 二、4.1划时代的发现（阅读3—2第一节) 问题1：奥斯特在什么思想的启发下发现了电流的磁效应？ 问题2：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么? 问题3：法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上思考对称性原理从而得出了什么样的结论？问题4：其他很多科学家例如安培、科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验可他们都没有成功他们问题出现在那里？ 问题5：法拉第经过无数次试验经历10年的时间终于领悟到了什么? 问题6:什么是电磁感应？什么是感应电流? 三、4.2探究感应电流产生的条件（阅读课本第二节) 1、初中学习过电磁感应现象产生的条件？ 2、阅读实验,猜想实验现象？ 演示:导体左右平动，前后运动、上下运动。猜想电流表的指针变化? 演示：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,猜想电流表的指针变化？ 演示: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。猜想以下几种操作中线圈B 中是否有电流产生，记录在下表中。 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的 运动 表针 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： 开关和变阻器的状态 线圈B 中有无电流 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: 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的 运动 表针 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： 高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案1(新 人教版)选修 法拉第电磁感应定律 【学习目标】 1、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素； 2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、； 3、知道E=BLvsinθ如何推导； 5、会用解决问题。 【重点、难点】 重点：理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式，知道公式E=BLvsinθ的推导过程；难点：知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、。预习案【自主学习】 1、在电磁感应现象中产生的电动势，叫做、产生感应电动势的那部分导体就相当于，导体的电阻相当于、 2、电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量成正比，表达式E＝(单匝线圈)，E＝n(多匝线圈)、当导体切割磁感线产生感应电动势时E＝ ( B、L、v两两垂直)，E＝(v⊥L但v与B夹角为θ)、3、关于感应电动势，下列说法中正确的是( ) A、电源电动势就是感应电动势 B、产生感应电动势的那部分导体相当于电源 C、在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势 D、电路中有电流就一定有感应电动势 4、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb，则( ) A、线圈中感应电动势每秒钟增加2 V B、线圈中感应电动势每秒钟减少2 V C、线圈中无感应电动势 D、线圈中感应电动势保持不变 5、一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直、如图1所示，则有( )图1 A、Uab＝0 B、Ua>Ub，Uab保持不变 C、Ua≥Ub，Uab越来越大 D、Ua电磁感应现象教学反思
电磁感应现象教学设计
§9.4《电磁感应案例分析》导学案2
《电磁感应现象》教学设计
《电磁感应的发现》导学案1.doc
高中第一章四第五六节电磁感应规律应用导学案粤教选修
法拉第电磁感应定律教学设计
(推荐)自编电磁感应导学案
精选2019-2020年粤教版高中物理选修1-1第一节 电磁感应现象的发现课后练习三十七
电磁感应的发现导学案2
高中物理 第一章 电磁感应 涡流现象及其应用学案 粤教版选修
电磁感应教学设计
20172018学年高中物理第一章电磁感应第5节电磁感应规律的应用学案粤教版选修32
《电磁感应》教学设计
4.5 电磁感应现象的两类情况 第1课时 导学案 (人教版选修3-2)
2017粤教版高中物理选修第12点《电磁感应现象中的能量问题》精讲精练
高中物理11电磁感应现象的发现教案教科版
【精品】自编电磁感应导学案
高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案1(新人教版)选修
相关主题
文本预览