高中物理-探究感应电流的产生条件
知识回顾：
1.电流的磁效应：1820年,丹麦物理学家发现载流导线能使小磁针偏转,这种作用称为电流的磁效应；
2.电磁感应现象:
①1831年,英国物理学家发现了“磁生电”的现象,这种现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫；
②法拉第把“磁生电”的现象分为五类：变化中的、变化中
的、运动中的、运动中的、运动中的。
3.电磁感应现象发现的意义
电磁感应的发现不仅对物理学和现代技术的发展作出了划时代的贡献,而且对整个现代文明的发展有着深刻的影响。
实验探究：
实验一：序
号
操作方法有无电
流
1
2
3
4
5
6
7
实验结论：
实验二：
实验结论：
序
号
操作方法有无电
流1
2
3
4
5
6
7
实验三：
实验结论：
作业：
矩形线圈ABCD 位于长直导线附近,线圈与导线在同一个平面内,你能想出几种方法在线圈中产生感应电流？
序号 操作方法 有无电流 1 2 3
4 5 6 7
马洪旭新课标精品教案系列 - 选修 3-2 高中物理课堂教学教案 年 月 日 课 题 § 4.2 探究感应电流的产生条件 课 型 新授课 教 学 （一）知识与技能 1．知道产生感应电流的条件。 2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。 （二）过程与方法 目 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法 （三）情感、态度与价值观 标 渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条 件。举例说明电 磁感应在生活和生产中的应用。 教 教学重点 学 重 通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。 点 教学难点 、 感应电流的产生条件。 难 点 教 学 方 法 教 学 实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法 条形磁铁（两个） ，导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个） ，学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干， 手 段
第 1 页共 8 页
马洪旭新课标精品教案系列 - 选修 3-2 教学活动学生活动 （一）引入新课 “科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步， 一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发展，特别是 我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源，人 类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开电。饮水思源，我们 忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。 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。 本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。 （二）进行新课 1、实验观察 （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 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 向右平动向左向后平动不摆动 向左平动向右向上平动不摆动 向前平动不摆动向下平动不摆动 结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，有电流产生，前后 平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生。 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。 第 2 页共 8 页
1.1 电磁感应现象、1.2 产生感应电流的条件学案（粤教 版选修3-2） 1．法拉第把可以产生电磁感应的情况概括为五类，它们都与变化和运动相联系，即：变化着的电流、变化着的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体． 2．感应电流的产生条件：只要使穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生． 3．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．卡文迪许测出引力常数 C．法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律 D．牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础 答案 A 解析奥斯特发现电流的磁效应，A错误，B、C、D项正确．4．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 答案 C 解析磁通量是标量，故A不对；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥两个因素决定，Φ较大，有可能是由于S⊥较大造成的，所以磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故B不对；由Φ＝BS⊥可知，当线圈平面与磁场方向平行时，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C对；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D不对．5．(双选)如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是() 答案CD 解析利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些
探究感应电流的方向 (司南版高中《物理》选修3—2第二章第一节的第一小节) 一、教材分析： 司南版高中《物理》选修3—2第二章第一节分三小节：1、探究感应电流方向；2、楞次定律；3、右手定则。楞次定律是确定感应电流方向的规律，是“法拉第电磁感应定律”内容的一个方面。楞次定律所牵涉的物理概念和物理规律较多，它本身也非常抽象和高度概括，是电磁学部分的一个难点。本节内容的处理是建立在第一章的“科学探究—感应电流产生的条件”的基础上的；教材中的实验，前面已做过。本节教材要求学生通过探究活动得出感应电流方向遵循的规律，即主要是从“磁通量变化”和“感应电流的磁场”之间的关系来描述感应电流的方向，为提出和掌握楞次定律打下坚实基础。 二、学情分析 1、本届学生高中新课改已一年多，自学习惯和合作学习的习惯已逐渐养成。 2、高二学生已有较强的抽象思维能力、逻辑思维能力。 3、在本节课前多次做过探究性实验，学生已知道探究性实验基本过程，有较强的动手能力。 三、教学目标 （一）知识与技能 1、通过实验，探究感应电流的方向，得出楞次定律。 2、能从能量守恒的角度理解楞次定律。 （二）过程与方法 1、通过实验探究感应电流的方向，经历发现楞次定律的实验过程。 2、能进行猜想和制订实验方案;尝试选择实验方法、实验装置及器材;学会
在相互交流中完善探究计划。 3、知道如实记录和分析实验现象，尝试根据实验现象和数据得出结论;尝试应用科学探究的方法研究物理问题。 4、知道在实验中进行分析论证的重要性; 知道写实验报告。 （三）情感态度与价值观 1、发展对科学的好奇心与求知欲，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。 2、培养良好的思维习惯和实验习惯，严肃认真、实事求是的科学态度和科学精神，初步的科学实践能力。 3、认识到科学方法在研究物理问题中的作用。 4、有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望。 四、教学的重点、难点 重点：引导学生通过实验探究,得到感应电流方向和磁通量变化的关系，为提出和掌握楞次定律打下良好的实验基础。 难点：提出猜想和制定实验方案。 五、教法、学法 巧妙创设物理情景，精心设计富于引导性的练习，启发学生从能量守恒的角度出发提出猜想，制定实验方案；再让学生通过交流合作、同伴互助的方式，顺利克服难点，完成学习任务。 六、教学过程 （一）、印发预习作业题，引导学生进行猜想，初步写出实验方案（在上本节课前一天布置,当天晚修交）（指导学生预习是“导、学、议、练、查”教学法中非常重要的一环：巧妙创设情境，精心设计练习，引导学生阅读、思考、讨论，使每个学生得到最佳发展）：
《探究感应电流产生的条件》教学设计 一、设计思想 积极响应新课标的教学要求，让学生带着疑问走进课堂，在课堂中解决问题的同时，又产生新的疑问，驱使学生作进一步的学习和探究，最后又让学生带着新的疑问走出课堂，以利于学生的课后学习发展。在课堂教学中积极发挥学生的主体地位，注重学生的探究过程和知识的建构过程，让学生体验科学探究的一般过程，领悟科学研究的方法。在整个教学中力求做到以知识为载体，渗透对学生物理思想、物理方法和科学精神的培育，使学生在学习知识的同时，领悟研究问题的一般思维过程和方法，进而来提升学生的科学素养。 二、教材分析 《探究感应电流的产生条件》是高中物理新课程（选修3-2）第四章第二节的内容，是电磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。本节内容揭示了磁和电的内在联系，通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律，在教材中起到了承前启后的作用，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。 在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手，再设计学生探究实验，对现象进行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件，这样的编排符合学生的认知规律。 教材中对法拉第坚信磁能生电，并历经十年的不懈努力，最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍，是一个很好的德育切入点，同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。 三、学情分析 学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流，在初中已有一定的认识，但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。因此，在教学中从学生的已有知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。 四、教学目标 根据教学大纲对本节的具体要求，针对所教学生的心理特点和认识水平，结合教材，本着使学生全面主动发展的原则，本课的教学目标定位如下： 1、知识和技能
《探究感应电流产生的条件》教学设计 朱兴梅 设计思想 积极响应新课标的教学要求，让学生带着疑问走进课堂，在课堂中解决问题的同时，又产生新的疑问，驱使学生作进一步的学习和探究，最后又让学生带着新的疑问走出课堂，以利于学生的课后学习。在课堂教学中积极发挥学生的主体地位，注重学生的探究过程和知识的建构过程，让学生体验科学探究的一般过程，领悟科学研究的方法。在整个教学中力求做到以知识为载体，渗透对学生物理思想、物理方法和科学精神的培育，使学生在学习知识的同时，领悟研究问题的一般思维过程和方法，进而来提升学生的科学素养。 教材分析 《探究感应电流的产生条件》是高中物理新课程（选修3-2）第四章第二节的内容，是电磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。本节内容揭示了磁和电的内在联系，通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律，在教材中起到了承前启后的作用，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。 在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手，再设计学生探究实验，对现象进行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件，这样的编排符合学生的认知规律。 教材中对法拉第坚信磁能生电，并历经十年的不懈努力，最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍，是一个很好的德育切入点，同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。 学情分析 学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流，在初中已有一定的认识，但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。因此，在教学中从学生的已有知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。 核心素养下的教学目标 1、能实验观察、记录结果、分析论证、分析和推理得到产生感应电流的条件，能理解产生感应电流条件，能从感应电流产生的条件入手解释一些生活现象，并能解决一些实际问题，并建立物理模型。 2、在探究电磁感应现象过程中，体会科学探索的过程方法体验合作的快乐，在合作中能尊重他人，养成合作学习的习惯，有学习物理的兴趣，有实事求是的科学态度。 教学重点 通过实验观察和实验探究，总结感应电流的产生条件。 教学难点 1、教师对学生探究式学习的操控。 2、引导学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。 教学方法 探究实验法、实验归纳法、讲授法 教具 条形磁铁，电流表，线圈，电源，开关，滑动变阻器，导线若干，自制多媒体课件
教师学科物理年级高二课题2、探究感应电流产生的条件 教学目标 知识 与技能 1、知道什么是电磁感应现象； 2、能根据实验事实归纳产生感应电流的条件； 3、会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流； 过程 与方法 1、体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法； 2、通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观 察、探究、概括能力。 情感态 度与价 值观 1、通过学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度； 2、感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神。 教学 重点 产生感应电流条件的归纳总结。 教学 难点 磁通量的变化 教学 设计 引入—实验探究—结论—应用—小结—作业 教学过程一、引入 1、提问：电能“生”磁，那么反过来磁能否“生”电呢？ 2、介绍法拉第“磁生电”的思想，他发现了“磁生电”的规律。 3、介绍什么是电磁感应和感应电流。 二、实验探究：、 探究实验1：部分导体切割磁感线 探究实验2：条形磁铁与线圈相对运动 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：磁铁相对线圈运动时，有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。
探究实验 3：模仿法拉第的实验 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：只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。 三、分析论证，得出结论 1、复习磁通量概念及磁通量变化问题。 磁通量变化的几种情况： （1）闭合回路所包围的面积S变化，磁感应强度B不变化 （2）闭合回路所包围的面积S不变，磁感应强度B变化 （3）磁感应强度B方向与面积S夹角的变化等。 2、产生感应电流的条件： 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。 四、应用 1．在匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？ （1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）
1.如图4－1－16 所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在 过ab 的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef 平行于ab当，ef 竖直向上平移时，电 流磁场穿入圆面积的磁通量将( ) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终为零 D．不为零，但保持不变 图4－1－16 解析：选 C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯 视图如图．考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感 线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的．故选 C. 2.两圆环A、B 同心放置且半径R A>R B，将一条形磁铁置于两 环圆心处，且与圆环平面垂直，如图4－1－17 所示．则穿过A、B 两圆环的磁通量 的大小关系为( ) A．ΦA>ΦB B．ΦA＝ΦB C．ΦA<ΦB D．无法确定 解析：选C.磁感线是闭合曲线，磁铁内部是由S 极到 图4－1－17 N 极，而外部是由N 极回到S 极，而磁通量是穿过某个面的磁感线的净条数，故C 正确． 3.如图4－1－18 所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合 金属线框共面，第一次将金属线框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属 框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别 为ΔΦ1和ΔΦ2，则( ) A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1<ΔΦ2D．不能判断 解析：选 C.设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1，在位置Ⅱ时的 磁通量为Φ Ⅱ，直线电流产生的磁场在Ⅰ处比在Ⅱ处要强，Φ Ⅰ >Φ Ⅱ 将. 图4－1－18 线框从Ⅰ平移 到Ⅱ，磁感线是从线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ；将线框从Ⅰ绕cd 边转到Ⅱ，磁感线分别是从线框的正反两面穿过的，所以ΔΦ2＝|(－ΦⅡ)－ΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ(以原来穿过的为正，则后来从另一面穿过的为负)．故正确选项为C. 4.如图4－1－19 所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强 磁场中，其中ac、bd 分别是平行、垂直于磁场方向的两直 图4－1－19
探究感应电流的产生条件 教学目标： 1、经历感应电流产生条件的探究活动，提高学生的分析、论证 能力； 2、观察各种实验现象，学生学会通过现象，分析、归纳事物本 质特征的科学思想方法，认识实验观察能力与逻辑思维能力 在科学探究过程中的重要作用； 3、观察电磁感应现象，理解并得出产生感应电流的条件； 4、会运用感应电流产生条件判断线圈中是否有感应电流。 教学重难点： 学生体会实验过程，观察实验现象，并从纷繁的表象中分析出本质的规律，培养其探索的能力。 教学方法： 角色扮演，演示实验，分组实验，动画模拟，分析对比总结 引入： 法拉第（老师饰）登场，简单介绍工业发展背景（播放工业革命影响资料），预期将来用电状况规模前景，表达对已有生电方法的不满意，迫切期望能找到一种能大规模生电的方法。 回顾1820年奥斯特实验——〉电能生磁，引出问题——〉磁是否也能生电？ 我能否探索一下磁生电的问题呢？ 开始摆弄桌面上各种器材，同时做出一次次失败的摸样，以示实验探索的曲折和不易。 （旁白：在经历了一次次失败的九年后，有一天，法拉第又尝试了一种器材的连接组合方式，也许可以产生电流，也许这又是许多失败实验中普通的一次而已……） 播放实验一的PPT
实验一、 （介绍：如图连接装置，假如我让磁体不动，我要怎样移动AB棒，才可能有电流产生呢？上下运动？前后运动？左右运动？如果有人能帮帮我该多好阿！） 引导学生开始做实验。 学生普遍得到现象后发问：刚才我是怎么运动AB棒，才得到电流的呢？ AB棒静止——〉无电流 上下动？——〉无电流左右动？——〉无电流 前后动？——〉有电流斜向上斜向下动？——〉有电流 旋转运动？——〉有时候有（绕A或B端水平旋转），有时候没有（绕AB棒中点旋转） 总结：闭合电路的部分导线作切割磁感线运动，有时候可以能产生感应电流。 多年的努力终于开始有了回报，但还很粗糙： 1、为了真正实现人类对电的大规模应用，只知道怎样产生电流还 不够，还必须知道在能产生电流的情况下怎么样才能得到更大的感应电流？（为后面楞次定律做铺垫） 学生做实验 得到结论：切割速度越快，电流越大；切割速度越慢，电流越小。 演示flash动画实验一 （应该会有学生会说B越大，电流越大；B越小，电流越小。演示完动画后可乘此机会接过这句话——） 师：刚才有个声音说I除了与切割速度有关外，可能还与B有关，那么我该怎么去研究I与B和v各自的关系呢？ 生：控制变量法。
资阳市________学校高中物理学科导学案 §1.2 感应电流产生的条件课时：1 高二年级编号12 学习目标1. 观察电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。 2．学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法 学习任务探究案 探究一、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下表中。 探究二：向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出 演示：如图所示。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： 磁铁的运动 表针摆动方 向 磁铁的运动 表针摆动方 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极从线圈抽出S极从线圈抽出 结论：
学 习任务探究三：模拟法拉第的实验 演示：如图所示。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下表中。 问题1：分析论证 实验一：闭合电路的部分导体切割磁感线 实验二：向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中出 实验三：模拟法拉第的实验 问题2：归纳总结
学习检测基础训练：完成P8“练习与评价”。 拓展训练： 1．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 2．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 3．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 4．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 5.如图所示，线圈平面与水平方向成θ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Φ＝________.
探究感应电流产生的条件专题复习 姓名：建议时间：20分钟实际用时：分数： 三、实验探究题（共4小题，每空1分，计22分） 1．小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件” （1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。 （2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针（选填“会”或“不会”）发生偏转。 （3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，电路中就产生感应电流。 （4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：。 2．在探究“产生感应电流的条件”实验中。 （1）实验中，观察判断电路中是否有感应电流。 （2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中（选填“有”或“无”）感应电流。 （3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做运动时，导体中就会产生感应电流。 （4）如果将小量程电流表换成，可以探究磁场对通电导体的作用。 3．发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究。 （1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中（选填“有” 或“无”）电流产生。 （2）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：
序号磁体摆放方向ab运动方向电流计指针偏转情况 1 N极在上竖直上下运动不偏转 2 水平向左运动向右偏转 3 水平向右运动向左偏转 4 N极在下竖直上下运动不偏转 5 水平向左运动向左偏转 6 水平向右运动向右偏转 分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是（选填“正确”或“错误”）的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟有关。 （3）在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在中做运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家发现。 4．为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了图中所示的实验装置：（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针偏转。（填” 会“或”不会“） （2）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针偏转。（填”会“或”不会“）（3）综合（1）（2）中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是： 导体必须是电路的一部分，且一定要做的运动。 （4）在这个试验中能转化为了电能。 微信扫码获取课程和答案
探究感应电流产生的条件 一、本课教学策略与方法 探究感应电流的产生条件是电磁感应中的重要一节，教材的重点是研究“产生感应电流的条件”，在初中“闭合电路的一部分切割磁感线”的基础上，通过进一步实验，如何引导学生归纳出“闭合回路的磁通量发生变化”。 本课以探究式教学模式为主，通过学生分组实验以及小组之间的合作与交流，重现物理知识获得的过程，体验科学探索的思想和精神。 结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法，充分体现以“学生为主体”的教学思想 （1）本节课流程设计：
二、教学目标： 1.知识和技能 （1）知道什么是电磁感应现象； （2）能根据实验事实归纳产生感应电流的条件； （3）会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流； （4) 会使用线圈及常见磁铁完成简单的实验 2.过程和方法 （1）体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法； （2）通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、操作、探究、概括能力。 3.情感态度与价值观 （1）通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度；（2）介绍法拉第不怕困难，顽强奋战十年，终于发现了电磁感应现象，感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神； （3）通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析，培养学生欣赏物理学中美的情怀。 三、重点难点 1.教学重点 （1）学生实验探究的过程； （2）对产生感应电流条件的归纳总结。 2.教学难点 （1）教师对学生探究式学习的操控； （2）学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。 （3）对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格，便于学生的探究。 （4）教学中通过多媒体课件动画演示创设物理情景，把复杂抽象的问题形象化，以便于学生的思考分析。 四、课前准备 灵敏电流计，蹄形磁铁，线框，条形磁铁，大小螺线管各一个，电源，滑动变阻器，导线，多媒体课件，学生分组实验器材。 五、教学过程 1.新课引入 由法拉第电磁实验导入课题，通过实验设置悬念，让学生带着兴趣进入课堂。2.新课教学问题引路
a b 磁通量 感应电流产生的条件 一、如何理解磁通量φ？ 公式BS =φ适用条件是什么？磁通量的变化有哪三种情况？每 种情况磁通量的变化量怎么计算？ 例1：如图，B=2T,S=0.4m 2，θ=60°，求穿过面积s 的磁通量？若绕虚线ab 逆时针转过30°，磁通量多大？ 磁通量的变化量是多少？ 思考延伸：继续讨论转过其他角度的情况 进入实战：1.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示，若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大到Ⅱ，圆环内磁通量的变化的情况是( ) A ．磁通量增大 B ．磁通量减小 C ．磁通量不变 D ．条件不足，无法确定 思考延伸：磁通量问题要注意以下几个问题：①磁通量的定义式Φ＝BS 中的面积为有效面积，是线圈平面在垂直于磁感线方向的投影．②当磁铁穿过线圈时，在磁铁内部的磁感线是从S 极指向N 极的。 2、关于磁通量，下列叙述正确的是（ ） A 、在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 B 、在匀强磁场中，a 线圈的面积比b 线圈大，则穿过a 线圈的磁通量一定比穿过b 线圈的磁通量大 C 、把一个线圈放在M 、N 两处，若放在M 处时穿过线圈的磁通量比放在N 处时大，则M 处的磁感应强度一定比N 处大 D 、同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大 思考延伸：怎样理解φ和B 的关系？ 二、感应电流产生的条件 只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中 就有感应电流产生。 1 .闭合电路 2. 电路中的磁通量发生变化，B 、S 、θ变化。 例3在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感 应电流的是（ ） 例4（综合性思维点拨）如图（甲）所示，有一通电直导线MN 水平放置，通入向右的电流I ，另有一闭合线圈P 位于导线正下方且与导线位于同一竖直平面，正竖 直向上运动。问在线圈P 到达MN 上方的过程中，穿过P 的磁通量是如 何变化的？在何位置时P 中会产生感应电流？ 思考延伸：你怎样判断有无感应电流产生？
第四章电磁感应 4.2 探究电磁感应的产生条件 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．知道产生感应电流的条件。 2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。 （二）过程与方法 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法 （三）情感、态度与价值观 渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 ★教学重点 通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。 ★教学难点 感应电流的产生条件。 ★教学方法 实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法 ★教学用具： 条形磁铁（两个），导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个），学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干，CAI课件，计算机等。 ★教学过程 （一）引入新课 教师：“科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源，人类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开电。饮水思源，我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。 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。 本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。 （二）进行新课 1、实验观察 （1）闭合电路的部分导体切割磁感线 教师：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。 学生：观察实验，记录现象。 表1 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 向右平动向左向后平动不摆动 向左平动向右向上平动不摆动
4.2 探究电磁感应的产生条件 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．知道产生感应电流的条件。 2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。 （二）过程与方法 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法 （三）情感、态度与价值观 渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 ★教学重点 通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。 ★教学难点 感应电流的产生条件。 ★教学方法 ★ 实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法 ★教学用具： 条形磁铁（两个），导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个），学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干。 ★教学过程 （一）引入新课 教师：“科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源，人类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开电。饮水思源，我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。 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。 本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。 （二）进行新课 1、实验观察 （1）闭合电路的部分导体切割磁感线 教师：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。 学生：观察实验，记录现象。 表1
浅析两种否定感应电流产生条件的论点及成因 ——高中物理通量法则佯谬分析 姚天波 （浙江省上虞市春晖中学，312353 ，浙江师范大学，312300） 在产生感应电流的条件教学中，教材上指出，只有回路中的磁通量变化时才能产生电磁感应现象.其理由有两点:①根据法拉第公式,必须△φ≠0;②教材对于导线切割磁场运动时的感应电动势公式,是由法拉第公式推出的. 在实际教学中，有同学或教师认为产生感应电流的条件应该修正，在产生动生电动势的情况下，磁通量也可以不变。其理由有两点：①可以构造一个磁场，让线圈切割磁感线，但却磁通量始终不变；②法拉第圆盘转到时磁通量始终没有变化，但却有感应电流产生！ 法拉第电磁感应定律真的存在例外吗？下面我们对上述观点进行分析。 1、建立正确的磁场概念，纠正错误的磁场假设 要构造一个没有磁通量变化的电磁感应系统，从逻辑上来讲，如果存在则必定是一个动生系统。能否构造出一个系统，既有导体棒切割磁感线产生感应电流而又没有磁通量变化呢？有些同学提出了下列方案。 方案一：辐向磁场 （原题）电声行业采用辐向充磁技术生产的辐向磁扬声 器，对提高音响质量、改变旧的扬声器起到革命性的变化。如 图1所示，是一个很长的竖直放置圆柱形磁铁，产生一个辐射 状的磁场，磁场水平向其大小为B=k/r ，r 是磁场中一点到圆 柱形中心轴的距离。.设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为 R(大于柱形磁铁半径)，通过磁场由静止开始下落，下落过中 圆环平面始终水平.铝丝电阻率为ρ，密度为ρ0，求:圆环下落 的最终速度. 原题解析：在圆环下落过程中,回路的磁通量始终为零，但圆 环上每一段都做切割磁场运动，整个圆环都是电源，产生的电动势为： kv BLv E π2== 环中产生感应电流的安培力方向竖直向上.当安培力与重力相等时,圆环匀速下落,此时速度 最大为Vm ，有 mg BIL =，而 R E I = ，代入可求得2 20k gr v m ρρ= 上述解答的答案固然是正确的，但其解答过程存在最大的问题是否定了回路磁通量的变化。实际上，在铝环下落的过程中，通过铝环的磁通量是变化的。对这一点的认识可以从辐向磁场的构造入手。 图2 图1
第一章电磁感应 二、感应电流产生的条件 教学目标 1知识和技能 (l)观察电磁感应现象，并能根据实验事实归纳出感应电流的产生条件。 (2)进一步认识磁通量概念，能结合实例对磁通量变化进行定性分析和定量判断。 (3)学会运用条件。判断具体实例中有无感应电流。 2过程和方法 (l)体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法。 (2)通过实验探究，培养学生的观察、操作、分析、概括能力。 3情感、态度和价值观 通过实验探究，培养学生严谨的科学态度和勇于探索、坚韧不拔的科学精神，进一步加强学生的团队意识。 重点和难点 1教学重点 (l)学生实验探究的过程。 (2)对感应电流产生条件的归纳总结。 2教学难点 (l)教师对学生探究式学习的操控。 (2)学生对实验现象的分析总结)磁通量的变化。 设计思路 为了体现新课改的理念和教材的要求，让学生通过学习既掌握知识技能，又感受过程方法，
本节课采用。设疑激趣、合作互动、实验探究、归纳总结、演绎应用。的教学方法，即通过教师的设疑激趣，营造师生合作互动的情景氛围，进而引发学生渴求知识的欲望，尝试。自主探究问题、解决问题。让学生在探究过程和知识建构过程中，领悟科学的研究方法，提升科学的探究能力，这样既充分体现了学生的主体地位，教师又起到了主导的作用。 教学用具 1．学生分组实验器材：条形磁体、大小螺线管(带铁芯)、灵敏电流表、滑动变阻器、电池组、开关、导线若干等。 2．教师演示实验器材：自制小木门、马蹄形磁铁、导线框、示教电流表、学生电源、灵敏电流表、电磁铁(内部产生匀强磁场)、手摇式发电机、手压式环保小电筒、手摇绳、导线若干。 3．多媒体设备、PPT课件。 教学过程 实验引入 师：老师这里有一扇自制小木门，通过导线与灵敏电流计连在 一起，当我开关门时，请大家注意观察灵敏电流计的反应。 (注：小木门门框上绕有多匝导线，并用白纸覆盖，灵敏电流计实物投影) 演示：开关门。 师：大家发现灵敏电流计有什么反应? 生：灵敏电流计指针发生了偏转。 师：灵敏电流计指针发生了偏转，说明导线中产生了电流，那么这里面的电流产生的原因是什么呢?这就是本节课我们一起要探究的问题)探究感应电流产生的条件。 设计思想：通过实验创设物理情景，让学生带着疑问走进课堂，驱使学生作进一步的学
探究感应电流产生的条件 2016 年8 月30 日教学课题: 探究感应电流产生的条件: （人教版版高中物理3-2 第二节5 页-9 页） 教学目的: 1 、理解磁通量的变化的含义。 2 、理解什么是电磁感应现象；培养学生运用所学知识，独立分析问题的能力。 3 、会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。 4 、能归纳出产生感应电流的条件；启发学生观察实验现象从中分析感应电流的方向与磁场方向和导线运动方向有关。 过程与方法: 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法情感、态度与价值观: 1 、渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。 2 、通过观察演示实验，归纳出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察概况能力。 教学重点: 通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。学生基本掌握 了感应电流的概念，对于磁生电也有基本的掌握。从实验入手，加深学生的印象，培养学生科学的思考方法。 教学难点: 如何判断闭合电路磁通量的变化。 教学过程及时间分配主要教学内容教学方法的运用: 演示实验提问引导（约5 分钟）引入新课新课教学（约30 分钟） 1 、复习旧课 磁通量（0）的概念：
什么叫磁通量？它是如何定义的？公式是怎样的？通常情况下如何表 示？ (1 )定义：面积为S ，垂直匀强磁场B 放置，则B 与S 乘积，叫做穿过 这个面的磁通量，用?表示。 (2) 公式：? =B ?S (3) 单位：韦伯(wb ) 1wb=1「m2 磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。 2、引入新课：“科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中， 随着科 学技术的进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力， 推动了人类社会的发展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术 飞速发展的时期。经济建设离不开能源，人类发明也离不开能源，而最好 的能源是电能，可以说人类离不开电。饮水思源，我们忘不了为发现和使 用电能做出卓越贡献的科学家一一法拉第。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。本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。 在磁可否生电这个问题上，英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立， 有着密切的联系。为此，他做了许多实验，以坚韧不拔的意志历时 10年 探索，终于找到了答案，从而开辟了物理学又一崭新天地。 3 、产生感应电流的条件： (1) 、实验演示 实验1 导体不动；导体向上、向下运动；导体向左或向右运动.引导学生观察实 验并进行概括. 9 f ■ 4 E] 2發 S 1
《感应电流的产生条件》练习题(22-26)班用 1.如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分 别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有() A．Φ1>Φ2B．Φ1＝Φ2 C．Φ1<Φ2D．无法确定 2. 如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线处于同一平面， 而且处在两导线的中央，则() A．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零 B．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零 C．两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都为零 D．因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零 3. 如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面 垂直。导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好。这两 条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且“井”字形回路中有感应电流通 过，则可能() A．v1＞v2B．v1＜v2 C．v1＝v2D．无法确定 4. 如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况铜环a中不产生感应电流的是() A．线圈中通以恒定的电流 B．通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动 C．通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动 6. 如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电直导线ef，已知ef平行于ab。当ef竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆的磁通量将() A．逐渐增大B．逐渐减小 C．始终为零D．不为零，但保持不变 7. 如图所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环A所在的平面内画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过B圆内的磁通量() A．为零B．垂直向里 C．垂直向外D．条件不足，无法判断
物理选修3-2 4.2 探究感应电流的产生条件 制作单位：洪湖一中制作人：张武剑 【课前预习案】 一、“电生磁”和“磁生电” 1、1820年，丹麦物理学家发现载流导线能使小磁针偏转，这种现象成为电流的磁效应。 2、1831年，英国物理学家发现了“磁生电”的现象，这种现象叫做电磁感应 ．．．．现象，产生的电流叫。 二、磁通量的概念 1、磁通量（）的定义：在中有一个与磁场方向的平面，磁感应强度为B，平面的面积为S，与的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。公式： ○1磁通量是量，但有之分，国际单位 ○2磁通量的形象表述是穿过这个面的。 【课堂探究案】 一、实验操作与观察 （1）实验一：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。 操作：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。 操作并观察实验，在表1中记录实验现象：
（2）实验二：向线圈中插入磁铁、停在线圈中或抽出磁铁 如图4.2-2所示，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，或从线圈中拔出，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。 操作并观察实验，在表2中记录实验现象： （3）实验三：模拟法拉第的实验 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。
操作并观察实验，在表3中记录实验现象： 二、分析讨论 分组讨论，学生代表发言。实验一： 实验二： 实验三：
一、 感应电流产生的条件： 1．电磁感应现象：能产生感应电流的现象称电磁感应现象。 2．产生感应电流的条件： 电路闭合； 回路中磁通量发生变化； S B ?=Φ-Φ=?Φ12 BS ?= S B ??= 二、 感应电流方向的判定： 1．右手定则：让磁力线穿过手心，大拇指指向导体的运动方向，四指所指的 方向就是感应电流的方向。 例：在一个匀强磁场中有一个金属框MNOP ，且MN 杆可沿轨道滑动。 （1） 当MN 杆以速度v 向右运动时，金属框内有没有感应电流？ （2） 若MN 杆静止不动而突然增大电流强度I ，金属框内有无感应电流？方 向如何？ 2．楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起 感应电流 的磁通量的变化。 （1） 阻碍的理解： 阻碍变化—— 增反减同 阻碍不等于阻止，阻碍的是磁通量变化的快慢 阻碍相对运动（敌进我退，敌退我扰） O N M P
（2） 应用楞次定律判断感应电流的方法： ① 明确原磁场（B 原）方向； ② 分析磁通量（ф）的变化； ③ 确定感应电流的磁场（B 感）方向， ④ 用右手螺旋法则判定感应电流（I 感）的方向。 例：磁通量的变化引起感应电流。 三、 法拉第电磁感应定律： 1．在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，不管电路闭合与否，只要 穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。 闭合 感应电动势 有电流 断开 感应电动势 无电流 （1）t n ??Φ=ε （感应电动势与磁通量的变化律成正比）——平均电动势 （2） ① 向上平动、向下平动； ② 向左平动、向右平动； ③ 以AB 为轴向外转动； ④ 以BC 为轴向外转动； ⑤ 以导线为轴转动； 判断上列情况下的感应电流方向，若两导线呢？ I P O M N MN 杆匀速向右运动： BLv t tL v B t S B t =??=??=??Φ=ε （使用于B 、L 、v 相互垂直）（L 为有效长度） v BL =ε 即 即＝BLv ε