1.1磁生电的探索打印

地球的磁场
做一做：摇绳能发电吗？
小结：判断是否产生感应电流的方法 1．感应电流产生的条件 (1)电路闭合． (2)穿过电路的磁通量发生变化． 2．判断的基本方法 (1)看回路是否闭合，如果回路不闭合时，无论 如何也不会产生感应电流. (2)看磁场方向与回路平面之间的关系，即磁场 的方向与回路平面是垂直、平行或成某一夹角. (3)看穿过回路的磁感线的条数是否发生变化， 若变化则产生感应电流，否则不产生感应电流. 作业： 板书设计： 教学反思：
教学重点难点：
重点：电磁感应产生的条件的得出 难点：电磁感应产生的条件的理解
(一）复习：磁通量
1 ．定义：磁场中穿过某一面积S的磁感线的条数叫做穿 过这个面积的磁通量，用Φ表示。
S 2 ．公式： Φ =B·
注：B与面积S要垂直。
S 不垂直时： Φ =B· sinθ 韦伯（Wb） 1Wb=1T· 2 m 3 ．单位： 4 ．说明：
甲面积发生变化，引起磁通量变化．乙磁场发生变化，引起磁通量变化．丙B变化， S也变化，则ΔΦ＝B2S2－B1S1。丁B不变，S不变，但B和S的夹角θ发生变化，引 起穿过线圈的磁通量变化．
磁通量 的变化 一般有 四种情 形
丙B变化，S也变化，则ΔΦ＝B2S2－B1S1，设回路面积从S1＝8 m2变到S2 ＝18 m2，磁感应强度B同时从B1＝0.1 T变到B2＝0.8 T，则回路中磁通量的 变化为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1＝13.6 Wb.若按ΔΦ＝ΔB·ΔS＝(0.8－ 0.1)×(18－8)Wb＝7 Wb计算就错了．
1.1磁生电的探索
课标定位
教学目标：
1.了解电磁感应现象这一划时代发现的曲折历程． 2．理解电磁感应产生的条件。 3．会用电磁感应产生的条件解答有关问题。 4 ．通过实验的探索，培养学生的实验操作、收集、 处理信息能力和合作探究的能力。 5．知道科学探究的艰难历程，培养不怕失败、勇 敢面对挫折的坚强意志。
线圈中的磁场变化时，线圈 中有感应电流； 线圈中的磁场不变时，线圈 中无感应电流。 即磁通量发生变化时有电流 产生。
A中电流的变化 B中磁通量的变化 B中是否产生电流 情况 情况 闭合开关的瞬间 闭合开关，A中电流 稳定后 闭合开关，A中电流 稳定后，再让变阻器 电阻增大
闭合开关，A中电流 稳定后，再让变阻器 电阻减小
实验现象 （线圈B中有无电流）
分析论证
线圈B中磁场
时，
线圈B中有感应电流； 磁场 时，线圈B中 无感应电流
思考:
通过以上几个产生感应电流 的实验，我们能否寻找它们之 间的共同之处，并从本质上概 括出产生感应电流的条件?
探究1：如图（1）所示，进行 以下实验： ① 让导体AB与磁场保 持相对静止 无电流产生
例：如下图所示，正方形线圈在通电 长直导线的磁场中运动：A向右平动，B 向下平动，C绕轴转动(ad边向外)，D从 纸面向外做平动，E向上平动(E线圈有个 缺口)，判断线圈中有没有感应电流．
解析：在直导线电流磁场中的五个线圈，原来磁通量 都是垂直纸面向里的，对直线电流来说，离电流越远，磁 场就越弱． A向右平动．穿过线圈的磁通量没有变化，故A线圈中 没有产生感应电流． B向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电 动势和感应电流． C绕轴转动，穿过线圈的磁通量变化，必产生感应电 动势和感应电流． D离开纸面向外，线圈中磁通量减少，故情况同B、C. E向上平移，穿过线圈的磁通量增加，故产生感应电 动势，但由于线圈没有闭合，因此无感应电流． 答案：B、C、D中产生感应电流，A、E中不产生感应 电流．
练习1．关于电磁感应现象，下列说法正确的 是( D ) A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应 电流 B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产 生感应电流 C．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电 路中一定会产生感应电流 D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中 一定会产生感应电流
练习2．如图1－1－17所示，导线ab和cd互相平 行，则下列四种情况下，cd中无电流的是( D ) A．开关S闭合或断开的瞬间 B．开关S是闭合的，但滑片向左移动 C．开关S是闭合的，但滑片向右移动 D．开关S始终闭合，滑片不动
② 让导体AB平行于磁感线运 动 无电流产生 ③ 让导体AB做切割磁感线运 动 有电流产生
进一步论证：闭合电路包围的面积变化时，电 路中有电流产生；包围的面积不变时，电路中 无电流产生。即磁通(２)所示，将螺线管与 电流计组成闭合的回路，把条形磁 铁插入、拔出螺线管，或静止在螺 线管中，注意观察是否有电流产生
解析：选D.回路A中有电源，当S1闭合后，回 路中有电流，在回路的周围产生磁场，回路B 中有磁通量，在S1闭合或断开的瞬间，回路A 中的电流从无到有或从有到无，电流周围的 磁场发生变化，从而使穿过回路B的磁通量发 生变化，产生感应电动势，此时若S2 是闭合 的，则回路B中有感应电流，电流计指针偏转， D正确．
练习3 (2011年山东潍坊高二质检)如图1－1－7 所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回 路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下 列操作及相应的结果中可能的是( )
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电 流计指针不偏转 B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间， 电流计指针偏转 C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电 流计指针偏转 D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间， 电流计指针偏转
－
+
＋
分析论证
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 会产生电流。
探究2器材：电流表、导线、线圈、条形磁铁
探究2:磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
N S
G
N极插入
S N
－
N极抽出
+
＋
S极插入
S极抽出
实验操作 N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈中抽出 S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽出
例：判断下列几幅图中，哪些图能产生感应电流？
O x B x x
O
x x x x x
x
x x x
x
x x x
x
x B x
x
x x
x
x x
O’
O’
反思：线圈动或磁场变，不一定有电流，“穿过” 也很重要 电磁感应产生条件的根本在于穿过闭合回路磁通量φ ． 是否变化，不是有无磁场，不是磁场是否变化，也不是 导体是否运动，是否切割磁感线。
断开开关瞬间
A中电流的变化 情况
B中磁通量的变 化情况
B中是否产生电 流
闭合开关的瞬间
闭合开关，A中电流 稳定后
变大
不变
变大
不变
有
无
闭合开关，A中电流 稳定后，再让变阻 器电阻增大
闭合开关，A中电流 稳定后，再让变阻 器电阻减小 断开开关瞬间
变小
变小
有
变大
变大
有
变小
变小
有
探究3：如图，螺线管 A、滑动 变阻器、电源、开关组成一个回 路；螺线管A放在螺线管B内， 螺线管B与电流计组成一个闭合 回路．通过滑动变阻器可以改变 螺线管Ａ中的电流，从而改变由 螺线管Ａ产生的磁场的强弱，进 而改变螺线管Ｂ内的磁通量． 小结：只有当Ｂ的磁通量发生变 化时候，线圈Ｂ构成的闭合回路 中才有有电流产生．
探究3：双螺线管实验
实验器材：电源、开关、电流表、滑动变阻器、 大线圈(B)、小线圈(A)、导线
模仿法拉第的实验
-
G
+
开关闭合 瞬间
开关闭合， 迅速移动 滑片
开关断开 瞬间
＋
－
+
复原再做
实验操作 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关保持闭合，滑动变 阻器滑片不动 开关保持闭合，迅速移 动滑动变阻器的滑片
实验现象（有无电流）
分析论证
线圈中的磁场 时， 线圈中有感应电流； 线圈中的磁场 时， 线圈中无感应电流
探究１，２都表明只有当导线与磁感线相切割时候， 才会有电流产生． 问： 切割磁感线能产生感应电流，那么采用其他方 法能不能产生感应电流？
探究3器材：电源、开关、电流 表、滑动变阻器、大线圈(B)、 小线圈(A)、导线 探究3：如图，螺线管 A、 滑动变阻器、电源、开关组 成一个回路；螺线管A放在螺 线管B内，螺线管B与电流计 组成一个闭合回路．通过滑 动变阻器可以改变螺线管Ａ 中的电流，从而改变由螺线 管Ａ产生的磁场的强弱，进 而改变螺线管Ｂ内的磁通量．
三结论：不论用什么方法，只要穿过闭合 电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产 生电流。
电磁感应:由于磁通量的变化而产生电 流的现象叫做电磁感应;所产生的电流 叫做感应电流
感应电流产生的条件是：
1、电路是闭合 2、穿过回路的磁通量发生变化 磁感应强度B、面积S， 磁通量的影响因素： 及B、S的夹角变化
（二）新课教学
一、电磁感应的探索历程
奥 斯 特
1820年
电流
电流
菲 涅 耳 安 培
磁场
?
磁场
科 拉 顿
亨 利
探究1器材：蹄形磁铁、线圈、灵敏电流 计、导线、开关
探究1：导体棒在磁场中是否产生感应电流
G
平行运动
切割运动
N S
实验操作 导体棒静止 导体棒平行磁感线运动 导体棒切割磁感线运动 实验现象（有无电流）
例：如图所示，让闭合线圈由位置1通过一个 有明显边界的匀强磁场运动到位置2。线圈在运动 过程中，什么时候有感应电流，什么时候没有感 应电流？为什么？
× × × 1 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 2
引导学生反思：切割不一定有感应电流，关键是穿过线 圈磁通量是否变化．
(1)磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。 (2)磁通量与线圈的匝数无关。 (3)磁通量不但有大小，而且有方向，但磁通量 是一个标量，遵从代数运算法则。