2020陕西教师招聘:高中物理《探究感应电流产生条件》教案
- 格式:docx
- 大小:105.67 KB
- 文档页数:6
探究感应电流的产生条件一、教材分析本节通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律,揭示了磁和电的内在联系,在教材中起到了承前启后的作用,为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打下基础。
在内容安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,这样的知识生成方式符合了学生的认知规律,也能很好的激发学生学习探究的兴趣。
二、教学目标1.知识与技能(1) 能根据实验结果归纳产生感应电流的条件。
(2) 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。
2.过程与方法通过实验探究,归纳概括出利用磁场产生电流的条件,让学生初步学会“实验—分析—猜想—实验验证—归纳结论”的科学探究方法。
3.情感态度与价值观(1)体会科学探索的过程特征,领悟科学思维方法。
(2)激发学生的求知欲望,培养他们严谨的科学态度。
(3)感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神。
三、教学重点(1)对产生感应电流条件的归纳总结。
(2) 用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。
四、教学难点用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。
五、教学策略引导、启发式教学;实验探究六、教学环节1、课堂导入教师活动:用右图装置演示产生感应电流,提问学生产生感应电流的原理。
学生:闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流。
教师:有没有其他方法能产生感应电流呢?我们今天就来研究感应电流的产生条件。
2、课堂讲授实验观察1:向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中抽出教师活动:指导学生完成实验,将实验现象填入表格并归纳感应电流产生的条件。
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极从线圈中抽出学生:穿过线圈的磁感应强度发生变化,产生感应电流。
实验观察2:模拟法拉第的实验教师活动:指导学生完成实验,将实验现象填入表格并归纳感应电流产生的条件。
《探究感应电流的产生条件》教学设计一、教学目标1.知识目标:学生了解感应电流的产生条件并掌握其基本规律;了解法拉第电磁感应定律的基本内容。
2.能力目标:培养学生观察现象、提出问题、进行实验、分析实验数据、得出结论的能力;培养学生进行实验探究、动手能力和思维能力。
3.情感目标:培养学生的科学探究兴趣,激发学生对物理学习的热情。
二、教学重难点1.教学重点:感应电流的产生条件;法拉第电磁感应定律的基本内容;2.教学难点:学生对感应电流的产生条件和规律的理解及应用。
三、教学过程1.导入(10分钟)教师在导入阶段通过提问引入话题:你们知道电磁感应是什么吗?了解电磁感应的条件是什么吗?引导学生回想前几节课学习内容,帮助学生回忆起已有的知识。
2.学习(30分钟)(1)展示实验仪器:交流电源、导线、螺栓簧、电流表等。
(2)观察实验现象:使用交流电源连接导线和螺栓簧,在距离螺栓簧几厘米处放置电流表,开启电源,观察电流表指针的变化。
(3)讨论分析:引导学生观察实验现象,讨论导线和螺栓簧之间的关系,从而引出感应电流的产生条件。
(4)探究规律:通过实验数据和讨论,引导学生发现感应电流产生的条件,并总结规律,帮助学生理解和记忆感应电流的产生条件。
3.拓展(20分钟)(1)解读法拉第电磁感应定律:向学生介绍法拉第电磁感应定律的发现者及内容,简单解读定律的意义和应用。
(2)实际应用:引导学生思考感应电流在生活中的应用,如变压器、电动机等,激发学生的兴趣和好奇心。
4.总结与反思(10分钟)通过复习内容,让学生总结本节课的重要内容,巩固所学知识。
鼓励学生提出问题和疑惑,展示自己的学习成果,并反思学习过程中的不足之处,以便改进学习方法。
四、教学手段1.实验仪器:交流电源、导线、螺栓簧、电流表等。
2.多媒体教学:通过图片、视频等多媒体资源展示感应电流的产生条件和规律。
3.实验指导书:提供详细的实验操作步骤和注意事项,引导学生进行实验探究。
《感应电流产生的条件》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)理解电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。
(2)能够通过实验观察和分析,总结出感应电流产生的条件。
2、过程与方法目标(1)经历探究感应电流产生条件的实验过程,培养学生的观察能力、分析归纳能力和动手操作能力。
(2)通过对实验现象的分析和讨论,培养学生的逻辑思维能力和科学探究精神。
3、情感态度与价值观目标(1)通过实验探究,激发学生对物理的兴趣和求知欲,培养学生实事求是的科学态度。
(2)通过小组合作学习,培养学生的团队合作精神和交流能力。
二、教学重难点1、教学重点理解感应电流产生的条件,即穿过闭合回路的磁通量发生变化。
2、教学难点(1)如何通过实验现象分析得出感应电流产生的条件。
(2)对磁通量变化的理解。
三、教学方法实验探究法、讲授法、讨论法四、教学器材蹄形磁铁、条形磁铁、灵敏电流计、导线、线圈、开关、滑动变阻器、电源等。
五、教学过程1、导入新课通过展示生活中常见的电磁感应现象,如发电机发电、电磁炉工作等,引发学生的兴趣,提出问题:这些现象中是如何产生电流的?从而引出本节课的主题——感应电流产生的条件。
2、实验探究一:导体棒在磁场中运动产生感应电流(1)实验装置:将一根导体棒放置在蹄形磁铁的磁场中,导体棒与灵敏电流计连接成闭合回路。
(2)实验操作:让导体棒在磁场中做以下运动:导体棒平行于磁感线运动。
导体棒垂直于磁感线运动。
导体棒斜着切割磁感线运动。
(3)观察现象:学生观察灵敏电流计的指针是否偏转,记录实验现象。
(4)分析讨论:引导学生分析实验现象,思考在什么情况下会产生感应电流。
3、实验探究二:磁铁插入或拔出线圈产生感应电流(1)实验装置:将一个线圈与灵敏电流计连接成闭合回路,在线圈附近放置一个条形磁铁。
(2)实验操作:将磁铁迅速插入线圈。
将磁铁迅速拔出线圈。
将磁铁静止在线圈中。
(3)观察现象:学生观察灵敏电流计的指针是否偏转,记录实验现象。
探究感应电流产生条件教案教学目标:1.知识目标:了解感应电流产生的条件,掌握产生感应电流的公式。
2.技能目标:能够分析不同情况下感应电流的产生过程。
3.情感目标:培养学生的实践动手能力和探究精神。
教学重点:1.理解感应电流产生的条件。
2.掌握感应电流的公式。
教学难点:理解和应用法拉第电磁感应定律。
教学准备:实验装置:线圈、磁铁、直流电源、电流表、导线等。
教学过程:一、导入(5分钟)以日常生活中观察到的现象作为导入,如磁铁靠近金属时金属内部会产生电流等。
二、感应电流产生条件的介绍(20分钟)1.弗拉第电磁感应定律:感应电动势的大小与磁感应强度和线圈的匝数之积成正比,与磁场变化的快慢成正比。
即:ε=-NΔΦ/Δt,其中ε代表感应电动势,N代表线圈的匝数,ΔΦ代表磁通量的变化量,Δt代表时间的变化量。
2.产生感应电流的条件:(1)磁场的变化:当磁场线与线圈垂直而变化时,产生感应电流。
(2)线圈的匝数:匝数越大,感应电流越大。
(3)磁场的强度:磁场强度越大,感应电流越大。
(4)变化的速度:变化越快,感应电流越大。
(5)线圈的方向:根据右手螺旋定则确定感应电流的方向。
三、定量表达感应电流的公式及推导(25分钟)1.公式的推导:根据弗拉第电磁感应定律,可得到感应电动势的表达式ε=-NΔΦ/Δt。
将感应电动势ε与线圈中的电阻R相连,根据欧姆定律可得到电流I=ε/R。
故感应电流I=-NΔΦ/Δt/R。
2.公式的应用:(1)当线圈的匝数N、磁通量Φ的变化率ΔΦ/Δt和电阻R都已知时,可利用公式计算感应电流的大小。
(2)当感应电流I、磁通量Φ和电阻R已知时,可利用公式计算线圈的匝数N。
四、实验演示(20分钟)使用实验装置进行实验演示,如将一个线圈连接到直流电源上,再将磁铁靠近线圈,观察电流表的指示情况。
通过实验观察到感应电流的产生条件。
五、小结(5分钟)总结感应电流产生的条件和公式,并进行知识点的梳理。
六、课堂练习和作业布置(5分钟)布置相应的练习题或实验报告,要求学生运用所学知识解决问题。
B、如图所示,磁场中有一个闭合的弹簧线圈。
先把线圈撑开(图甲),然后放手,让线圈收缩(图乙)。
线圈收缩时,其中是否有感应电流?为什么?
C、如图所示,垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内,闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。
线圈在什么时候有感应电流?什么时候没有感应电流?为什么?
D、矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,
线圈与导线在同一个平面内,线圈的两个边
与导线平行。
在这个平面内,线圈远离导线
移动时,线圈中有没有感应电流?线圈和导
线都不动,当导线中的电流I逐渐增大或减
小时,线圈中有没有感应电流?为什么?。
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。
电磁感应现象教学目标一、知识目标1.知道磁通量定义,知道φ=BS的适用条件,会用这一公式进行计算。
2.知道什么是电磁感应现象。
3.理解“不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流。
”4.知道电磁感应现象中能量守恒定律的运用。
二、能力目标1.通过进磁通量概念,培养学生空间想象能力。
2.通过演示实验,培养学生观察能力,分析、概括能力。
三、德育目标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,激发学生为科学献身的精神。
教学重点、难点:电磁感应现象的产生及其条件的归纳——磁通量改变。
教学方法:演示法、归纳法。
教具:灵敏电流计,蹄形磁铁,线框,条形磁铁,大小线圈各一个,电源,滑动变阻器,导线。
教学过程: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,开始研究由磁生电的探索,经过十年坚持不懈的努力,于1831年发现了由磁生电的条件和规律,开辟了人类电气化时代。
本节课我们就来学习电磁感应现象的知识。
二、新课教学1、磁通量用磁通量概括电磁感应规律,有必要先介绍磁通量的概念:设在匀强磁场中有一个磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S如图所示,物理上把磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,通常用Φ表示磁通量,则Φ=BS思考:如果平面跟磁场方向不垂直,如何计算磁通量呢?我们可以作出它在垂直于磁场方向上的投影平面,从右图可以看出穿过斜面和投影面的磁感线条相等,即磁通量相等,故Φ=BScosθ在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称:韦,符号:Wb.B的单位是T,S的单位是m2, 1Wb = 1T•m2=1V•S2、电磁感应现象问:在什么条件下才能产生电磁感应现象呢?让我们一起来做下面的演示实验。
研究产生感觉电流的条件教课设计一、教课目标1、知识和技术(1)知道什么是电磁感觉现象;(2)能依据实验事实概括产生感觉电流的条件;(3)会运用产生感觉电流的条件判断详尽实例中有无感觉电流2、过程和方法(1)领会科学研究的过程特色,意会科学思想方法;(2)经过实验研究,概括概括出利用磁场产生电流的条件,培育学生的观察、操作、研究、概括能力3、感情、态度和价值观经过本节课的学习,激发学生的求知欲念,培育他们慎重的科学态度;二、要点难点1、教课要点(1)学生实验研究的过程;(2)对产生感觉电流条件的概括总结。
2、教课难点(1)教师对学生实验研究过程的控制(2)学生对实验现象的解析总结──磁通量的变化三、教课策略与手段本课以研究式教课模式为主,联合问题法、演示法、启迪法、概括法、多媒体辅助法等教课方法。
(1)本节课流程设计:实验引入(产生疑问)→设计实验→学生研究→解析概括→得出结论(解决问题)→拓展应用(产生新疑问)。
(2)对研究实验设计好实验的内容、步骤和表格,便于学生的研究。
(3)教课中经过多媒体课件动画演示创建物理情形,把复杂抽象的问题形象化,以便于学生的思虑解析。
四、实验与研究(一)实验研究活动1、演示实验 :1:参照器械:蹄形磁铁、直导实线、敏捷电流计、导线验电路设计图:2、实验现象记录:导体棒的运动状况表针的摇动状况导体棒切割磁感线摇动3、初步解析现象产生的原由:闭合电路的一部分导体切割磁感线,线圈中有感觉电流产生。
(二)实验研究活动2:1、设计实验研究活动参照器械:条形磁铁、线圈、敏捷电流计、导线实验电路设计图:2、实验现象记录:磁铁的运动状况表针的摇动状况条形磁体插入螺线管摇动条形磁体抽出螺线管摇动条形磁体在螺线管中静止不动不摇动3、初步解析现象产生的原由:磁感觉强度发生变化;螺线管切割磁感线。
(三)实验研究活动3:1、设计实验研究活动参照器械:原副线圈、敏捷电流计、滑动变阻器、电池、导线实验电路设计图:2、实验现象记录:操作闭合电键的瞬时断开电键的瞬时闭合电键,滑动变阻器不动闭合电键,挪动滑动变阻器表针的摇动状况摇动摇动不摇动摇动3、初步解析现象产生的原由:穿过大螺线管的磁感觉强度发生变化总结以上三个实验:实验二、三的共同特色:一的特色:闭合回路的面积发生变化。
探究电磁感应的产生条件
实验探究
实验一、导体棒切割磁感线
初中我们已经学过,当闭合电路的一部分导体切割磁感线时,
电路中会产生感应电流,下面由老师来演示这个实验。
实验装置图:
实验操作及记录:
实验结论:当闭合回路中部分导体切割磁感线,闭合回路产生
感应电流。
提问:还有没有其他产生感应电流
的情况?
实验二:
学生分组实验
1、实验器材及装置图
实验操作指针是否摆动
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
观察实验,
并记录实验现
象。
根据记录结
果进行讨论分
析,得出结论
进行新课
3、教师巡视并关注学生的操作情况。
学生观察实验,记录现象,
小组内讨论得出本实验结论。
4、随机抽取一组,学生代表说出本组实验现象,阐明结论。
实验结论:当磁铁和线圈发生相对运动时,回路中有感应电流
产生;当磁铁和线圈相对静止时,回路中无感应电流
提问:当磁铁和线圈相对静止时,会不会产生感应电流呢?
前面学过,条形磁铁的和通电螺线管的磁场相似,我们可以用
通电螺线管代替磁铁,插入大线圈中,并保持相对静止。
实验三
学生分组实验
1、实验器材及装置
图
磁铁动作
指针是
否摆动
磁铁动作
指针是
否摆动
N极插入S极插入
N极插入后不动S极插入后不动
N极拔出S极拔出
完成实验,
并记录实验现
象。
根据记录结
果进行讨论分
析,得出结论。
探究感应电流的产生条件【教材分析】电磁感应问题,在初中物理的教学中,只进行了初步的介绍,但仅限于现象的认知和描述。
而高中物理对电磁感应的教学要求非常高,因为,《电磁感应》的内容整合了电场、恒定电流和磁场的相关知识,并且与力学的力和运动、冲量动量关系、功能关系等都发生密切的联系,因而具有很强的综合性,对培养学生的创新精神和实践能力有着十分重要的作用。
本节教学内容高中物理(选修3-2)第四章第二节《探究电磁感应的产生条件》,属于电磁感应的基础课,主要是让学生在实验探究的基础上,从理论的高度分析和掌握电磁感应的概念和产生条件,为后继教学中对电磁感应规律的研究打下良好的实验基础和理论基础。
【学情分析】学生在初中虽然对电磁感应有了初步的认识,但还比较肤浅,仅存留在现象上,例如,知道“闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时产生电流的现象称为电磁感应现象”;“发电机、话筒等都是利用电磁感应原理工作的”等,但对产生电磁感应的根本原因还缺乏全面的和理性的认识。
同样的,绝大多数学生虽然在初中经历了不少“科学探究”,但对科学探究的理论分析能力和拓展性推理能力还较弱。
这是本节课教学的主要困难。
【教学策略】从初、高中教学的衔接看,本节很好地体现了从感性认识上升到理性认识的认知规律。
鉴于学生对电磁感应的感性认识基础,以及理性分析能力不强的现状。
本节课的教学从复习回顾开始,通过“回忆—探究—分析—探究—归纳—巩固—设疑”等环节,完成教学任务,实现教学目标。
【教学目标】一、知识与技能1.掌握电磁感应的概念。
2.理解产生电磁感应现象的条件。
二、过程与方法1.通过实验探究过程,培养和强化学生科学探究的基本思想和理性分析方法。
2.通过探究性实验之间逻辑关系的分析,使学生感悟“由现象到本质”的实验设计思想。
三、情感、态度与价值观1.经历科学探究的过程,培养学生的科学态度和科学精神。
2.通过科学进步和科技成果对生产生活方式的改变,激发学生热爱科学、热爱祖国的优秀品质!【教学重点和难点】教学重点:电磁感应的概念和产生条件。
【教学目标】
1.知识与技能
(1).理解什么是电磁感应现象;
(2).知道产生感应电流的条件;
(3).会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
(4).理解磁通量的变化的含义。
2.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
3.情感、态度与价值观
(1).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。
【教学难点】
闭合电路磁通量的变化。
【教学过程】
(一)复习导入
磁通量(φ)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φ表示。
(2)公式:φ=B·S
(3)单位:韦伯(wb) 1wb=1T·m2
磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。
“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)新课讲授
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
演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。
观察电流表的指针观察实验,记录现象。
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: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。
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极插入线圈向右S极插入线圈向左
N极停在线圈中不摆动S极停在线圈中不摆动
N极从线圈中抽出向左S极从线圈中抽出向右
结论:只有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。
(3)模拟法拉第的实验
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。
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
观察实验,记录现象。
开关闭合瞬间有电流产生
开关断开瞬间有电流产生
开关闭合时,滑动变阻器不动无电流产生
开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片有电流产生
结论:只有当线圈A中电流变化时,线圈B中才有电流产生。
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?
实例1中,部分导体切割磁感线,磁场不变,但电路面积变化,从而穿过电路的磁通量变化,从而产生感应电流;实例2中,导体插入、拔出线圈,线圈面积不变,但磁场变化,同样导致磁通量变化,从而产生感应电流;实例3中,通断电的瞬间,滑动变阻器的滑动片迅速滑动的瞬间,都引起线圈A中电流的变化,最终导致线圈B中磁通量变化,从而产生感应电流。
从这三个实例看见,感应电流产生的条件,应是穿过闭合电路的磁通量变化。
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:
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。
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?
下面从能量角度分析电磁感应现象。
[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:电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律。
【小结作业】
教师小结:本节课我们通过实验探究,总结出了磁生电的条件:即穿过闭合回路的磁通量发生变化,在闭合回路中就产生感应电流。
其中我们对磁通量的变化应该加深理解,磁通量的变化包括B的大小方向变化,S的大小和方向的变化,还有磁场和平面间的夹角变化都可能引起回路的磁通量的变化,从而使回路产生感应电流。
查阅资料并自主设计实验进行验证。
【板书设计】
第二节:探究电磁感应的产生条件
一、复习磁通量
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φ表示。
磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。
2、公式:φ=B·S
3、单位:韦伯(wb) 1wb=1T·m2
二、产生感应电流的条件
1、闭合回路
2、回路中的磁通量发生变化,B、S、θ变化。
三、电磁感应中的能量转化
电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律。