物理选修3-2 4.1 4.2划时代的发现 探究感应电流产生的条件 导学案(无答案)

第四章电磁感应第1、2节划时代的发现探究感应电流的产生条件典型考点一划时代的发现1.自然界的电和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。

下列说法中正确的是()A.安培发现了电流的磁效应，揭示了电生磁B.牛顿发现了电流的磁效应，揭示了电生磁C.洛伦兹发现了电磁感应现象，揭示了磁生电D.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁生电典型考点二磁通量及磁通量的变化2.如图所示，水平放置的闭合圆形线圈，在其圆心的竖直轴线上有一个长条形磁铁，要使穿过线圈的磁场方向向下，且磁通量增加，则下面四种办法可行的是()A.将条形磁铁竖直向上移动B.将条形磁铁竖直向下移动C.将条形磁铁水平向左平移D.将条形磁铁水平向右平移典型考点三产生感应电流的实验探究3.如图为“探究感应电流与磁通量变化关系”的实验装置图。

下列操作中不能产生感应电流的是()A.开关S闭合瞬间B.开关S断开瞬间C.开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P移动D.开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P不移动典型考点四产生感应电流的条件4.(多选)矩形线框在磁场中做如图所示的各种运动，运动到图示位置时，其中有感应电流产生的是()1.如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈绕O1O2转动。

下列说法中正确的是()A.当线圈从图示位置转过60°时，穿过线圈的磁通量大小Φ＝BSB.当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小Φ＝0C.在线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小ΔΦ＝0D.在线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小ΔΦ＝2BS2.如图所示，在圆形区域内有一垂直纸面向外的匀强磁场，金属棒ab与某一直径重合。

一根弹性金属导线两端分别固定于a、b两点，现撑起弹性导线使其与金属棒组成三角形回路，导线上一动点c沿圆周从a点向b点移动，导线始终处于张紧状态。

《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。

感应电流的产生条件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．2．感应电流的产生条件：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流．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4．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( )【概念规律练】知识点一磁通量的理解及其计算1．如图1所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 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正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？图12．如图2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＝________.图2知识点二感应电流的产生条件3．下列情况能产生感应电流的是( )图3A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时4．如图4所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计G中有示数的是( )图4A．开关闭合瞬间B．开关闭合一段时间后C．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端D．开关断开瞬间【方法技巧练】一、磁通量变化量的求解方法5．面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成θ角(如图5所示)，当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量ΔΦ＝________.图56．如图6所示，通电直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面．若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将( )图6A．逐渐增大 B．逐渐减小C．保持不变 D．不能确定二、感应电流有无的判断方法7．如图7所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )图7A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动8．下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是( )1．下列现象中，属于电磁感应现象的是( )A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针2．在电磁感应现象中，下列说法正确的是( )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．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流3．一个闭合线圈中没有感应电流产生，由此可以得出( )A．此时此地一定没有磁场B．此时此地一定没有磁场的变化C．穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化D．穿过线圈平面的磁通量一定没有变化4．如图8所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是( )图8A．B a＝B b＝B c，Φa＝Φb＝ΦcB．B a>B b>B c，Φa<Φb<ΦcC．B a>B b>B c，Φa>Φb>ΦcD．B a>B b>B c，Φa＝Φb＝Φc5．如图9所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝4/5，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为( )图9A．BS B．4BS/5C．3BS/5 D．3BS/46．如图10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，电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将( )图10A．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11所示，矩形闭合导线与匀强磁场垂直，一定产生感应电流的是( )图11A．垂直于纸面平动B．以一条边为轴转动C．线圈形状逐渐变为圆形D．沿与磁场垂直的方向平动8．在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是( )9．如图12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，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是( )图12A．将线框向左拉出磁场B．以ab边为轴转动(小于90°)C．以ad边为轴转动(小于60°)D．以bc边为轴转动(小于60°)10．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(如图13所示)，下列操作及相应的结果可能实现的是( )图13A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转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11．线圈A中接有如图14所示的电源，线圈B有一半的面积处在线圈A中，两线圈平行但不接触，则在开关S闭合的瞬间，线圈B中有无感应电流？图1412．匀强磁场区域宽为L，一正方形线框abcd的边长为l，且l>L，线框以速度v通过磁场区域，如图15所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？图1513．匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，矩形线圈abcd的面积S＝0. 5 m2，共10匝，开始B 与S垂直且线圈有一半在磁场中，如图16所示．图16(1)当线圈绕ab边转过60°时，线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少？(2)当线圈绕dc边转过60°时，求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量．。

第四章电磁感应第2节探究感应电流的产生条件【学习目标】1．通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。

2．会判断电路中感应电流的产生。

3．进一步认识磁通量的概念,能结合实例对磁通量的变化进行定性和定量的判断.【重点、难点】重点：通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。

难点：1．理解感应电流的产生条件。

2．对磁通量的变化进行定性和定量的判断。

预习案【自主学习】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:变化的、变化的、运动的恒定电流、运动的、在磁场中运动的导体。

2.产生感应电流的条件：错误!电路 ;错误!磁通量发生 .【学始于疑】探究案【合作探究一】问题1：如图4—2-1所示，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。

图4—2-1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后平动向左平动向上平动向前平动向下平动问题2:还有哪些情况可以产生感应电流呢？归纳总结部分导体切割磁感线，磁场不变,但电路面积变化,穿过电路的磁通量变化，从而产生感应电流.【合作探究二】问题1:向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出如图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.图4—2-2观察实验，记录现象。

表2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极从线圈中抽出归纳总结导体插入、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。

【合作探究三】问题1: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。

图4—2-3观察实验，记录现象。