高中物理3 电磁感应现象及应用教学设计及反思

这是一份高中物理3 电磁感应现象及应用教学设计及反思，共6页。教案主要包含了导入新课，新课教学，课堂小结，作业设计等内容，欢迎下载使用。

教学设计
问题与目标
了解电磁感应发现的过程，提高学生的分析、论证能力。
知道电磁感应现象，以及电磁感性现象的产生及其条件。
重点与难点
重点
知道什么是电磁感应现象。
了解产生感应电流的条件。
难点
电磁感应现象的产生及其条件。
电磁感应现象中的能量转化特点。
教学准备
教师要求
条形磁体、电源、导线、原线圈、副线圈、滑动变阻器、开关、电流计。
学生要求
复习磁通量，预习本节知识点。
教学过程
一、导入新课
我们知道，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生磁感应电流。那么，切割磁感线是产生感应电流的唯一方法吗？还有其他方法吗？这些方法有什么内在联系吗？
二、新课教学
（一）划时代的发现
奥斯特发现的电流的磁效应，震动了整个科学界，它证实电现象与磁现象是有联系的。有关电与磁关系的崭新研究领域洞开在人们面前，激发了科学家们的探索热情。人们从电流磁效应的对称性角度，开始思考如下的问题：既然电流能够引起磁针的运动，那么，为什么不能用磁体使导线中产生电流呢？
人们早就认识了磁化现象，知道磁体能使附近的铁棒产生磁性，带电体能在导体上感应出电荷。联系到电流的磁效应，法拉第敏锐地觉察到，磁与电之间也应该有这种“感应”。在1822年的提出了由磁产生电的想法。
1831 年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”。当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。
法拉第从中领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。于是，他又设计并动手做了几十个实验，使深藏不露的各种“磁生电”的现象显现而出。他把这些现象定名为电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
法拉第总结出五种产生感应电流的类型：变化着的电流、变化着的磁场、运动的恒定电流、运动的磁体、在磁场中运动的导体。
（二）产生感应电流的条件
根据上图组装实验装置，线圈A、变阻器、开关和电源串联，线圈C两端连接在电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。
组装好装置后，根据上述实验步骤进行试验，并将实验结果记录表中。
【教师】开关闭合瞬间实验现象如何？
【学生】指针变化，磁通量增加
【教师】闭合开关后上下移动线圈A实验现象如何？
【学生】指针变化，线圈A上移磁通量减小，线圈A上移后下移磁通量增加。
【教师】闭合开关后稳定不动实验现象如何？
【学生】指针不变，磁通量不变。
【教师】闭合开关后迅速移动滑动变阻器的划片实验现象如何？
【学生】指针变化，电阻变大时磁通量减小，电阻变小时磁通量增大。
【教师】开关断开瞬间实验现象如何？
【学生】指针变化，磁通量减小。
以上实验及其他事实表明，想要产生感应电流的条件为：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。
（三）磁感应现象的应用
阅读教材，了解法拉第的圆盘发电机。
【教师】上图为圆盘发电机的工作原理图，同学们思考法拉第圆盘发电机工作原理是什么？
【学生】图中电源、开关、滑动变阻器、蹄形金属，在闭合开关后形成一个蹄形电磁体，当圆盘转动时，圆盘上任一半径方向的电路都会转过蹄形电磁体中间的磁场，A、B间的导体会不断地切割磁感线，使A、B间不断地产生感应电流。
【教师】生活中也有很多根据电磁感应制造的设备，如：变压器、电磁炉、手压式手电筒。同学们可以课下研究一下他们的工作原理。
三、课堂小结
这节课我们了解了物理学前辈们对电磁感应现象的研究历史，知道了什么是感应电流以及感应电流产生的条件。
四、作业设计
完成课本第117-118页练习题。
课堂练习
1.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．磁铁插入闭合线圈的过程中，线圈中产生感应电流
2.下列现象中，属于电磁感应现象的是 ( )
A．电流周围产生磁场
B．磁场对电流产生力的作用
C．变化的磁场使闭合导体中产生感应电流
D．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化而带磁性
3.如图所示，在“探究感应电流产生的条件”的实验中，电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关已部分连接。
（1）请使用两根导线，将电路补充完整。
（2）此实验中使用的电表是_______。
A.灵敏电流计B.倍率适宜的欧姆表
（3）正确选择电表和连接电路后，开始实验探究，下列说法正确的是_________。
A.开关闭合后，线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出，都会引起电表指针偏转
B.线圈A插入线圈B后，开关闭合和断开的瞬间电表指针均不会偏转
C.线圈A插入线圈B中，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表指针静止在中央零刻度
D.线圈A插入线圈B中，开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电表指针才能偏转
答案以及解析
1.答案：CD
解析：A、摩擦起电，仅仅是电荷的转移，与磁场没有关系，故A错误；
B、两块磁铁相互吸引或排斥，仅仅是磁场间的相互作用力，与电场没有关联，故B错误；
C、小磁针靠近通电导线时，由于通电电线周围存在磁场，所以小磁针会发生偏转，因此这是电与磁的联系，故C正确；
D、磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中磁通量发生变化，从而产生感应电流，故D正确；
故选：CD。
2.答案：C
解析：电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合线圈的磁通量变化，则回路中即可产生感应电流；
故选：C.
3.答案：（1）如图所示
（2）A
（3）A
解析：（1）线圈A、电池组、开关、滑动变阻器串联，构成闭合回路；线圈B、电表串联构成闭合回路。
（2）本实验要使用灵敏电流计来检测电路中是否有电流产生，选项A正确。
（3）只要线圈B中磁通量发生变化，电流计指针就会偏转，开关闭合，线圈A插入线圈B或者从线圈B中拔出，线圈A插入线圈B后闭合或者断开开关瞬间，都会使电流计指针偏转，选项A正确，B错误；线圈A插入线圈B中，开关闭合，滑动变阻器的滑片匀速滑动或者变速滑动，电流计指针都会偏转，选项CD错误。
板书设计
第3节 电磁感应现象及应用
一、电磁感应的发现
1.发现人：法拉第。
2.定义：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。
3.感应电流：电磁感应产生的电流为感应电流。
二、产生感应电流的条件
1.条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。
2.分类：
①变化着的电流
②变化着的磁场
③运动的恒定电流
④运动的磁体
⑤在磁场中运动的导体。
实验步骤
电流表指针是否变化
磁通量变化情况
开关闭合瞬间
闭合开关后上下移动线圈A
闭合开关后稳定不动
闭合开关后迅速移动滑动变阻器的划片
开关断开瞬间