高中物理人教版 (2019)必修 第三册电磁感应现象及应用表格教案

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册电磁感应现象及应用表格教案，共4页。教案主要包含了划时代的发现，电磁感应现象的应用等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
物理
年级
高二
学期
秋季
课题
13.3电磁感应现象及应用
教科书
书 名：物理必修第三册教材
出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月
教学目标
1.了解电磁感应现象曲折的发现过程，学习法拉第坚持理想信念、不畏艰辛、勇于探索的科学精神。
2.经历感应电流产生条件的探究活动，提高分析论证能力。
3.通过模仿法拉第实验，归纳得出产生感应电流的条件。学会通过现象分析归纳事物本质特征的科学思维方法，认识实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究中的重要作用。
4.了解电磁感应现象发现的重大历史意义和电磁感应现象的广泛应用，体会科学、技术对人类文明的推动作用。
教学内容
教学重点：
1.归纳总结产生感应电流的条件。
2.学习法拉第等科学家坚持理想信念、勇于探索和创新的科学精神。
教学难点：
1.如何通过设计、模仿法拉第的实验，通过观察的分析，总结出产生感应电流的条件——穿过闭合回路的磁通量发生变化。
教学过程
一、划时代的发现
奥斯特发现的电流的磁效应，发现了电流周围会产生磁场，即电能生磁。这激发了人们的探索热情，既然电能生磁，那么，磁能生电吗？法国科学家安培在他在1822 年的日记中写下了“由磁产生电”的设想，并为此进行了长达10年的探索。最初，法拉第认为，很强的磁体或很强的电流可能会在邻近的闭合导线中感应出电流。他进行了很多次尝试，经历了一次次失败，都没有得到预想的结果。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。
二、电磁感应现象的应用
那产生干感应电流需要什么条件呢？我们初中已经学习了闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。为了便于分析产生感应电流的条件，我们将其转化成如图 所示的示意图。金属棒 AB 静止时，电路中没有感应电流产生；AB 沿着磁感线运动时，电路中也没有感应电流；只有 AB 切割磁感线时才产生感应电流。AB 切割磁感线时，磁场没有变化，变化的只有电路 ABCD 的面积。那么，与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢？闭合电路 ABCD 的面积发生了变化，也就是说，穿过电路 ABCD 的磁通量发生了变化。感应电流的产生是否与磁通量的变化有关呢？ 下面我们通过实验来研究这个问题。
实验1：切割磁感线产生感应电流。
把一根导线的两端连接在灵敏电流计上，让一段导线在u型磁铁的两个磁极间做切割磁感线的运动，灵敏电流剂的指针会做微小摆动，闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时，在闭合电路中有感应电流产生。
实验2：条形磁铁插入和抽出线圈产生感应电流
把一个线圈连接到灵敏电流计上，用一根条形磁铁插入和拔出螺线管观察电流计的指针。磁铁在线圈外部静止时电路中没有电流，当磁铁插入螺线管时电路中有电流产生，磁铁静止在螺线管内部时电路中没有电流，当磁铁拔出螺线管时电路中有电流产生。还可以看到磁铁的同一个磁极插入和拔出螺线管时，电路中电流的方向是相反的
实验3：观察两个线圈的电磁感应现象
我们还可以利用原副线圈研究电磁感应现象，把副线圈连在灵敏电流计上，原线圈、电池组、滑动电阻器和开关串联在一起，研究在什么条件下在副线圈中可以产生感应电流。闭合开关接通电路，把原线圈插入和拔出副线圈时可以看到灵敏电流计的指针摆动，在副线圈电路中有感应电流产生。在副线圈中插入铁芯有感应电流产生，把原线圈插入副线圈中，在闭合开关的瞬间灵敏电流计明显摆动。此后在原线圈中有稳定的电流在副线圈电路中没有感应电流。在断开开关的瞬间，灵敏电流表又明显摆动。当我们滑动滑动变速器的滑片时，灵敏电流计的指针摆动，在副线圈中也有感应电流产生。
以上实验及其他实验表明：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就会产生感应电流，这就是感应电流产生的条件。
实验4：电磁炉让带灯泡的线圈发光
我们再来看一个实验，这是一个带有灯泡的线圈和一个家用的电磁炉，打开电磁炉开关将带灯泡的线圈靠近电磁炉，我们发现灯泡发光了。说明灯泡中产生了感应电流，这是因为电磁炉里面会产生变化的磁场，导致了带灯泡的线圈的磁通量发生了变化。这就是神奇的电磁感应现象，电磁炉就是利用这个原理来工作的。
三.电磁感应现象的应用
电磁感应现象现在已经广泛应用在了我们的生产生活中，发电机、变压器、各种充电设备、无线充电、电磁炉等等都是利用电磁感应来工作的，电磁感应使人类社会进入了电气化时代。
四.例题巩固