人教版 (新课标)选修32 探究电磁感应的产生条件教案

课题

4.2探究电磁感应的产生条件

课 型

新授课

课 时

1

教学

目标

1、在物理知识方面的要求：

（1）理解什么是电磁感应现象

（2）掌握产生感应电流的条件

2、在能力培养方面的要求：

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

难 点

1、重点：使学生掌握只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。

2、难点：闭合电路磁通量的变化

教 学

准 备

蹄形磁铁，条形磁铁，电流计，原副线圈，滑动变阻器，电键，电源、导线等

教

学

过

程

（一）复习磁通量（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。

（二）、引入新课：

师：奥斯特实验（1820年）说明了什么？

生：说明电流也能产生磁场---即电流的磁效应。

师：电流能够产生磁场，人们很自然会利用逆向思维思考：既然电流能够产生磁场，反过来，磁场是不是也能产生电流呢？英国物理学家法拉弟经过十年坚持不懈的努力，终于在1831年发现了电磁感应现象。

引入：法拉弟开始设想：把绕在磁铁上的导线和电流表连接起来组成一个闭合电路，结果发现指针不偏转，不能产生电流，换用强的磁铁或换用更灵敏电流表，也没有电流。

怎样才能产生电流呢？我们通过几个实验来说明这个问题吧。

 （三）用实验方面研究产生感应电流的条件

演示实验1：书图4－1实验（导体在磁场中运动）

观察提问：a、研究对象：由导体ab，电流表构成的闭合回路，    磁场提供：蹄形磁铁。

      　　b、ab做切割磁感线运动，可见电流表指针偏转，

结    论：回路中有电流，这种现象称为电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。

现象分析：如图1导体不切割磁力线时，电路中没有电流；而

切割磁力线时闭合电路中有电流。回忆磁通量定义φ＝bs（师生讨论）对闭合回路而言，所处磁场b未变，仅因为ab的运动使回路在磁场中部分面积变了，使穿过回路的磁通变化，故回路中产生了感应电流。

      设问：那么在其它情况下是否也因为磁通变化而产生感应电流呢？

 演示实验2：书图4－2实验（条形磁铁插入线圈）

观察提问：a，研究对象：由线圈，电流表构成的闭合回路。

                   　　磁场提供：条形磁铁。

      　　b，条形磁铁插入或取出时，可见电流表的指针偏转。

结    论：有感应电流，而当磁铁与线圈相对静止时，可见电流表指针不偏转，无感应电流

现象分析：如图2

（师生讨论）对线圈回路，当线圈与磁铁有沿轴线的相

对运动时，所处磁场b因磁铁的远离和靠近而变化，而

s未变，故穿过线圈的磁通变化，产生感应电流，而当磁

铁不动时，线圈处b,s不变，故无感应电流。

 演示实验3：书图4－3实验（原副线圈）

观察提问：a、研究对象：线圈b和电流表构成的闭合回路   磁场提供：通电线圈a

     　　 b、移动变阻器滑片（或通断开关）可见，电流表指针偏转。

结    论：有感应电流，而当a中电流稳定时，电流表指针不偏转。无感应电流。

现象分析：对线圈b，滑片移动或开关通断，引起a中电流变，则磁场变，穿过b的磁通变 ，故b中产生感应电流。 当a中电流稳定时，磁场不变，磁通不变则b中无感应电流

（四）、电磁感应中的能量转化

师：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？

生：有。

师：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 实验二、电能由a螺线管转移到b螺线管---变压器

[板书] 电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律。

作 业

布 置

完成同步练习

课堂总结

闭合电路中一段直导线在磁场中做割磁感线运动时，电路中有电流。

条形磁铁和线圈有沿轴线的的相对运动时，线圈中有电流。

原副线圈有沿轴线的相对运动时，线圈中有电流。

原副线圈没有相对运动，但通过原线圈的电流有变化。