感应电动势教案

关键词: 感应 电动势 做题 内容

感应电动势教案(通用8篇)

篇1:感应电动势教案

感应电动势与电磁感应定律

【教学依据】

教材 【教学流程】

1.感应电动势:创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念

2.法拉第电磁感应定律:创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用 【学情分析】

此部分知识较抽象,而现在学生的抽象思维能力还比较弱。所以在这节课的教学中,应该注重体现新课程改革的要求,注意新旧知识的联系,同时紧扣教材,通过实验、类比、等效的手段和方法,来化难为简、循序渐进,力求通过引导、启发,使同学们能利用已掌握的旧知识,来理解所要学习的新规律,力求通过明显的实验现象启发同学们主动起来,从而活跃大脑,激发兴趣,变被动记忆为主动认知。【三维目标】

1.知识与技能:

①知道感应电动势的含义,能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率; ②理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式,会用法拉第电磁感应定律解答有关问题. 2.过程与方法:

①通过演示实验,定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力;

②通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步定量揭示电与磁的关系,培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力;

③使学生明确电磁感应现象中的电路,通过对公式E=n的理解,引导学生推导出

tE=BLv,并学会初步的应用,提高推理能力和综合分析能力。

3.情感态度与价值观:

通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程,培养学生形成正确的科学态度、养成科学的研究方法。

相当于是电源。有电源那么就会产生电动势。

本节课我们就来一起探究感应电动势。

此处的实验设计,意图为在讲“感应电动势”这一概念时,通过“设计问题――推理”模式来进行概念教学。以引导方式来复习闭合电路中电动势的概念,知道闭合回路中有电流的条件是闭合回路中有电动势。闭合电路中提供电动势的装置是电源。法拉第通过多年的实验发现当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中也会产生电流。我们把此时的电流叫感应电流。虽然回路中没有电源,但根据有电流的条件可知肯定有电动势,把在电磁感应现象中产生的电动势就定义叫感应电动势。

2.探究影响感应电动势大小的因素:

问题情景设置一:刚才的实验中,磁铁插入过程中,除了观察到电流的有无以外,你还观察到了电流大小有什么特点吗?电流大小能说明感应电动势大小吗?是什么因素在起影响作用呢?做几次试试看!

安排此处的内容可激发学生探究感应电动势大小的影响因素的热情,因为显然每次插入的速度不同时电流表指针的偏转角度并不相同。这里教师不要急于去说,对学生来说这些是未知的却可以用简单实验定性显示的。有利于培养学生的探究热情和能力。

学生活动:实验二,按图<1>所示装置将相同的磁铁以不同的速度从同一位置插入同一个线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。

教师追问:看到了什么现象?说明了什么?

问题情景设置二:利用学生已经很熟悉的控制变量思想,引导学生进一步通过实验定性探究,如果控制以相同的速度插入,再用不同磁性的磁铁试试看!

此处的设计在于培养学生严谨的探究精神和寻根求源的思维品质。学生活动:实验三,按图<3>所示装置用磁性不同的条形磁铁分别从同一位置以相同的速度插入同一个线圈中,观察并比较电流计指针的偏转情况。

教师追问:两次插入过程中磁通量变化是否相同?所用时间是否相同?看到了什么现象?说明了什么?

教师活动:引导学生归纳,电流计的指针偏角大,说明产生的电流大,而电流大的原因是电路中产生的感应电动势大。实验(2)由于两次穿过磁通量变化相同,穿过越快,时

①内容:电路中感应动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

②表达式:E∝n,E=Kn,(取适当的单位得K=1),则E=n

ttt教师活动:E=n合线圈的时间。4.课堂练习

1.一个100匝的线圈,在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。则线圈中的感应电动势是 V(16 V)

2.有一个50匝的线圈,如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s,则感应电动势是 V(25V)

3.下列说法正确的是(D)

A、线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 C、线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大 D、线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大

4.如图所示,把矩形单匝线圈abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面和磁感线垂直。设线圈可动部ab的长度为L,以速度v向右匀速平动,当ab运动到图示虚线位置时,(1)ab运动Δt秒内,回路中的磁通量的变化量如何表示?(2)在这段时间内线框中产生的感应电动势为多少?

问题研究:(启发学生推导)导体ab向右运动时,ab棒切割磁感线,同时穿过abcd面的磁通量增加,线框中必然要产生感应电动势。设经过极短的时间Δt,导体ab运动的距离为vΔt,穿过线框abcd的磁通量的变化量为BLvΔt,线圈匝数n=1,代入公式:E=nΔΦ/公式中的n是线圈的匝数,ΔΦ是磁通量的变化量,Δt是穿过闭tΔt中,得到E=BLv。

这里可用等效的思想帮助学生认识E=BLv,ab棒向右运动,等效于abcd面积增大,而磁场的磁感应强度不变,因此磁通量发生变化。

5.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在1s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。

解:由电磁感应定律可得E=nΔΦ/Δt① ΔΦ= ΔB×S②

篇2:感应电动势教案

一、知识与技能。

1、理解感应电动势的含义,能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。知道感应电动势与感应电流的区别与联系。

2、理解电磁感应定律的内容和数学表达式。 3.会用电磁感应定律解决有关问题。

二、过程与方法。

1、通过演示实验,定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力;

2、通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步定量揭示电与磁的关系,培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力;

3、使学生明确电磁感应现象中的电路结构通过公式E=nΔ/Δt的理解,并学会初步的应用,提高推理能力和综合分析能力。

三、情感、态度与价值观。

通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程培养学生形成正确的科学态度,学会科学研究方法。

教学重点:

1、感应电动势的.定义。

2、电磁感应定律的内容和数学表达式。

3、用电磁感应定律解决有关问题。

教学难点:

1、通过法拉第电磁感应定律的建立。

2、通过公式E=nΔ/Δt的理解。

教具:

投影仪,电子笔,学生电源1台,滑动变阻器1个,线圈15套,条形磁铁14条,U形磁铁1块,灵敏电流计15台,开关1个,导线40条。

教学方法:探究法。

教学过程:

一、复习。

1、电源:能将其他形式能量转化为电能的装置

2、电动势:电源将其他形式能量转化为电能的本领的大小。

3、闭合电路欧姆定律:内外电阻之和不变时,E越大,I也越大。

4、电磁感应现象:

实验一:导体在磁场中做切割磁感线运动。

实验二:条形磁铁插入或拔出线圈。

实验三:移动滑动变阻器滑片。

感应电流的产生条件:

①闭合回路。

②磁通量发生变化。

二、感应电动势。

1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。

2、在电磁感应现象也伴随着能量的转化。

3、当磁通量变化而电路没有闭合,感应电流就没有,但仍有感应电动势。

三、电磁感应定律。

1、区别磁通量、磁通量的变化量Δ和磁通量的变化率Δ/Δt。

2、(1)把导体AB和电流计连接起来组成闭合回路,当导体在磁场中做切割磁感线运动。

①导体AB缓慢地切割磁感线。

②导体AB快速地切割磁感线。

现象:缓慢切割时产生的感应电流很小,快速切割时产生的感应电流较大

分析:总电阻一定时,如果I越大,则E越大。

猜想与假设:影响感应电动势的大小的因素可能有哪些? 答:速度V、磁通量的变化Δ或匝数?

(2)①强磁铁和弱磁铁插入后不动。

②将磁铁以较快和较慢速度“同程度”插入线圈。

③将磁铁以较快和较慢速度“同程度”拔出线圈。

现象:磁铁不动时没有电流;磁铁快速插入(或拔出)时电流大; 磁铁较慢插入(或拔出)时电流小。

分析得出结论:

①磁通量不变化时没有感应电动势。

②磁通量变化量Δ相同,所用时间Δt越少,即磁通量变化得越快,感应电动势越大。

推断:感应电动势与磁通和磁通量变化量无直接关系。

(3)①缓慢改变变阻器的电阻。

②较快改变变阻器的电阻。

现象:

①缓慢改变变阻器的电阻时电流计指针偏转较小。

②较快改变变阻器的电阻时电流计指针偏转较大。

分析得出结论:滑动得越快,感应电流越大,电动势越大。

分析得出结论:导线切割的快、磁铁插入的快、滑动变阻器滑片滑得快的实质是磁通量量变化得快。感应电动势的大小是磁通量变化快慢有关,即E与Δ/Δt有关。

4、法拉第电磁感应定律。

精确的实验表明:

电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律。即:E=kΔ/Δt

说明:

①、上式中各物理量都用国际制单位时,k=1;E的单位是伏特(V),的单位是韦伯(W b),t的单位是秒(s)。

②、产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

③、感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率Δ/Δt,而与磁通量和磁通量的变化量Δ的大小没有必然的关系,与电路的电阻R无关;但感应电流的大小与E和回路的总电阻R有关。

④、若闭合电路是一个n匝线圈,穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,由于n匝线圈可以看作是由n匝线圈串联而成,因此整个线圈中的感应电动势是单匝的n倍,即E=nΔ/Δt。

四、练习。

1、关于电磁感应,下述说法中正确的是(C)

A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大。

B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零。

C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大。

D、穿过线圈的磁通量的变化越快,感应电动势越大。

2、有一个1000匝的线圈,在0.4S内穿过它的磁通量从0.01Wb均匀增加到0.09Wb,求线圈中的感应电动势。

解:由 E,n 得:t

E=1000×(0.09wb—0。01wb)/0.4s =200V

答:线圈中的感应电动势为200V。

五、作业:

篇3:感应电动势教案

关键词:高考理综试卷,感应电动势,新课程改革

对于2013年高考理综试卷, 新课改后第一年高考的贵州、甘肃等省份, 采用了新课标Ⅱ试卷, 将之与课改多年的黑龙江、云南等省采用的新课标Ⅰ试卷和广西采用的大纲试卷进行比较, 如表1可知, 新课标Ⅰ、新课标Ⅱ和大纲试卷中力学和电磁学的内容均为必考试题, 所占比分较大, 其中电磁学的内容在新课标Ⅰ、新课标Ⅱ和大纲试卷中分别为51分、45分和51分, 占物理试题总分的比例分别为46.4%、40.9%、42.5%, 新课标Ⅰ试卷中电磁学所占的比例最大。

一、三套试卷对感应电动势的考查电磁学内容试题题号、分值和涉及

1.该知识点所占的比分16 (6) 17 (6) 18 (6)

对三套试卷电磁学试题所涉及的知识进行分析可知三套试题都考查了带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动及感应电动势;新课标Ⅱ、新课标Ⅰ试卷考查了场强的叠加原理、多用电表的使用, 新课标Ⅱ、大纲试卷考查了电路连接, 而新课标Ⅱ试卷还考查了奥斯特实验、法拉第电磁感应定律、安培分子电流假说、楞次定律等相关的史实。从三套试题共同考查 的感应电动势相关试题看, 新课标Ⅱ和大纲试卷都是6分的选择题, 新课标Ⅰ试卷除了6分的选择题考查了感应电动势外, 还有19分的计算题也考查了这个知识点。因此, 新课标Ⅰ试卷中感应电动势这个知识点占的比分最大。试卷总分 力学电磁学热学原子、原子核 振动和波光学新课标Ⅱ110 50 (必) + 10 (选3 - 5) 45 (必) 15 (选3 - 3) 5 (选3 - 5) 5 (选3 - 4) 10 (选3 - 4) 新课标Ⅰ110 44 (必) + 9 (选3 - 5) 51 (必) 15 (选3 - 3) 6 (选3 - 5) 6 (选3 - 4) 9 (选3 - 4) 课Ⅱ感应电动势带电粒子在匀 强磁场中的运动电场强 度、静电力叠加原理史实:奥斯特实验、法拉第电磁感应定律、安培分子电流假说、楞次定律 电路连接、多 用电表的使用带电粒子在匀电场中的运动 课Ⅰ15 (6) 16 (6) 17 (6) 18 (6) 23 (8) 25 (19) 点电荷产生的场强、场强叠 加原理带电粒子在平行板电容器中受力、运动 感应电动势、 感应电流与时间的关系带电粒子在匀强磁场中的运动 多用电表的使用感应电动势、行板电容器的容、通电导线磁场中所受安力纲17 (6) 22 (6) 25 (19) 26 (20) 感应电动势电路连接带电粒子在匀强电场中的运 动带电粒子在匀强磁场中的运动

2.试题的分析

大纲试卷17题中, 导体在匀强磁场中切割磁力线, 产生动生电动势[1], 在右边圆形匀强磁场区域电动势为正, 在左边匀强磁场圆形区域电动势为负, 且随时间非线性地变化, 动生电动势的变化如图1, 答案选C, 本试题考查了法拉第电磁感应定律的知识;新课标Ⅱ试卷16题中, 将正方形导体框的运动分为进入匀强磁场, 处于匀强磁场中, 走出该磁场三个阶段分析。在进入匀强磁场和走出该磁场阶段, 磁通量变化, 产生感生电动势, 因导线框闭合, 产生感应电流, 通电的导线框在匀强磁场中受到安培力的作用, 安培力的方向与运动速度相反, 根据牛顿第二定律, 导线框减速运动, 在“处于磁场中”阶段, 穿过导线框的磁通量没有发生变化, 不产生感应电动势和感应电流, 线框不受安培力作用, 匀速运动, 导线框v-t图如图2, 答案选D。本试题除了考查法拉第电磁感应定律的知识外, 还考查安培定律, 牛顿第二运动定律的综合运用;在新课标Ⅰ试卷17题中, 当金属棒MN在V型导轨上匀速向右运动过程中, 穿过ab、ac和MN共同构成的三角形区域的磁通量发生变化 , 产生动生电动势, 大小为, 式中B为均匀磁场的磁感应强度的大小, L为MN在ab与ac之间的有效长度, x为a到MN的垂直距离。设θ为ab (或ac) 与图中虚线之间的夹角, 即, 令v=Δx/Δt是导线切割磁力线匀速向右 运动的速 率 , 则动生电 动势。因三角形线框闭合, 产生感应电流, 其大小为, 式中S为导线的横截面积, ρ为导线的电阻率。由于B、V、θ、ρ、s都是定值, 因此感应电流不随时间变化, 二者关系如图3, 答案选A。该题考查了法拉第电磁感应定律, 以及右手定则、欧姆定律等知识的综合运用。

在25题中, 金属棒沿导轨下滑, 切割磁力线, 产生感应电动势, 与17题比较可知, 无论三角形导轨还是矩形导轨, 导体切割磁力线产生的动生电动势只与磁感应强度B、导体运动的速度V和导线的有效长度L有关。又因平行板电容器两板间电势差U=E, 电荷Q=CU=CE=CBLV, 金属棒中有感应电流, 金属棒在磁场中受安培力F=BLi, 方向沿导轨向上, 在Δt时间内流经金属棒的电荷量为ΔQ=iΔt=CBLΔv, 金属棒加速度, 同时分析金属棒受力情况 , 根据牛顿第二运动定律得mgsinθ-BLi-μmgcosθ=ma, 联立解出设金属棒初速度为零, 速度为本试题考察了法拉第电磁感应定律、平行板电容器电容、安培定律、牛顿第二运动定律等知识的综合运用。三套试题, 新课标Ⅰ试卷对感应电动势与其他知识的综合运用的要求最高, 新课标Ⅱ试卷次之, 大纲试卷要求最低。

二、教学适应新课程改革的方向

1.新课程标准对“感应电动势”的教学要求

《新课程标准》规定选修1-1模块“要求知道磁通量;要求通过收集资料, 了解电磁感应定律的发现过程, 知道电磁感应定律。列举电磁感应现象在日常生活和生产中的应用, 体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神”。选修2-1模块要求“通过实验认识感应电动势的产生条件以及影响感应电动势大小的因素;会判断直导线在磁场中运动时感应电流的方向”。选修模块选修3-2要求“通过收集资料, 了解电磁感应现象的发现过程;通过实验, 理解感应电流的产生条件:通过探究, 理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律”。与以往的《物理大纲》不同, 《新课程标准》从选修1-1到选修3-2, 对教学要求逐级提高, 学生经历了从观察、认识形式多样的电磁现象到构建统一的电磁理论的探究过程, 了解了这些知识产生的历史背景及由此引发的人类思维、生产方式、生活方式的变革。

2.新课程改革的方向

2014年高考理综试题不再有大纲试卷, 根据目前新课改在各大城市实施的情况, 也许会有新课标Ⅰ、新课标Ⅱ、新课标Ⅲ三类试卷, 但随着新课程改革的进一步推进, 新课标Ⅱ、新课标Ⅲ试卷会逐步与新课标Ⅰ试卷一致。根据《新课程标 准》, 各类试卷中电磁学部分所占比分不会减少, 对感应电动势的要求也不会降低, 而且比例还有增加的趋势, 重点在于考查法拉第电磁感应定律与楞次定律、安培定律、牛顿运动定 律、电容器等知识的综合运用。在践行新课程改革过程中, 教师应依据课程标准对教科书内容进行适当调整和加工, 结合其他合理的教学材料使其更好地适应具体教学情境和学生学习需求[2], 教会学生建立物理模型, 培养学生运用物理知识解决具体问题的能力[3];更新教学理念, 鼓励学生多参与教学过程, 体会探究过程, 引导学生从被动的“填鸭”到师生互动, 乃至生生主动[4], 在不断认可和适应新课程改革的过程中, 体会到教与学的快乐。

参考文献

[1]赵凯华, 陈熙谋.电磁学[M].北京:高等教育出版社, 2006:179-184.

[2]袁令民, 廖伯琴, 李富强.高中物理教师使用新课程教科书情况调查及影响因素探析[J].教育学报, 2013, 9 (2) :76-81, 95.

[3]穆兰兰.2013年新课程高考理综物理试卷评析与教学反思[J].中学物理教学参考, 2013, 42 (9) :61-62.

[4]徐建.新课程下对电磁学教学的思考[J].中学生数理化 (学研版) , 2011 (10) :47.

[5]殷喜喜, 石红.贵州省普通高中物理教师新课改适应情况研究[J].贵州师范学院学报, 2011, 27 (12) :74-76.

篇4:导体在磁场外有无感应电动势

1 如果是动生电动势导体在磁场外无感应电动势

问题1 如图1所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图象,可能正确的是

解析 在金属棒PQ进入磁场区域之前或离开磁场后,没有非静电力,棒上均不会产生感应电动势.在磁场中运动时,感应电动势E=Blv与时间无关,保持不变,故A选项正确.

2 如果是感生电动势导体在磁场外有感应电动势

问题2 如图2所示,A、B两闭合线圈为同样导线绕成,A有10匝,B有20匝,两圆线圈半径之比为2∶1. 均匀磁场只分布在B线圈内.当磁场随时间均匀减弱时

A.A中无感应电流

B.A、B中均有恒定的感应电流

C.A、B中感应电动势之比为2∶1

D.A、B中感应电流之比为1∶2

解析 只要穿过线圈内的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势和感应电流,因为磁场变化情况相同,有效面积也相同,所以,每匝线圈产生的感应电动势相同,又由于两线圈的匝数和半径不同,电阻值不同,根据欧姆定律,单匝线圈电阻之比为2∶1,所以,感应电流之比为1∶2.因此正确的答案是B、D.

A、B中产生感应电动势的本质是磁场变化时在空间激发一种电场,这种电场与静电场不同,它不是电荷产生的,我们把它叫做感生电场.感生电场分布于整个空间,自然A、B线圈中都存在非静电力.本题用法拉第电磁感应定律是容易理解的,而下面一个问题就很容易出错了!

问题3 用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图3甲所示.当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中点a、b两点间的电势差是

A.Uab =0.1V B.Uab =-0.1V

C.Uab =0.2VD.Uab =-0.2V

错误解析 处理此类问题要分清内、外电路(哪部分相当于电源),画出等效电路图.题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势,从而在线框中有感应电流,把左半部分线框看成电源,设其电动势为E,内电阻为r2,画出等效电路如图3乙所示.则ab两点间的电势差即为电源的路端电压,设磁场面积为S,正方形线框的总电阻为r,且依题意知ΔBΔt=10 T/s. 由E=ΔΦΔt得E=ΔBSΔt=SΔBΔt=0.2V,所以

U=Ir2= Er2+r2·r2=0.2r×r2V=0.1 V.

由于a点电势低于b点电势,故Uab =-0.1V,即B选项正确.

由问题2我们可以看出,虚线ab的右半部分看做外电路,认为这部分没有产生感生电动势是错误的!这一错误分析常见于一般参考书中.

虚线ab的右半部分虽然没有磁场但是有感生电场存在,故虚线ab的右半部分导体也有电动势,其实上面解答计算出的是整个电路电动势,此题电路不能分内外电路解答.由于虚线ab的右半部分导体也有电动势,这个电动势等效于ab这一段导体产生的感生电动势,所以Uab 应是(-0.1V)和ab这一段导体产生的感生电动势之和,所以Uab >-0.1V.基于高中物理局限性,求解ab这一段导体产生的感生电动势有困难.

建议把问题3中四个选项改为:A.Uab =0.1VB.Uab > -0.1V C.Uab =0.2V D.Uab =-0.2V.

篇5:电磁感应现象教案

——探究感应电流的产生条件 【教学目标】

一、知识目标:

1、知道什么是电磁感应现象。

2、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,闭合电路中就有电流产生”。

3、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象。

4、了解生活中的电磁感应现象。

二、能力目标:

1、通过实验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题的能力.

2、培养学生的想象力,鼓励学生在初中已有的知识基础上,对可产生电磁现象进行猜想。

三、情感目标:

通过磁生成电实现的曲折道路和对法拉第历时十年不懈努力终于摘取科学硕果精神的感悟,学习科学家们坚韧不拔和持之以恒的科学探索精神,丰富完善同学们的世界观。

【教学重点和难点】

教学重点:电磁感应的概念和产生条件。

教学难点:电磁感应的实验探究以及实验之间的逻辑关系。【教学方法和手段】

教学方法:实验探究法、分析法、图示法。

教学手段:演示实验、计算机多媒体教学,PPT课件。【课时安排】

1课时 【教具准备】

条形磁铁、电流表、原副线圈、滑动变阻器、电源、电键、导线若干。【教学过程】

一、复习、引入课题 复习:

1、电和磁的知识。磁体周围存在磁场,如条形磁铁、U形磁铁

2、磁感线。

3、磁通量:穿过单位面积上的磁感线条数。(强调:磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少.在今后的应用中往往根据穿过面的磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小.)

4、奥斯特实验 电————磁 电磁效应 引入新课:

奥斯特实验架起了一座连通电和磁的桥梁,此后人们对电能生磁已深信不疑,但磁能否生电呢?在这个问题上,英国物理学家法拉第坚信:自然界的事物都是相互联系、相互作用的,电能产生磁,磁也应该能产生电,电与磁决不孤立,有着密切的联系.为此,他做了许多实验,把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件,他以坚韧不拔的意志历时10年,终于找到了这个条件,从而开辟了物理学又一崭新天地.

二、讲授新课

1、复习实 验:闭合电路的一部分导体做切割磁力线运动。

实验现象分析:(课件展示)

提出问题:导体不动,磁场改变,会不会在电路中产生感应电流呢?

2、通过实验,探索科学

[探究实验1]磁铁插入、抽出或停留在线圈中时,电路中是否产生感应电流?(书本图4.2-2实验)

实验器材:线圈,电流表,导线。

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。

观察实验,记录结果。

结 论:条形磁铁插入或取出时,可见电流表的指针发生偏转,有感应电流产生;磁铁与线圈相对静止时,可见电流表指针不偏转,无感应电流产生。

教 师:磁铁靠近和离开线圈的过程中,穿过线圈的磁感线发生了怎样的变化? 学 生:(师生讨论)对线圈回路,S未变,磁铁的远离和靠近,使穿过线圈的磁通量发生变化。当磁铁靠近线圈的过程中,穿过线圈的磁通量增大;当磁铁离开线圈的过程中,穿过线圈的磁通量减小。

提出问题:实验当磁铁靠近和离开线圈的过程中,穿过线圈的磁通量发生了变化。如果“磁场”和“部分导体”不发生“相对运动”,能不能让穿过线圈的磁通量发生了变化,在电路中产生电流呢?(学生思考,继续实验。)

[探究实验2]原、副线圈。用开关或滑动变阻器控制一个线圈中的电流,能否在另一个线圈中产生感应电流呢?(书本图4.2-3实验)

实验器材:原、副线圈,电流表,电建,滑动变阻器,电源,导线。

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。

结 论:移动变阻器滑片(或通断开关),可见,电流表指针偏转,有感应电流;当A中电流稳定时,电流表指针不偏转,无感应电流。

教 师: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。

介绍实验:这是法拉第第一次获得感应电流的实验,他的发现具有偶然性。他当时的实验目的是为了想让一根通电导线在磁场作用下,使另一根导线中产生电流。为了加强电流的作用,把两根直导线绕成螺旋线:为了加强电流的磁场作用,让两根螺旋导线,绕在一个铁心上。

提出问题:以上实验中能产生感应电流的电路有什么特点?学生思考。

产生感应电流条件之一:闭合的电路。

设 疑 :三次实验用不同的方法都使闭合电路中产生了感应电流,使闭合电路中产生感应电流的条件到底是什么呢? 第三个实验的结论能否解释前面两次实验的现象? 教

师: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?(给予充分的时间,启发学生积极思考,展开观察、讨论)

引导学生从磁通量变化分析:

实验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;

实验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;

实验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。

综上所述,不同的实验,其共同处在于:产生感应电流的前提均为穿过

闭合回路的磁通量的变化,只不过引起磁通量变化的原因各不相同。当穿过闭合线圈的磁通量的变化时,闭合线圈中会有电流产生。

3、电磁感应现象和感应电流。

利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。

结 论 :产生感应电流的条件——穿过闭合电路的磁通量发生了变化,闭合电路中产生了感应电流。

教师小结: 只要穿过闭合电路的磁通量发生了变化,闭合电路中就会产生感应电流。

三、随堂练习

例1:教材“问题与练习”第4题(变化)

矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,线圈与导线在一个平面内,线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流? 例2:列举生活中应用的感应现象实例。

发电机、话筒、电话机等,都是利用电磁感应原理工作的。

教师补充:发电机,麦克风,磁带录音机,漏电保护开关,电磁灶,高频焊接,磁悬浮列车,金属探测器,变压器,防抱死制动系ABS 电磁感应现象的发现,电磁规律认识不断加深,产生了一系列重大的发明与发现,如:发电机、灯泡,输电技术......引发了第二次工业革命,开辟了电气化时代,给人类文明带来深刻的影响。改变了人类的生活方式及生活质量。在生产和生活有广泛的应用。

例3:教材P7“做一做”──理想实验:《摇绳能发电吗?》(提 示)电流是有能量的。请问“摇绳”中的电能从哪来?

(知识拓展)电磁感应现象中的能量守恒

能量守恒定律是一个普遍定律,同样适合于电磁感应现象.电磁感应现象中产生的电能不是凭空产生的,它们或者是其它形式的能转化为电能,或者是电能在不同电路中的转移.

五、课堂小结:

法拉第的科学实践告诉我们,任何一位要想获得成功的科学家和科学工作者,要经得住连续失败的考验,要有百折不挠的坚强意志,要坚信这样一条真理:失败是成功之母。

六、布置作业:

上网查阅发电机的相关资料。

[课外探究] 闭合电路中有电源就有电流;闭合电路中发生磁通量变化就有电流。从这两句话中,我们得到什么启示?!

板书设计

电 磁 感 应 现 象

——探究感应电流的产生条件

一、电磁感应现象和感应电流

二、产生感应电流的条件:

1、演示实验

结论:

2、演示实验 结论:

3、演示实验

结论:

三、验证性实验

学 案 电 磁 感 应 现 象

——探究感应电流的产生条件 【教学目标】

一、知识目标:

1、知道什么是电磁感应现象。

2、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,闭合电路中就有电流产生”。

3、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象。

4、了解生活中的电磁感应现象。

二、能力目标:

1、通过实验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题的能力.

2、培养学生的想象力,鼓励学生在初中已有的知识基础上,对可产生电磁现象进行猜想。

三、情感目标:

通过磁生成电实现的曲折道路和对法拉第历时十年不懈努力终于摘取科学硕果精神的感悟,学习科学家们坚韧不拔和持之以恒的科学探索精神,丰富完善同学们的世界观。

【教学重点和难点】

教学重点:电磁感应的概念和产生条件。

教学难点:电磁感应的实验探究以及实验之间的逻辑关系。[复习巩固]

1、磁体。

2、磁感线。

3、磁通量。

4、奥斯特实验 [随堂练习] 例1:教材“问题与练习”第4题(变化)

矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,线圈与导线在一个平面内,线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流?

篇6:电磁感应现象教案

一、教学目标:

1.知识目标

(1)理解电磁感应现象;

(2)理解产生感应电流的条件;(3)掌握右手定则 2.能力目标

较全面地培养学生科学探究能力(实验动手能力、观察能力、思维能力、创造能力)3.德育目标

培养学生为科学、为人类的献身精神,培养学生科学思想、科学态度和坚忍不拔的意志

二、教学重点:

1.通过电磁感应实验研究,得出产生感应电流的条件,在此过程中培养学生科学探究能力。

2.理解产生感应电流的条件。3.掌握右手定则懂得使用方法。

三、教学难点:

1.产生感应电流条件的得出和理解 2.正确理解感应电流的产生条件。

四、教学过程: 新课引入:

演示实验1:

用喇叭作话筒,通过扩音机放大向学生简介本章知识历史背景,明确本章的学习任务。

教师:在我讲话过程中,你们是否发现什么奇怪的现象。学生:喇叭也可以作话筒。

教师:为什么喇叭也可以作话筒?(问而不答)演示实验2:

用一只大螺线管取代实验1中的喇叭,将一条形磁铁插入螺线管中,轻敲磁铁,从音箱中传出很大敲击声。为什么?(问而不答)

演示实验3:

将一小螺线管,通过电流限流通以交流电,靠近实验2中的大螺线管,从音箱中传出很大交流声。为什么?(问而不答)

要理解以上现象,必须学好本节电磁感应现象。新课教学:

引言:在磁可否生电这个问题上,英国物理学家法拉第坚信,电与磁决不孤立,有着密切的联系。为此,他做了许多实验,把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件,他以坚韧不拔的意志历时10年,终于找到了这个条件,从而开辟了物理学又一崭新天地。

产生感应电流的条件:

演示实验: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 1 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: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

C,磁铁与线圈相对静止时,可见电流表指针不偏转。结 论: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: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,当A中电流稳定时,电流表指针不偏转 结 论: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

综上所述,总结出:

1.不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.

2.产生感应电流的条件.(1)电路必须闭合;(2)磁通量发生变化.

引导学生分析磁通量发生变化的因素:

由 Φ=B· S sinθ可知:当①磁感应强度B发生变化;②

线圈的面积S发生变化;③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化.这三种情况都可以引起磁通量发生变化. 3.举例.

(1)闭合电路的一部分导体切割磁感线:

(2)磁场不变,闭合电路的面积变化:

(3)线圈面积不变,线圈在不均匀磁场中运动:(4)线圈面积不变,磁场不断变化: 4.感应电流的方向

重做实验:如图4-1所示

① 改变导体的运动方向

现 象:电流计指针的偏转方向不同

表 明:感应电流的方向与导体切割磁力线运动方向的

有关

② 改变磁场方向

现 象:电流计指针的偏转方向不同 表 明:感应电流的方向与磁场方向有关 总 结:感应电流的方向跟导体运动的方向和磁感线的方向都有关系。它们三者之间满足————右手定则:

伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁力线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,那么其余四指所指的方向就是感应电流的方向

说 明:(1)右手定则的适用范围

(2)在感应电流方向、磁场方向、导体运动方向中

已知任意两个的方向可以判断第三个的方向

板书设计:

电磁感应现象

一、产生感应电流的条件

二、电磁感应现象

1.产生感应电流条件 2.右手定则:

篇7:物理电磁感应教案

【知识要点回顾】

1.基本思路

①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向;

②求回路电流;

③分析导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向);

④列出动力学方程或平衡方程并求解.

2. 动态问题分析

(1)由于安培力和导体中的电流、运动速度均有关,所以对磁场中运动导体进行动态分析十分必要,当磁场中导体受安培力发生变化时,导致导体受到的合外力发生变化,进而导致加速度、速度等发生变化;反之,由于运动状态的变化又引起感应电流、安培力、合外力的变化,这样可能使导体达到稳定状态.

(2)思考路线:导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化最终明确导体达到何种稳定运动状态.分析时,要画好受力图,注意抓住a=0时速度v达到最值的特点.

【要点讲练】

[例1]如图所示,在一均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则( )

A.ef将减速向右运动,但不是匀减速

B.ef将匀减速向右运动,最后停止

C.ef将匀速向右运动

D.ef将往返运动

[例2]如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.

(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.

(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;

(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.

[例3]如图所示,两条互相平行的光滑导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5的电阻,在x0处有一水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于直杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且连接良好.求:

(1)电流为零时金属杆所处的位置;

(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;

(3)保持其他条件不变,而初速度v0取不同值,求开始时F的方向与初速度v0取得的关系.

[例4]如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d 为0.5米,左端通过导线与阻值为2欧姆的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4欧姆的小灯泡L连接;在CDEF矩形区域内有竖直向上均匀磁场,CE长为2米,CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化;在t=0s时,一阻值为2欧姆的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化.求:

(1)通过的小灯泡的电流强度;

(2)恒力F的大小;

(3)金属棒的质量.

例5.如图所示,有两根和水平方向成.角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则 ( )

A.如果B增大,vm将变大

B.如果变大,vm将变大

C.如果R变大,vm将变大

D.如果m变小,vm将变大

例6.如图所示,A线圈接一灵敏电流计,B线框放在匀强磁场中,B线框的电阻不计,具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动,今用一恒力F向右拉CD由静止开始运动,B线框足够长,则通过电流计中的电流方向和大小变化是( )

A.G中电流向上,强度逐渐增强

B.G中电流向下,强度逐渐增强

C.G中电流向上,强度逐渐减弱,最后为零

D.G中电流向下,强度逐渐减弱,最后为零

例7.如图所示,一边长为L的正方形闭合导线框,下落中穿过一宽度为d(dL)的匀强磁场区,设导线框在穿过磁场区的过程中,不计空气阻力,它的上下两边保持水平,线框平面始终与磁场方向垂直做加速运动,若线框在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时,其加速度a1,a2,a3的方向均竖直向下,则( )

A.a1=a3

B.a1=a3

C.a1

D.a3

例8.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成=37o角,下端连接阻值为R的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;

篇8:感应电流的方向教案

宝塔区姚店中学

徐世强

第一章第二节 探究感应电流的方向

[课时安排]第1课时 [教学目标]:

(一)知识与技能

(1)探究感应电流方向的规律;(2)楞次定律。

(二)过程与方法

(1)通过实验和对实验现象的分析,归纳出感应电流方向与磁场变化方向的关系。

(2)通过典型题目的练习,让学生自己在练习过程中学会如何应用楞次定律,进而转化为技能技巧,达到熟练掌握的目的。)由感性到理性,由具体到抽象的认识方法分析出产生感应电流的条件。

(三)情感、态度与价值观

让学生经历从实验观察到抽象归纳得出理论的过程,体验物理学的规律是怎样得出来的。

[教学重点] 1.理解楞次定律内容;

2.会用楞次定律解决有关问题。

[教学难点]:1.探究影响感应电流的实验;

2.应用楞次定律判断感应电流的方向。

[教学器材]:演示电流计、线圈、条形磁铁,导线 [教学方法]:实验演示法,多媒体辅助教学 [教学过程]

高二物理3-2

宝塔区姚店中学

徐世强

(一)引入新课

提问1.什么是感应电流?

提问2.产生感应电流的条件是什么?

(二)新课教学

1.引出课题:产生的感应电流的方向与哪些因素有关呢?如何判断感应电流的方向?

板书:探究感应电流的方向 板书:

一、探究感应电流的方向

演示实验如图示,让学生观察实验,经过讨论后得出结论:

2.学生讨论问题并完成表格后总结:感应电流的方向该如何判断? 可以从以下几个方面入手:(1)、磁体的磁场方向是怎么样的?(2)、穿过线圈的磁通量怎么变化?(3)、感应电流的方向是如何的?(4)、感应电流的磁场是如何的? 根据提示设计并完成表格

高二物理3-2

宝塔区姚店中学

徐世强

N 极插入NN 极拔出NGS 极插入SGS 极拔出SG示意图G原磁场方向原磁场的磁通量变化感应电流方向(俯视)感应电流的磁场方向向下向下向上向上减小逆时针增加逆时针减小顺时针增加顺时针向上向下向下向上 板书:实验结论

(1)当原磁场穿过闭合电路的磁通量增加时,感应电流的磁场就和原磁场方向相反。

(2)当原磁场穿过闭合电路的磁通量减少时,感应电流的磁场就和原磁场方向相同。

板书:

二、楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。---------增反减同

3.试一试:用楞次定律判断课本P13图1-15中的现象,如图示。并利用楞次定律解释。

当磁体的N极靠近铝环时会发生什么现象?铝环中是否产 生感应电流?如果产生了,电流方向是如何的? 总结利用楞次定律判断感应电流的步骤 板书:

三、判断感应电流的步骤

高二物理3-2

宝塔区姚店中学

徐世强

(1)明确闭合电路中原来的磁场方向;(2)确定穿过线圈的原磁通量是增加还是减少;(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向;(4)根据安培定则确定感应电流的方向。

(三)、案例分析:

案例分析:画出图中感应电流的方向:××××××××××I××××××IvvNSIV(四)布置作业

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