高二物理选修3-2第四章电磁感应第二节探究感应电流的产生条件导学案设计

高二物理选修3-2第四章电磁感应第二节探究感应电流的产生条件导学案设计

高二物理选修3-2第四章电磁感应第二节探究感应电流的产生条件导学案

【教学目标】

1．观察电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。

2．经历感应电流产生条件的探究活动，提高学生的分析、论证能力。

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。

4．经历各种实验现象，学会通过现象，分析、归纳事物本质特征的科学思想方法。认识实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用。

【教学重点】

通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。 【教学难点】

总结、归纳感应电流的产生条件。

【自主学习】 【知识回顾】

如图所示，闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线的运动时，会产生感应电流。

实验观察

1．向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中抽出

如图所示，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中抽出，或静止放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到得现象记录在下面的表格中。 磁铁的动作 N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈中抽出 指针的摆动方向 磁铁的动作 S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽出 指针的摆动方向

在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？

2．模仿法拉第的实验

如图所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。我们观察，下面几种情况下线圈B中是否有电流。 开关和变阻器的状态 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片 归纳以上四项实验观察的结果，你能得出什么结论？

1 / 6

高二物理选修3-2第四章电磁感应第二节探究感应电流的产生条件导学案设计

分析论证

在上面第1个实验中，磁铁插入线圈时，线圈中的磁场由弱变强；磁铁从线圈中抽出时，线圈中的磁场由强变弱，如图所示。这两种情况下线圈中有感应电流。

在上面第2个实验中，由于迅速移动滑动变阻器的滑片（或由于开关的闭合、断开），线圈A中的电流迅速变化，产生的磁场的强弱也在迅速变化，如图所示。又由于两个线圈套在一起，所以通过线圈B的磁场强弱也在迅速变化。这种情况下线圈B中也有感应电流。

分析闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的实验，如图所示，当导体棒在金属导轨上向左运动时，虽然磁场的强弱没有变化，但是导体棒切割磁感线的运动使闭合导体回路包围的面积在变化。这种情况下同样会有感应电流。

归纳结论

1．从上面几个事例可以看出，产生感应电流的条件与磁场的变化有关系，也就是说，与磁感应强度的变化有关系；另外，与闭合导体回路包围的面积也有关系。由于闭合导体回路的面积与穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量，所以我们也可以用磁通量来描述感应电流的产生条件。

以上实验及其他事实表明：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。

2．磁通量是垂直磁场方向闭合回路的面积S与磁感应强度B的乘积叫做磁通量，也可以用穿过闭合回路的磁感线条数来表示磁通量。

（1）当闭合回路的面积S与磁感应强度B垂直时，磁通量Φ=BS （2）当闭合回路的面积S与磁感应强度B平行时，磁通量Φ=0

（3）当闭合回路的面积S与磁感应强度B夹角为θ时，磁通量Φ=BSsinθ

【随堂练习】

1．关于感应电流，下列说法中正确的是( )

A．只要闭合电路内有磁通量闭合电路中就有感应电流产生

B．穿过螺线管的磁通量发生变化时螺线管内部就一定有感应电流产生 C．线框不闭合时即使穿过线圈的磁通量发生变化线圈中也没有感应电流 D．只要电路的一部分作切割磁感线运动电路中就一定有感应电