高中物理 第13章 电磁感应与电磁波初步 第3节 电磁感应现象及应用教案 新人教版必修第三册-新人教版高二第三册物理教案VIP免费

第3节电磁感应现象及应用核心素养物理观念科学思维科学探究1.知道什么是电磁感应现象。2.理解磁通量的变化。3.理解探究感应电流产生条件的实验，并理解感应电流产生的条件。4.掌握运用感应电流的产生条件判断感应电流能否产生。1.理解从电生磁到磁生电的科学探究方法。2.探究感应电流产生的条件的实验方法。1.通过实验探究产生感应电流的条件。2.知道电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。知识点一划时代的发现[观图助学]上图是法拉第发明的发电机。圆盘发电机，首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。试想：电是怎么生成的？结合奥斯特发现电流的磁效应现象，猜想，电能生磁，磁能生电吗？1.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使小磁针偏转，说明电流产生磁场，这种作用称为电流的磁效应，即“电能生磁”。2.1831年，19世纪伟大的物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁能生电”。3.由磁得到电的现象叫作电磁感应现象。在电磁感应现象中产生的电流叫作感应电流。4.划时代的发现的意义：为电和磁的统一创造了条件，推动人类进入电气化时代。[思考判断](1)首先发现电磁感应现象的科学家是奥斯特。(×)(2)电磁感应现象是把电转变为磁的过程。(×)(3)电磁感应是一种在变化、运动过程中才会出现的现象。(√)知识点二产生感应电流的条件[观图助学]如图所示，把一条大约10m长的电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。两个同学迅速摇动这条电线，可以发电吗？简述你的理由。你认为两个同学沿哪个方向站立时，发电的可能性比较大？1.能够产生感应电流的三个典型的实验是(1)条形磁铁和线圈发生相对运动。(2)闭合电路中的部分导体切割磁感线。(3)改变原线圈中电流，在副线圈中产生感应电流。2.法拉第把可以产生电磁感应的情况概括为(1)变化的电流。(2)变化的磁场。(3)运动的恒定电流。(4)运动的磁铁。(5)在磁场中运动的导体等。3.实验结论只要穿过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。[思考判断](1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。(×)(2)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。(√)(3)闭合线圈和磁场发生相对运动时，一定能产生感应电流。(×)(4)穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流。(√),很多科学家在实验中没有注意到磁场的变化、导体与磁场之间的相对运动等环节，只想把导体放入磁场中来获得电流，这实际上违背了能量转化与守恒定律。研究磁生电的科学家很多，却大都没有成功。某学生做观察电磁感应现象的实验，如图所示，图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断，导致线圈B内磁通量不变，故当接通、断开开关时，电流表的指针都无偏转，达不到实验目的。核心要点对磁通量变化的理解[观察探究](1)如图所示，平面S在垂直于磁场方向上的投影面积为S′。若有n条磁感线穿过S′，则穿过面积S的磁感线有多少条？(2)若磁场增强，即B增大，穿过面积S的磁感线条数是否增多？穿过面积S的磁通量如何变化？答案(1)n条(2)B增大时，穿过面积S的磁感线条数增多，穿过面积S的磁通量增大[探究归纳]1.引起磁通量变化的原因(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。(2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。2.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的比较(1)Φ是状态量，是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时Φ＝BS。(2)ΔΦ是过程量，它表示回路从某一时刻到另一时刻磁通量的改变量，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。[试题案例][例1]如图所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点，A、B两点关于磁铁的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将()A.先增大，后减小B.先减小，后增大C.先增大，后减小，再增大，再减小D.先减小，后增大，再减小，再增大答案A[例2]如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与水平方向的夹角为30°，图中实线位置有一面积为S的矩形线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置Ⅰ...