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4.2 探究感应电流的产生条件
台山侨中 高二备课组
一．教学目标
（一）知识与技能
1、观察电磁感应现象，理解产生感应电流的条件；
2、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的判断；
3、会使用线圈以及常见的磁铁完成简单的实验。
（二）过程与方法
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；
（三）情感、态度与价值观
1．通过学习法拉第等科学家对电磁感应现象的研究，培养学生热爱科学、献身科学的精神
2．通过探究产生电磁感应的条件，体验由实验发现规律的乐趣，养成探究物理规律的良好习惯，提高自身素养
二．教学重、难点
通过实验探究过程，分析论证得出感应电流的产生条件。
三．教学方法
教师启发引导，学生思考探究
四、教学工具
蹄形磁铁、线圈、电流计、大螺线管、小螺线管、滑动变阻器、电键、电源、导线、多媒体教学设备、CAI课件
五、教学过程
教师活动 学生活动
导入新课教师讲述电磁感应现象的发现背景及法拉第对电磁感应现象的研究过程 细心聆听感受法拉第等科学家发现电磁感应现象的曲折与成就
新课教学[提出问题] 由奥斯特的电流磁效应已知“有电就有磁”，那么是不是“有磁就有电”呢？[引出课题] 由此可知，有磁场不一定有电流，那么，由磁场产生电流的条件是什么呢？[启发回顾] 其实同学们在初中就已学过由磁场产生电流的实验，下面请同学们回顾一下这个实验。实验的内容是什么？实验的电路图？如何操作？[多媒体显示] 1、实验的内容：闭合电路的一部分导体切割磁感线2、实验的电路图3、闭合电路的一部分导体切割磁感线模拟动画[引导学生得出] 实验结论一：当导体棒左右运动时，切割磁感线，有电流产生；导体棒上下平动时，不切割磁感线，没有电流产生。 思考、猜想设计实验验证搜索已学知识，陷入思考中学生回顾实验，演示
[提出问题] 是否一定要导体去切割磁感线才能产生感应电流呢？[历史] 在十年的探索中，有位名叫科拉顿的瑞士科学家为了验证这一问题曾经做过一次有益的尝试。[多媒体显示] “条形磁铁插入线圈中”实验图[提问]在他的这次尝试中，线圈有没有切割磁感线，会不会产生电流？[多媒体显示] 实验现象教师引导学生根据实验现象得出实验结论二，解决提出的问题引导学生由实验一和实验二得出总结论：无论是导体运动，还是磁场运动，只要闭合电路的一部分导体切割了磁感线，电路中就有电流产生 思考分析、猜想实验
[提出问题] 闭合电路中的一部分导体切割磁感线是不是我们要寻找的“由磁生电” 的必要条件呢？[引导学生分析得出] 若此条件满足的话，磁场和导体须保持相对运动！[实验二已知] 磁场和导体相对静止时不能产生电流。[问题] 导体切割磁感线这一动作背后是否还隐藏着更为本质的东西呢？[多媒体显示] 实验二模拟动画[引导学生由实验分析得出] 产生电流的原因可能是磁场的变化引起的[引导学生设计实验][多媒体显示] 1、实验目的双螺线管实验图[演示实验]多媒体显示：实验现象引导学生得出实验结论三总结：由此看来，导体切割磁感线只是产生感应电流的一种方法，而不是必要条件，产生感应电流的条件是什么呢？多媒体显示：上述三个实验现象引导学生找出问题的实质归纳总结，得出结论：无论用哪种方法，只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生 分析思考设计实验验证的分析，归纳分析，思考 ，归纳
小结 回顾学习过程
六、课堂练习
P8 问题与练习6、7
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4.2 探究感应电流的产生条件
高中物理选修3-2
英国的物理学家法拉第经过十年坚持不懈的努力，终于取得了重大的突破，在1831年8月29日发现了由磁场产生电流的现象，这种现象后来被称为电磁感应现象。由磁场产生的电流叫做感应电流。
电磁感应现象是电磁学重大发现之一，对近代物理学的发展有重大的意义。
4.2 探究感应电流的产生条件
探究课题： 由磁场产生电流的条件是什么呢？
猜想一：有磁就有电 猜想二：有磁不一定有电
4.2 探究感应电流的产生条件
提出问题： “有电就有磁”，那么是不是“有磁就有电 ”呢？
1、实验的内容是什么？
2、实验的电路图？
实验一：闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动
4.2 探究感应电流的产生条件
导体棒的运动情况 表针的摆动情况
左右运动
上下平动
摆动
实验一：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动
不摆动
实验结论：当导体棒左右运动时，切割磁感线，有电流产生；导体棒上下平动时，不切割磁感线，没有电流产生。
4.2 探究感应电流的产生条件
问题：是不是一定要导体去切割磁感线即导体运动磁场不动才能产生感应电流呢？
思考：
1、如图所示，把磁铁插入和拔出线圈的过程中，线圈有没有切割磁感线？
2、线圈中会不会产生感应电流？
4.2 探究感应电流的产生条件
实验二：把磁铁插入螺线管或从螺线管拔出
实验结论：磁铁插入和拔出的瞬间，螺线管中的每一线圈都切割磁感线，有电流产生；磁铁停在螺线管中时，没切割磁感线，无电流产生。
4.2 探究感应电流的产生条件
磁铁动作 表针的摆动情况 磁铁动作 表针的摆动情况
N极插入线圈 S极插入线圈
N极停留在线圈中 S极停留在线圈中
N极从线圈中抽出 S极从线圈中抽出
摆动
不摆动
摆动
摆动
摆动
不摆动
问题：
“闭合电路的一部分导体切割磁感线”是不是产生感应电流的必要条件呢？
结论：无论是导体运动，还是磁场运动，只要闭合电路的一部分导体切割了磁感线，电路中就有电流产生
4.2 探究感应电流的产生条件
若：
产生感应电流的必要条件是“闭合电路的一部分导体切割磁感线”。
则：
磁场和导体必须保持相对运动。
即：
磁场和导体相对静止的话，导体就不切割磁感线，导体中就没有感应电流产生。
？
4.2 探究感应电流的产生条件
导体切割磁感线这一动作背后是否还隐藏着更本质的东西呢？
磁铁插入或拔出螺线管时
螺线管中的磁场B发生了变化
4.2 探究感应电流的产生条件
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的变化有关，与导体是否切割磁感线无关。
结论：导体与磁场保持相对静止，改变导体所在处的磁场的强弱，也可能产生感应电流。
4.2 探究感应电流的产生条件
实验设计：
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生感应电流
2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变阻器、大线圈、小线圈、导线
3、实验电路图：
4.2 探究感应电流的产生条件
实验三：双螺线管实验
操作 表针的摆动情况
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合，滑动变阻器不动
开关闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片
摆动
不摆动
摆动
摆动
实验结论：即使大线圈与小线圈无相对运动，导体不切割磁感线，但当小线圈中电流变化时，大线圈所在处的磁场变化，大线圈中就有电流产生。
4.2 探究感应电流的产生条件
实验一、导体切割磁感线
实质：改变了闭合电路在磁场中的面积
实验二、磁铁插入或拔出 实质：改变了闭合电路中磁场的强弱
实验三、开关闭合或断开，滑动变阻器滑动 实质：改变了闭合电路中磁场的强弱
4.2 探究感应电流的产生条件
三、结论：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。
感应电流产生的条件是：
a：存在闭合回路
b：穿过回路的磁通量发生变化
磁通量变化包括：
B不变，S变化
S不变，B变化
B、S不变，B、S的夹角变化
B、S都变化
4.2 探究感应电流的产生条件
1、如图所示的匀强磁场中有一个矩形的闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？
没有
没有
有
4.2 探究感应电流的产生条件
2、关于感应电流,下列说法中正确的是（ ）
A．只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
4.2 探究感应电流的产生条件
AD
4.2 探究感应电流的产生条件
3、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（ ）
A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动
B．线圈沿自身所在的平面做加速直线运动
C．线圈绕任意一条直径做匀速转动
D．线圈绕任意一条直径做变速转动
CD
4.2 探究感应电流的产生条件
4、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合回路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是( )
A．线圈不动，磁铁插入线圈
B．线圈不动，磁铁拔出线圈
C．磁铁插在线圈内不动
D．磁铁和线圈一块平动
CD
4.2 探究感应电流的产生条件
5、如图所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与电流共面，下列情况能产生感应电流的是( )
A．电流I增大
B．线圈向右平动
C．线圈向下平动
D．线圈绕ab边转动
ABD
4.2 探究感应电流的产生条件
作业：
P8 第6、7题
