人教版高二物理选修3-2：4．1划时代的发现 4．2探究感应电流的产生条件（共27张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-2：4．1划时代的发现 4．2探究感应电流的产生条件（共27张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-01-26 06:09:13 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
4.1划时代的意义
4.2探究感应电流的产生条件
物理学研究问题的方法
假说和设想——探究和推理——结论和验证
思想观念和哲学信念是成功的重要前提
研究未知的方法
观察和分析现象——定义概念——得出规律——探究现象以论证——研究未知以得出新认知
实例--机械运动：定义-位移、速度、加速度
规律-匀变速运动、曲线运动
实例--电场：定义-场强、电势、电势差
规律-力的规律、能的规律
如何认识电磁感应现象？
一、划时代的发现
1、哲学信念产生新思想方法
康德哲学的“转化”与“联系” 机械运动与热运动
奥斯特梦圆“电生磁”
2、艰苦努力中顿悟的法拉第
安培 ——科拉顿——失误
法拉第 1822年 ——1825年—— 1828年
1831年8月29日
电磁感应、感应电流
思想：在变化与运动中产生电流
方法：变化的电流；变化的磁场；运动的恒定电流；
运动的磁铁；在磁场中运动的导体
找出产生感应电流的条件
实验一
器材：条形磁铁 螺线管 电流计
操作：
条形磁铁插入
条形磁铁拔出
条形磁铁停止
实验结果记录：
插入、拔出过程有感应电流
实验二
器材：电池 小螺线管 大螺线管 电流计
操作：
接通瞬间
断开瞬间
接通后
实验结果记录：
接通、断开瞬间产生感应电流
找出产生感应电流的条件
探究实验一和实验二的共同特点，
分析产生感应电流的条件
1、利用形象化描述磁场的手段——磁感线
怎样形象化地描述磁场？
两次实验在闭合回路中的磁感线，在操作过程中，
有何变化？
2、操作中，磁感线条数的变化时，产生感应电流
什么物理量可以量度磁感线条数的变化？
3、磁通量
操作中，穿过闭合回路的磁通量的变化的过程中，
产生感应电流
实验结论：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，
闭合回路中就产生感应电流
二、电磁感应产生的条件
1、闭合回路的一部分导体，做切割磁感线运动时，
回路中产生感生电流
深入探索本质原因：
切割磁感线时，穿过闭合回路的
磁感线条数发生变化，即磁通量
发生变化。
重要情景一
产生电流的微观机制：
自由电荷受洛伦兹力定向移动
-
2、穿过闭合回路的磁通量发生变化时，
闭合回路中就有感应电流产生
实验现象
1、条形磁铁和闭合线圈：
怎样引起磁通量的变化，
产生感应电流？
2、电源、开关、电磁铁（小线圈）和闭合线圈：
怎样引起磁通量的变化，
产生感应电流？
重要情景二
1、线圈中插入、抽出磁铁
摆动
不摆动
摆动（反向）
摆动
不摆动
摆动反向
结论：磁铁相对线圈运动时，引起穿过线圈的磁通量变
化，有电流产生。
磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。
现象观察：
磁铁的运动 表针的摆动 磁铁的运动 表针的摆动
N极插入线圈 S极插入线圈
N极停在线圈中 S极停在线圈中
N极从线圈中抽出 S极从线圈中抽出
2、模拟法拉第的实验
有电流产生
有电流产生
无电流产生
有电流产生
结论：当线圈A中电流变化时，引起B线圈中磁通量变化
线圈B中才有电流产生。
操作 现象
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，迅速移动变阻器的滑片
归纳总结
结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
怎样引起磁通量的变化？
依据：
方法1：
方法2：
方法3：
Φ=BS⊥
Δφ=ΔBS=BΔS=BS（sinθ1-sinθ2）
a
b
c
d
a
d
θ
如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（ ）
A．增大 B．减小
C．不变 D．无法确定如何变化
练习：合磁通问题
判断是否产生电流？
环沿磁感线移动，有无感应电流？
练习：判断有无感应电流？
判断是否产生电流？
电源通以A、B、C、D四种电流时判断电流表中是否产生电流？
例题2 右面 哪些 情况 能产 生感 应电 流？
例题2 右面 哪些 情况 能产 生感 应电 流？
例题2 右面 哪些 情况 能产 生感 应电 流？
2．下列现象中属于电磁感应现象的是（ ）
A．磁场对电流产生力的作用
B．变化的磁场使闭合电路中产生电流
C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．电流周围产生磁场
1．我们学过下列科学家发现的什么物理规律或现象？
A．安培
B．奥斯特
C．法拉第
D．欧姆
3．如图4.1-7所示，两根平 行直导线中头有大小
和方向都相同的电流I，当线圈在两条导线之间，
由图示位置向右平移的过程中,磁通量是否变化？
有无电流产生？
4．如图4.1-13所示，环形金属软弹簧，套在条形
磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面
积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（ ）
A．增大 B．减小
C．不变 D．无法确定如何变化
有无感应电流产生？__________
5．如图4.1-14所示，金属线圈竖直下落经过
条形磁铁的过程中，线圈平面始终保持水平，
下列对穿过线圈磁通量的说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量越来越大
B．穿过线圈的磁通量越来越小
C．在位置2穿过线圈的磁通量最小
D．在位置2穿过线圈的磁通量最大
法拉第简介:
法拉第(Michael Faraday,1791～1867年)，英国家、化学家。1791年9月22日生于伦敦。父亲是铁匠，母亲识字不多，法拉第从小生长在贫苦的家庭中，不可能受到较多的教育。9岁时，父亲去世了。法拉第不得不去文具店当学徒。1805年到书店当图书装订工，这使他有机会接触到各类书籍。每当他接触到有趣的书籍时就贪婪地读起来，尤其是百科全书和有关电的书本，简直使他着了迷。繁重的体力劳动，无知和贫穷，都没有能阻挡法拉第向科学进军。?
有一次，法拉第去听著名科学家戴维的讲座，他认真地记笔记，并把它装成精美的书册。然后把这本笔记本和一封毛遂自荐的信于1812年圣诞节前夕，一起寄给戴维。在戴维的介绍下，法拉第终于进入皇家学院实验室并当了他的助手。
1821年他任皇家学院实验室总监。1824年被选为皇家学会会员。
1825年接替戴维任实验室主任。1846年法拉第荣获伦福德奖章和
皇家勋章。
1831年法拉第发现电磁感应现象，这在物理学上起了重大的作用。
1834年他研究电流通过溶液时产生的化学变化，提出了法拉第
电解定律。
法拉第不计较名誉地位，更不计较钱财。他拒绝了高价聘请，谢绝
了皇家学会会长和授与他的爵位，终身在皇家学院实验室工作
1867年8月25日法拉第与世长辞。
二、科学成就
在物理学方面 (1)制作了历史上第一台电动机
(2)发现了电磁感应现象
(3)在实验基础上总结出法拉第电磁感应定律
(4)制成第一台圆盘发电机
(5)提出了电场和磁场的概念
(6)暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的
传播
4.1划时代的意义
4.2探究感应电流的产生条件
物理学研究问题的方法
假说和设想——探究和推理——结论和验证
思想观念和哲学信念是成功的重要前提
研究未知的方法
观察和分析现象——定义概念——得出规律——探究现象以论证——研究未知以得出新认知
实例--机械运动：定义-位移、速度、加速度
规律-匀变速运动、曲线运动
实例--电场：定义-场强、电势、电势差
规律-力的规律、能的规律
如何认识电磁感应现象？
一、划时代的发现
1、哲学信念产生新思想方法
康德哲学的“转化”与“联系” 机械运动与热运动
奥斯特梦圆“电生磁”
2、艰苦努力中顿悟的法拉第
安培 ——科拉顿——失误
法拉第 1822年 ——1825年—— 1828年
1831年8月29日
电磁感应、感应电流
思想：在变化与运动中产生电流
方法：变化的电流；变化的磁场；运动的恒定电流；
运动的磁铁；在磁场中运动的导体
找出产生感应电流的条件
实验一
器材：条形磁铁 螺线管 电流计
操作：
条形磁铁插入
条形磁铁拔出
条形磁铁停止
实验结果记录：
插入、拔出过程有感应电流
实验二
器材：电池 小螺线管 大螺线管 电流计
操作：
接通瞬间
断开瞬间
接通后
实验结果记录：
接通、断开瞬间产生感应电流
找出产生感应电流的条件
探究实验一和实验二的共同特点，
分析产生感应电流的条件
1、利用形象化描述磁场的手段——磁感线
怎样形象化地描述磁场？
两次实验在闭合回路中的磁感线，在操作过程中，
有何变化？
2、操作中，磁感线条数的变化时，产生感应电流
什么物理量可以量度磁感线条数的变化？
3、磁通量
操作中，穿过闭合回路的磁通量的变化的过程中，
产生感应电流
实验结论：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，
闭合回路中就产生感应电流
二、电磁感应产生的条件
1、闭合回路的一部分导体，做切割磁感线运动时，
回路中产生感生电流
深入探索本质原因：
切割磁感线时，穿过闭合回路的
磁感线条数发生变化，即磁通量
发生变化。
重要情景一
产生电流的微观机制：
自由电荷受洛伦兹力定向移动
-
2、穿过闭合回路的磁通量发生变化时，
闭合回路中就有感应电流产生
实验现象
1、条形磁铁和闭合线圈：
怎样引起磁通量的变化，
产生感应电流？
2、电源、开关、电磁铁（小线圈）和闭合线圈：
怎样引起磁通量的变化，
产生感应电流？
重要情景二
1、线圈中插入、抽出磁铁
摆动
不摆动
摆动（反向）
摆动
不摆动
摆动反向
结论：磁铁相对线圈运动时，引起穿过线圈的磁通量变
化，有电流产生。
磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。
现象观察：
磁铁的运动 表针的摆动 磁铁的运动 表针的摆动
N极插入线圈 S极插入线圈
N极停在线圈中 S极停在线圈中
N极从线圈中抽出 S极从线圈中抽出
2、模拟法拉第的实验
有电流产生
有电流产生
无电流产生
有电流产生
结论：当线圈A中电流变化时，引起B线圈中磁通量变化
线圈B中才有电流产生。
操作 现象
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，迅速移动变阻器的滑片
归纳总结
结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
怎样引起磁通量的变化？
依据：
方法1：
方法2：
方法3：
Φ=BS⊥
Δφ=ΔBS=BΔS=BS（sinθ1-sinθ2）
a
b
c
d
a
d
θ
如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（ ）
A．增大 B．减小
C．不变 D．无法确定如何变化
练习：合磁通问题
判断是否产生电流？
环沿磁感线移动，有无感应电流？
练习：判断有无感应电流？
判断是否产生电流？
电源通以A、B、C、D四种电流时判断电流表中是否产生电流？
例题2 右面 哪些 情况 能产 生感 应电 流？
例题2 右面 哪些 情况 能产 生感 应电 流？
例题2 右面 哪些 情况 能产 生感 应电 流？
2．下列现象中属于电磁感应现象的是（ ）
A．磁场对电流产生力的作用
B．变化的磁场使闭合电路中产生电流
C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．电流周围产生磁场
1．我们学过下列科学家发现的什么物理规律或现象？
A．安培
B．奥斯特
C．法拉第
D．欧姆
3．如图4.1-7所示，两根平 行直导线中头有大小
和方向都相同的电流I，当线圈在两条导线之间，
由图示位置向右平移的过程中,磁通量是否变化？
有无电流产生？
4．如图4.1-13所示，环形金属软弹簧，套在条形
磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面
积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（ ）
A．增大 B．减小
C．不变 D．无法确定如何变化
有无感应电流产生？__________
5．如图4.1-14所示，金属线圈竖直下落经过
条形磁铁的过程中，线圈平面始终保持水平，
下列对穿过线圈磁通量的说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量越来越大
B．穿过线圈的磁通量越来越小
C．在位置2穿过线圈的磁通量最小
D．在位置2穿过线圈的磁通量最大
法拉第简介:
法拉第(Michael Faraday,1791～1867年)，英国家、化学家。1791年9月22日生于伦敦。父亲是铁匠，母亲识字不多，法拉第从小生长在贫苦的家庭中，不可能受到较多的教育。9岁时，父亲去世了。法拉第不得不去文具店当学徒。1805年到书店当图书装订工，这使他有机会接触到各类书籍。每当他接触到有趣的书籍时就贪婪地读起来，尤其是百科全书和有关电的书本，简直使他着了迷。繁重的体力劳动，无知和贫穷，都没有能阻挡法拉第向科学进军。?
有一次，法拉第去听著名科学家戴维的讲座，他认真地记笔记，并把它装成精美的书册。然后把这本笔记本和一封毛遂自荐的信于1812年圣诞节前夕，一起寄给戴维。在戴维的介绍下，法拉第终于进入皇家学院实验室并当了他的助手。
1821年他任皇家学院实验室总监。1824年被选为皇家学会会员。
1825年接替戴维任实验室主任。1846年法拉第荣获伦福德奖章和
皇家勋章。
1831年法拉第发现电磁感应现象，这在物理学上起了重大的作用。
1834年他研究电流通过溶液时产生的化学变化，提出了法拉第
电解定律。
法拉第不计较名誉地位，更不计较钱财。他拒绝了高价聘请，谢绝
了皇家学会会长和授与他的爵位，终身在皇家学院实验室工作
1867年8月25日法拉第与世长辞。
二、科学成就
在物理学方面 (1)制作了历史上第一台电动机
(2)发现了电磁感应现象
(3)在实验基础上总结出法拉第电磁感应定律
(4)制成第一台圆盘发电机
(5)提出了电场和磁场的概念
(6)暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的
传播