人教版高中物理选修3-2-4.1《划时代的发现》导学案(含答案)

第四章
电磁感应
第1节
划时代的发现
【学习目标】
1．知道奥斯特实验、电磁感应现象，了解电生磁和磁生电的发现过程；
2．知道电磁感应和感应电流的定义。
【重点、难点】
?重点：体会人类探究自然科学的科学态度和科学精神
?难点：感悟科学发展的历程，体验科学家的科学探究方法和研究思路
【自主学习】
1.奥斯特实验要有明显的效果，通电导线必须____________放置。
2.1831年8月29日，____________发现了电磁现象；把两个线圈绕在同一个铁环上，一个绕圈接到____________，另一个线圈接入____________，在给一个线圈____________或____________的瞬间，发现了另一个线圈中也出现了____________.
3.发现电流磁效应现象的科学家是
，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是
，发现电磁感应现象的科学家是
，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是
。
【学始于疑】
探究案
【合作探究一】
奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应
问题1：奥斯特寻找电与磁的联系之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？
问题2：奥斯特在什么思想的启发下，发现了电流的磁效应。
问题3：1820年4月，奥斯特意外发现了什么？
问题4：电流磁效应的发现有何意义？
归纳总结
【合作探究二】
法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象
法拉第发现电磁感应现象的实验示意图如图4-1-1。
问题1：奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的思考？法拉第持怎样的观点？
问题2：法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？
问题3：法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作过三次集中的实验研究均以失败告终，失败的原因是什么？
问题4：科拉顿没能发现电磁感应现象，他的实验示意图见图4-1-2请你分析一下原因
问题5：奥斯特的实验证实了电流的周围存在磁场，法拉第经过10年的努力终于发现了利用磁场产生电流的途径，法拉第认识到必须在变化、运动的过程中才能利用磁场产生电流。法拉第当时归纳出五种情形，请说出这五种情形？
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。
问题6：什么是电磁感应？什么是感应电流？
问题7：通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么？
（坚定信念和执著追求，正确的指导思想，勇敢地面对失败，成功属于坚持不懈的有心人，不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。）
归纳总结：
【课堂小结/本节知识网络】
【当堂检测】
1.发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（
）
A．安培
??
?B．赫兹?
??
?
C．法拉第??
?
D．麦克斯韦
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．电流周围产生磁场
C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化??
D．变化的磁场使闭合电路中产生电流
3.恒定的匀强磁场中有一个圆形闭合线圈，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，穿过线圈的磁通量发生了变化（
）
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运动
C.线圈绕任一直径做匀速转动
D.线圈绕任一直径做变速转动
4.如图4-1-4所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有（
）
A.
Φ1>Φ2
B.
Φ1<Φ2
C.
Φ1=Φ2
D.
无法确定
【课后巩固】
l．两个圆环A、B，如图4-1-5所示放置，且RA>RB.一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量ΦA和ΦB的关系是（
）
A、ΦA>ΦB
B、ΦA=ΦB
C、ΦA<ΦB
D、无法确定
2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图4-1-6所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则（
）
A、ΔΦ1<ΔΦ2
B、ΔΦ1=ΔΦ2
C、ΔΦ1>ΔΦ2
D、无法确定
3．一球冠处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，若球冠的底面大圆半径为r，磁场方向与球冠底面垂直，则穿过整个球冠的磁通量为_________.
4．单匝线圈abcd水平放置，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，如图所示，线圈面积为S，磁感应强度为B.当线圈绕ab边从图示位置转过30°和60°时，穿过线圈的磁通量分别是多少？
5．如图4-1-9所示，六根导线互相绝缘通入等值电流，甲、乙、丙、丁四个区域是面积相等的正方形，则方向垂直指向纸内的磁通量最大的区域是（
）
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
6．如图4-1-10所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外.则B圆内的磁通量（
）
A.
为零
B.
向里
C.
向里
D.条件不足，无法判别
7．如图4-1-11所示，A、B两环共面同心，A环上均匀带有负电荷.当A环逆时针加速转动时，通过B环中的磁通量_______,当A环顺时针匀速转动时，通过B环中的磁通量________.
(填“不变”或“变化”)
【答案】
【自主学习】
1.
南北
2.
法拉第
电源
电流表
通电
断电
电流
3.
奥斯特，法拉第，库仑
当堂检测:
1．C
2．D
3．CD
4.
C
课后巩固：
1．C
2．A
3．0
4．BS
BS
5．D
6．B
7．变化
变化
寻找电与磁联系
思想启发
不断实验
发现电流磁效应
电流磁效应启发
对称思想
实验
发现电磁感应
划时代的发现
感应电流
奥斯特梦圆
“电生磁”
法拉第心系“磁生电”
电磁感应现象
法拉第的发现
电流磁效应发现的意义
电流磁效应
奥斯特的意外发现
哲学思想对人们认识的指导
图4-1-4
图4-1-5
图4-1-6
图4-1-7
图4-1-8
图4-1-9
图4-1-10
图4-1-11
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