1、4.1~2节《划时代的发现及探究感应电流的产生条件》导学案
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【学习目标】
1.关注电磁感应现象的发现过程,了解相关的物理学史。
2.体会人类探究自然规律科学态度和科学精神,感悟科学、技术、社会的相互联系。(重点)
3.观察电磁感应现象,经历感应电流产生条件的探究活动,提高分析、论证能力。(重点)
【学法指导】
学习物理学家的科学思维方法;学习通过现象分析归纳事物本质特征的科学思想方法。
【知识链接】
1.1820年,丹麦物理学家 发现
2、了电流的磁效应,首次揭示了 与 的联系。
2.我们在初中物理中已学过,当图中的导体棒ab做 运动时,电路中会产生电流,产生的电流叫 。
3.磁通量的定义式:
【学习过程】
知识点一、奥斯特梦圆“电生磁”
[问题1]在18世纪和19世纪之交,随着对摩擦生热及热机作功等现象认识的深化,在哲学界和科学界提出了什么思想?是什么信念激励奥斯特坚持寻找电与磁的联系并取得了成功?
知识点二、法拉第心系“磁生电”
[问题2]奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的对称性思考?法拉第对此持有的观点是什么?
3、
[问题3]1822年~1828年,法拉第做过三次集中的实验研究,但均以失败告终。失败的原因是什么?右图是法拉第发现寻找10年之久的“磁生电”效应的装置,即把两个线圈绕到同一个铁环上,一个线圈接电源,另一个线圈接入“电流表”。 法拉第是在什么情况下首次发现“磁生电”效应的?
[问题4]法拉第领悟到“磁生电”是一种在变化、运动的过程中产生的效应。通过设计实验研究,他把引起电流的原因概括为哪五类?你认为电磁感应的发现有什么意义?
小结:引起电流的这些现象叫 ,产生的电流叫 。
知识点三、实验观
4、察与记录
实验1.如图所示,导体棒在磁场中运动
实验操作
导体棒静止
导体棒平行 磁感线运动
导体棒切割 磁感线运动
实验现象 (有无电流)
小结:本实验中,导体棒做 运动才能产生感应电流。
实验2.向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中拔出。
磁铁的动作
实验现象 (表针的摆动方向)
有无感应电流
①N极插入线圈
②N极停在线圈中
③N极从线圈中拔出
④S极插入线圈
⑤S极停在线圈中
⑥S极从线圈中拔出
小结:本实验中,能够产生感应电流的操作是
5、 。
实验3.模仿法拉第的实验
开关和变阻器的状态
线圈B中 是否有电流
①开关闭合瞬间
②开关断开瞬间
③开关闭合时,滑动变阻器不动
④开关闭合时,迅速移动滑动变阻器的滑片
小结:本实验中,能够产生感应电流的操作是 ,
。
知识点四、分析论证
[问题5] (对
6、实验1的分析)我们可以将实验1这种情形简化为下面的情景图(该磁场为匀强磁场)。上图为导体棒ab向右运动切割磁感线,下图为导体棒ab向左运动切割磁感线。请你指出产生感应电流的回路是哪一部分?并分析导体做切割磁感线运动时引起回路的什么量发生了变化?是怎样变化的?
[问题6](对实验2的分析)实验2中,产生感应电流的回路是由哪几个元件构成的?请分析有感应电流产生的几种操作中,引起该回路的什么量发生了变化?是怎样变化的?
[问题7](对实验3的分析)实验3中,产生感应电流的回路是由哪几个元件构成的?请分析有感应电流产生的几种操作中,引起该回路
7、的什么量发生了变化?是怎样变化的?
知识点五、归纳结论
[问题8]请你根据以上实验及分析,归纳产生感应的条件?
【当堂检测】
1.下列关于产生感应电流的说法,正确的是( )
A.只要穿过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.闭合电路的一部分导体,若不做切割磁感线运动,则闭合电路中就一定没有感应电流
D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就一定有感应电流
2.如图所示,匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情形中,线框中是否产生感应电流
8、1)保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动(图甲)。(2)保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动(图乙)。(3)线框绕轴线AB转动(图丙)。
3.如图所示,磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开(图甲),然后放手,让线圈收缩(图乙)。线圈收缩时,其中是否有感应电流?为什么?
4.矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一个平面内,线圈的两个边与导线平行。在这个平面内,线圈远离导线移动时,线圈中有没有感应电流?线圈和导线都不动,当导线中的电流逐渐增大或减小时,线圈中有没有感应电流?为什么?(注意:长直导线中电流越大,它产生的磁场越强;离长直导线越远,它的磁场越弱。)
【学习小结】(展示以后完成)