教师用书第2章《电磁感应与电磁场》3.doc

第一节电磁感应现象的发现 课　标　解　读 重　点　难　点 1.了解电磁感应现象发现的历史过程，体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法． 2.通过实验，知道电磁感应现象及其产生的条件． 3.了解法拉第及其对电磁学的贡献，认识发现磁生电现象对推动电磁学理论和电磁技术发展的重大意义. 1.电磁感应现象．(重点) 2.电磁感应产生的条件．(重难点) 法拉第与电磁感应现象 1.基本知识 (1)实验观察 没有电池也能产生电流：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中电流表的指针发生了偏转． 磁铁与螺线管有相对运动时也能产生电流：在条形磁铁插入或拨出螺线管的瞬间，电流表的指针发生了偏转．条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针不发生偏转．如图2－1－1所示． 图2－1－1 (2)法拉第的实验结论 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化．闭合电路中就有电流产生．这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流称感应电流． 2．思考判断 (1)发现“磁生电”现象的科学家是法拉第．(√) (2)如图2－1－2所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但当磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生．所以上述现象不是电磁感应现象．(×) 图2－1－2 (3)三峡电站是全球最大的水电站，它的发电机组利用了电磁感应原理．(√) 3．探究交流 电磁感应的发现有何意义？ 【提示】　(1)电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生． (2)电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代. 感应电动势 1.基本知识 (1)电动势：描述电源将其他形式的能量转换成电能的本领的物理量． (2)感应电动势：由于电磁感应现象而产生的电动势． 2．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．(×) (2)线框不闭合，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流．(√) 3．探究交流 如果穿过断开电路的磁通量发生变化，电路中有没有感应电流？有没有感应电动势？【提示】　由于电路是断开的，电路中没有感应电流，但有感应电动势. 对磁通量变化的理解 【问题导思】　 1．引起磁通量变化的原因有哪些？ 2．若穿过闭合电路的磁通量大小不变，方向相反，磁通量是否发生了变化？ 根据磁通量的定义式Φ＝BS，引起磁通量变化的方法有： 1．由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化． 2．磁场不变，由于闭合回路的面积S发生变化而引起磁通量的变化． 3．磁场、闭合回路面积都发生变化时，也可引起穿过闭合电路的磁通量的变化． 总之，穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时磁通量就发生了变化． 　 如果磁场反向，磁通量是有变化的，变化量为2BS. 　 图2－1－3 如图2－1－3所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外拉弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通量将如何变化？ 【审题指导】　根据Φ＝|Φ内|－|Φ外|来判断． 【解析】　注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的内磁场和外磁场，它们各自产生正负不同的磁通量，总的磁通量等于两者绝对值之差，当拉大弹簧面积时，内磁场的磁通量不变，而外磁场的磁通量却增大(穿过弹簧的外部磁感线条数增多)，故Φ＝|Φ内|－|Φ外|应减小． 【答案】　磁通量减小 1. 图2－1－4 有一根由金属丝绕制成的闭合环套在条形磁铁上，如图2－1－4所示，当闭合环收缩导致它所围的面积减小时： (1)穿过它的磁通量是否有变化？如有变化，怎样变？ (2)闭合环中是否存在感应电流，为什么？ 【解析】　条形磁铁内部的磁感线方向由S极到N极，外部从N极到S极；条形磁铁外部向下穿过闭合环的磁通量抵消了一部分内部向上穿过的磁通量，当环收缩时被抵消的部分减少，所以穿过闭合环的磁通量增加，由于穿过环的磁通量有变化，所以在环中产生感应电流． 【答案】　(1)变化；增加　(2)有；因为穿过闭合环的磁通量有变化 对产生感应电流的条件的理解 【问题导思】　 1．感应电流产生的条件是什么？ 2．怎样使闭合电路产生感应电流？ 1．感应电流产生的条件 穿过闭合回路的磁通量发生变化，无论是闭合回路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，还是穿过闭合回路的磁通量发生变化，都会引起穿过闭合回路的磁通量发生变化，在回路中就会有感应电流产生．其条件可以归纳为两个：一是电路本身必须闭合，二是穿过回路本身的磁通量发生变化，主要体现在“变化”上，回路中有没有磁通量穿过不是产生感应电流的条件，如果穿过回路的磁通量很大但无变化，那么无论多么大，都不会产生感应电流． 　 闭合回路中是否产生感应电流取决于磁通量的变化，而不是磁通量的大小． 2．产生感应电流的方法 (1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动