鲁科版选修3-2-1.1-磁生电的探索-学案.docVIP

1.1电生磁的探索学案

学习目标：

1．知道产生感应电流的条件。

2．通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法

3．通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。

根底知识：

一、电磁感应的探索历程

1、奥斯特梦圆“电生磁〞------电流的磁效应

2、法拉第心系“磁生电〞------电磁感应现象

二、科学探究――感应电流产生的条件

一、实验探究

实验1：闭合电路的局部导线在匀强磁场中切割磁感线，探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系。

实验2：向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出，探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系。

实验3：通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出，或改变线圈中电流的大小〔改变滑线变阻器的滑片位置〕，探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系。

分析论证：

实验1：：磁场强度不发生变化，但闭合线圈的面积发生变化；

实验2：①磁铁插入线圈时，线圈的面积不变，但磁场由弱变强；

②磁铁从线圈中抽出时，线圈的面积也不改变，磁场由强变弱；

实验3：①通电线圈插入大线圈时，大线圈的面积不变，但磁场由弱变强；

②通电线圈从大线圈中抽出时，大线圈的面积也不改变，但磁场由强变弱；

③当迅速移动滑线变阻器的滑片，小线圈中的电流迅速变化，电流产生的磁场也随之而变化，而大线圈的面积不发生变化，但穿过线圈的磁场强度发生了变化。

结论：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。

二、内容

1、产生感应电流的条件：

①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量发生改变。

2、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象。

3、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流。

重难点理解：

1．产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．

2．特例：闭合电路的一局部导体在磁场内做切割磁感线运动．在利用“切割〞来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：

(1)导体是否将磁感线“割断〞，如果没有“割断〞就不能说切割．如下图，甲、乙两图中，导体是真“切割〞，而图丙中，导体没有切割磁感线．

(2)是否仅是闭合电路的一局部导体在磁场内做切割磁感线运动，如图丁．如果由切割不容易判断，那么要回归到磁通量是否变化上去．

典例1、如下图装置中,在以下各种情况下,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A产生感应电流的是 ()

B.开关S接通后,电路中有稳定电流时

C.开关S接通后,移动滑动变阻器的滑动触头的瞬间

【解析】通电螺线管的作用相当于一个条形磁铁,不同的是,它的磁性强弱可由流过它的电流强弱控制.可以通过改变电流影响螺线管的磁性强弱,进而影响到穿过闭合线圈A中的磁通量.当S接通时,螺线管中有电流通过,其周围存在类似于条形磁铁的磁场.在S接通的瞬间,穿过A的磁通量增加,有感应电流产生.A选项正确.对于选项B,当螺线管中电流稳定时,穿过A的磁通量不变,A中无感应电流产生.B选项错误.对于选项C,移动滑动变阻器的触头,将改变流入螺线管中的电流,进而影响穿过A的磁通量,使其产生感应电流,C选项正确.对于选项D,断开开关S,那么螺线管中的电流消失,穿过线圈A的磁通量将减少至零,A中有感应电流产生,D选项正确.答案ACD

典例2、如下图，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，假设要使线框中产生感应电流，以下选项中可行的是()

A．将线框向左拉出磁场

B．以ab边为轴转动

C．以ad边为轴转动(小于60°)

D．以bc边为轴转动(小于60°)

解析将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc局部切割磁感线，或者说穿过线框的磁通量减小，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．

当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框内会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不再产生感应电流．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，那么穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．答案ABC

稳固练习：

1.如下图,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),线圈收缩过程中,线圈将(选填“有〞或“没有〞)感应电流产生,因为。?

2.把铜环放在匀强磁场中,使环的平面跟磁场方向垂直(如图甲所示),如果使环沿着磁场的方向移动,铜环中(选填“有〞或者“没有〞)感应电流,因为;如果磁场是不均匀的(如图乙所示),那么铜环中(选填“有〞或“没有〞)感应电流,因为。?

3.有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁