0  390546  390554  390560  390564  390570  390572  390576  390582  390584  390590  390596  390600  390602  390606  390612  390614  390620  390624  390626  390630  390632  390636  390638  390640  390641  390642  390644  390645  390646  390648  390650  390654  390656  390660  390662  390666  390672  390674  390680  390684  390686  390690  390696  390702  390704  390710  390714  390716  390722  390726  390732  390740  447090 

7、典型例题(学以致用,巩固升华)

点评:电脑模拟,形象直观,巩固升华。

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6、电磁感应现象遵守能量守恒(知识拓展)

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5、实验总结(总结电磁感应产生的实质,实现从感性认识到理性认识的飞跃)

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4、实验三,模拟法拉第的实验

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3、实验二,磁体插入、把出线圈(面积不变、磁场变化,产生感应电流)

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2、实验一,部分导体切割磁感线运动(磁场不变,面积变化,产生感应电流)

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教师:打开计算机,演示自制CAI课件,重现探究过程,巩固、升华所学知识,实现从感性认识到理性认识的飞跃。

1、研究背景(从奥斯特发现电流磁效应开始,法拉第受到对称性思考的启发开始探究电磁感应产生的条件……)

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3、归纳总结

教师:大家回想一下什么是磁通量?写出计算公式和它的单位。说出磁通量的物理意义以及引起磁通量变化的因素。

学生:(1)一个面积为S的平面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则BS的乘积叫做穿过这个面的磁通量。

(2)公式:Ф=B·S

(3)单位:韦伯(Wb)  1Wb=1T·1m2=1V·s

(4)物理意义:磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。对于同一个平面,当它跟磁场方向垂直时,磁场越强,穿过它的磁感线条数越多,磁通量就越大。当它跟磁场方向平行时,没有磁感线穿过它,则磁通量为零。

(5)磁场变化、面积变化都会引起磁通量的变化。

教师:请大家思考以上几个产生感应电流的实例,能否从本质上概括出产生感应电流的条件?

学生:实例1中,部分导体切割磁感线,磁场不变,但电路面积变化,从而穿过电路的磁通量变化,从而产生感应电流;实例2中,导体插入、拔出线圈,线圈面积不变,但磁场变化,同样导致磁通量变化,从而产生感应电流;实例3中,通断电的瞬间,滑动变阻器的滑动片迅速滑动的瞬间,都引起线圈A中电流的变化,最终导致线圈B中磁通量变化,从而产生感应电流。从这三个实例看见,感应电流产生的条件,应是穿过闭合电路的磁通量变化。

教师:同学们分析、总结得很好,引起感应电流的表面因素很多,但本质的原因是磁通量的变化。因此,电磁感应现象产生的条件可以概括为:

只要穿过闭合电路的磁通量变化,闭合电路中就有感应电流产生。

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2、分析论证

教师:通过上节课的学习我们就已经知道,“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。试以上面三个演示实验为例,对以上结论进行分析论证。

学生:分组讨论,学生代表发言。

学生甲:演示实验1中,部分导体切割磁感线,闭合电路所围面积发生变化(磁场不变化),有电流产生;当导体棒前后、上下平动时,闭合电路所围面积没有发生变化,无电流产生。

学生乙:演示实验2中,磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当磁体在线圈中静止时,线圈内磁场不变化,无电流产生。(如图4.2-4)

   

学生丙:演示实验3中,通、断电瞬间,变阻器滑动片快速移动过程中,线圈A中电流变化,导致线圈B内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当线圈A中电流恒定时,线圈内磁场不变化,无电流产生。(如图4.2-5)

教师点评:通过大家的论证,我们得出结论:“磁生电”的确是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。

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1、实验观察

(1)闭合电路的部分导体切割磁感线

教师:在初中学过,当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,如图4.2-1所示。

演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表1中。如图所示。

学生:观察实验,记录现象。

表1

导体棒的运动
表针的摆动方向
导体棒的运动
表针的摆动方向
向右平动
向左
向后平动
不摆动
向左平动
向右
向上平动
不摆动
向前平动
不摆动
向下平动
不摆动
结论:只有左右平动时,导体棒切割磁感线,有电流产生,前后平动、上下平动,导体棒都不切割磁感线,没有电流产生。

还有哪些情况可以产生感应电流呢?

(2)向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中拔出

演示:如图4.2-2所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入,从线圈中拔出,或静止地放在线圈中。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表2中。

学生:观察实验,记录现象。

表2

磁铁的运动
表针的摆动方向
磁铁的运动
表针的摆动方向
N极插入线圈
向右
S极插入线圈
向左
N极停在线圈中
不摆动
S极停在线圈中
不摆动
N极从线圈中抽出
向左
S极从线圈中抽出
向右
结论:只有磁铁相对线圈运动时,有电流产生。磁铁相对线圈静止时,没有电流产生。

(3)模拟法拉第的实验

演示:如图4.2-3所示。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端与电流表连接,把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。

学生:观察实验,记录现象。

表3

操作
现象
开关闭合瞬间
有电流产生
开关断开瞬间
有电流产生
开关闭合时,滑动变阻器不动
无电流产生
开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片
有电流产生
结论:只有当线圈A中电流变化时,线圈B中才有电流产生。

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