1、高二新課電磁感應第15周一2006-12-04 16.1 電磁感應現(xiàn)象（1）要點：知道磁通量的意義，掌握=BS的適用條件，能判斷磁通量的變化理解電磁感應現(xiàn)象的本質是磁通量的變化掌握產(chǎn)生感應電流的條件教學難點：理解產(chǎn)生感應電流的條件考試要求：高考n（磁通量，電磁感應現(xiàn)象）課堂設計：本節(jié)教學對磁通量的定義、放置角度影響大小來得到計算式和最大值的條件，考慮到學生對平面和立體圖的轉化困難，需要通過空間的模擬來輔助。電磁感應現(xiàn)象的本身并不復雜，只是磁與電、電與磁都一起出現(xiàn)會有所混淆。電磁感應現(xiàn)象的產(chǎn)生是初中知識，而用高中磁通量的觀點來表述是一個高層次的要求。由于要求學生由初中的“切割”上升到“磁通量變化

2、”會有一定的困難，允許學生有一定的適應時間。解決難點：磁通量作為一個本章常用的概念是十分重要的。做好電磁感應的演示實驗，認識到由切割到磁通量的變化是必要的，并嚴密注意學生的發(fā)言，引導學生自己概括和總結用磁通量的變化來敘述。從熟悉的切割類引申到磁通量的變化類切割不明顯，讓學生注意到判斷方法的修正是一種適應范圍更廣的判斷。培養(yǎng)能力：理解能力，分析綜合能力，邏輯推理能力，空間想象能力思想教育：尊重科學、尊重事實和精確細心的科學態(tài)度學生現(xiàn)狀：磁通量的新概念能聽懂但理解不到位；知道電磁感應現(xiàn)象，但根因沒有達到用磁通量描述的要求；用磁通量的觀點來表示感應電流的條件有困難。課堂教具：線圈模型，靈敏電流計，條

3、形磁鐵，螺線管（套），導線，直流電源，變阻器一、磁通量在本章的研究中我們經(jīng)常要將線圈置入磁場中來分析問題，所以我們將關注一個還跟在磁場中的面積有關的物理量磁通量如果一個面積為S的面垂直一個磁感應強度為B的勻強磁場放置，我們定義把B與的乘積叫做穿過這個面的磁通量【板書】（一）磁通量（）（ 1） 定義：面積為S，垂直勻強磁場B放置，則B與S乘積,叫做穿過這個面的磁通量，用表示.（2）公式：。=BS（BS）（3）單位：韋伯（Wb）1Wb=1T-m2我們又知道磁場的強弱（即磁感應強度）可以用磁感線的疏密來表示，磁感線越密的地方，穿過單位面積的磁感線條數(shù)越多；如果不垂直，可以作出它在垂直于磁場方向上的投

4、影平面。（如圖16-3）穿過兩個平面的磁感線條數(shù)相等，所以磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)注意強調：公式。=BS來計算磁通量，但是只適合于勻強磁場.如果B與S不垂直時，必須作出S在垂直于磁感線方向上的投影面S（f）=BSB，S時，（f）max=BS；B/S時，（j）min=0（0（）Bs）磁通量是標量，但是有正負之分，磁感線穿過某一個平面，要注意是從哪一面穿入，哪一面穿出如果方向相反要相互抵消?！景鍟慷㈦姶鸥袘F(xiàn)象【問】1820年，奧斯特有了怎樣一個重要發(fā)現(xiàn)？分析：奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應，也即電能生磁電流的磁效應。使得電和磁第一次得到了“溝通”，人們很自然的思考：磁能否生電？在長達十幾

5、年的時間里，科學家們通過各種手段希望通過（從）磁場獲得電改變化學電池的電源，且大部分科學家已經(jīng)走到了成功的邊緣（電流小，儀器需精密）。1822年，英國科學家法拉第“把磁轉化為電”作為自己的研究目標，經(jīng)十年努力，于1831年10月17日，實現(xiàn)了由磁變電的轉化，并因此而名揚四海。起先的研究是把導體放在磁鐵旁邊、用磁鐵碰導線、繞在磁鐵上等，是一種靜止的情況。1831年10月17日臨近吃午飯時，與平時一樣感到失望的法拉第氣得將磁鐵一扔倒在椅子上嘆氣，突然它發(fā)現(xiàn)電流表的指針擺動了一下，為了證實不是幻覺，他并不抱希望地又扔了一下，這回真真切切地看到了指針又偏轉了。他興奮地將磁鐵來回亂扔，把實驗室的桌子敲得

6、通通大響，以致他的妻子急忙來到實驗室不知所措。盡管這是一個偶然的機會，但對于一個十分潛心研究的科學家來說，且是必然的?！景鍟坑纱艌霎a(chǎn)生電流這種現(xiàn)象后來被稱為電磁感應現(xiàn)象。今天我們已經(jīng)知道了磁能生電，我們主要是要了解在什么條件下能夠生電？（1）通過實驗研究電磁感應現(xiàn)象實驗目的：怎樣使磁生電。實驗1:把線圈繞在磁鐵上組成一個閉合電路，發(fā)現(xiàn)電流表不動，得出結論此種方法不能使磁鐵產(chǎn)生電流。（法拉第最初的想法）實驗2:按圖16-4裝好裝置（初中已做）?！締枴炕貞浫绾巫鰧嶒?？其步驟又怎樣呢？我們先做如下設想：電能生磁，反過來，我們可以把導體放在磁場里觀察是否產(chǎn)生電流。那么導體應怎樣放在磁場中呢？是平放？

7、豎放？斜放？導體在磁場中是靜止？還是運動？怎樣運動？以及磁場的強弱對實驗有沒有影響？【板書】閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感線的運動，導體中就會產(chǎn)生感生電流。條件：閉合一一電流的條件切割：以相對運動達到【設問】這個實驗中，導體是運動的，如果反過來讓磁鐵發(fā)生運動，是否也會產(chǎn)生感應電流呢？實驗3:演示實驗一一條形磁鐵插入線圈觀察實驗得出現(xiàn)象：A、磁鐵與線圈相對靜止時，可見電流表指針不偏轉.B、條形磁鐵插入或取出時，可見電流表的指針偏轉.問：上述實驗導體是否“切割”？如果是“切割”，它是如何“切割”的分析：應屬于“切割”，只是磁場運動，導體靜止?，F(xiàn)象分析：無論是導體運動，還是磁體運動，只要閉合

8、電路的一部分導體做切割磁感線運動，電路中就有電流產(chǎn)生。另析：實際上我們可以用剛學過的磁通量來分析。對線圈回路，當線圈與磁鐵有沿軸線的相對運動時，所處磁場B因磁鐵的遠離和靠近而變化，而S未變，故穿過線圈的磁通變化，產(chǎn)生感應電流，而當磁鐵不動時，線圈處B不變，故無感應電流.【設問】既然用磁通量的變化可以解釋，如果導體和磁體不發(fā)生相對運動，而讓穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化，從而引起閉合電路中的磁通量發(fā)生變化，是否也會產(chǎn)生感應電流呢？（法拉第就是從這里開始研究的）實驗4:演示實驗一一關于原副線圈的實驗演示實驗觀察：移動變阻器滑片（或通斷開關），電流表指針偏轉.當A中電流穩(wěn)定時，電流表指針不偏轉.現(xiàn)象分析

9、：對線圈B,滑片移動或開關通斷，引起A中電流變，則磁場變，穿過B的磁通量變，故B中產(chǎn)生感應電流.當A中電流穩(wěn)定時，磁場不變，磁通不變，則B中無感應電總結：不同的實驗，其共同處在于：只要穿過閉合回路的磁通量的變化，不管引起磁通量變化的原因是什么，閉合電路中都有感應電流產(chǎn)生.【板書】結論：無論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路就有電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應，產(chǎn)生的電流叫感應電流.*關鍵詞：閉合電路，磁通量發(fā)生變化用磁通量的變化與否比用切割來描述要完整一一磁通量的變化并非一定要切割。觀察：感應電流的大小與磁通量的改變快慢有關結論：磁通量的改變越快，電流越大?！?/p>

10、板書】三、電磁感應現(xiàn)象中的能量轉化：引導學生討論分析上述三個實驗中能量的轉化情況.實驗2和實驗3:機械能（其他形式的能）轉化為電能制成發(fā)電機實驗4:電能（轉化）磁場能（轉化）電能變壓器原理教師總結：能量守恒定律是一個普遍定律，同樣適合于電磁感應現(xiàn)象.電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能不是憑空產(chǎn)生的，它們或者是其它形式的能轉化為電能，或者是電能在不同電路中的轉移.閱讀材料法拉第關于電磁感應現(xiàn)象的實驗鞏固練習：P195練習一作業(yè)：課時作業(yè)電磁感應現(xiàn)象課后札記:板書：（一）磁通量（步）（1）定義：面積為w,垂直勻強磁場B放置，則3與E乘積，叫做穿過這個面的磁通量，用中表示.磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù).（2）公式：2王（3）單位：韋伯（Wb）1Wb=1T-m2（4）磁通量不是矢量，而是標量，其正負表示與規(guī)定的正方向相反還是相同。例如：穿過某個面的磁通量是電,將該面轉過180,則穿過該面的磁通量就是重。（5）適用條件：a.磁場是勻強磁場