2019-2020年高中物理 4.1、4.2節(jié)《劃時代的發(fā)現(xiàn)》《探究感應電流的產(chǎn)生條件》導學案 新人教版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 4.1、4.2節(jié)《劃時代的發(fā)現(xiàn)》《探究感應電流的產(chǎn)生條件》導學案 新人教版選修3-2 班級： 組名： 姓名： 【學習目標】 1．關注電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，了解相關的物理學史。 2．體會人類探究自然規(guī)律科學態(tài)度和科學精神，感悟科學、技術、社會的相互聯(lián)系。(重點) 3．觀察電磁感應現(xiàn)象，經(jīng)歷感應電流產(chǎn)生條件的探究活動，提高分析、論證能力。(重點) 【學法指導】 學習物理學家的科學思維方法；學習通過現(xiàn)象分析歸納事物本質(zhì)特征的科學思想方法。 【知識鏈接】 1.1820年，丹麥物理學家 發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，首次揭示了 與 的聯(lián)系。 2.我們在初中物理中已學過，當圖中的導體棒ab做 運動時，電路中會產(chǎn)生電流，產(chǎn)生的電流叫 。 3．磁通量的定義式： 【學習過程】 知識點一、奧斯特夢圓“電生磁” [問題1]在18世紀和19世紀之交，隨著對摩擦生熱及熱機作功等現(xiàn)象認識的深化，在哲學界和科學界提出了什么思想？是什么信念激勵奧斯特堅持尋找電與磁的聯(lián)系并取得了成功？ 知識點二、法拉第心系“磁生電” [問題2]奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應引發(fā)了怎樣的對稱性思考？法拉第對此持有的觀點是什么？ [問題3]1822年～1828年，法拉第做過三次集中的實驗研究，但均以失敗告終。失敗的原因是什么？右圖是法拉第發(fā)現(xiàn)尋找10年之久的“磁生電”效應的裝置，即把兩個線圈繞到同一個鐵環(huán)上，一個線圈接電源，另一個線圈接入“電流表”。 法拉第是在什么情況下首次發(fā)現(xiàn)“磁生電”效應的？ [問題4]法拉第領悟到“磁生電”是一種在變化、運動的過程中產(chǎn)生的效應。通過設計實驗研究，他把引起電流的原因概括為哪五類？你認為電磁感應的發(fā)現(xiàn)有什么意義？ 小結(jié)：引起電流的這些現(xiàn)象叫 ，產(chǎn)生的電流叫 。 知識點三、實驗觀察與記錄 實驗1．如圖所示，導體棒在磁場中運動 實驗操作 導體棒靜止 導體棒平行 磁感線運動 導體棒切割 磁感線運動 實驗現(xiàn)象 （有無電流） 小結(jié)：本實驗中，導體棒做 運動才能產(chǎn)生感應電流。 實驗2．向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中拔出。 磁鐵的動作 實驗現(xiàn)象 （表針的擺動方向） 有無感應電流 ①N極插入線圈 ②N極停在線圈中 ③N極從線圈中拔出 ④S極插入線圈 ⑤S極停在線圈中 ⑥S極從線圈中拔出 小結(jié)：本實驗中，能夠產(chǎn)生感應電流的操作是 。 實驗3．模仿法拉第的實驗 開關和變阻器的狀態(tài) 線圈B中 是否有電流 ①開關閉合瞬間 ②開關斷開瞬間 ③開關閉合時，滑動變阻器不動 ④開關閉合時，迅速移動滑動變阻器的滑片 小結(jié)：本實驗中，能夠產(chǎn)生感應電流的操作是 ， 。 知識點四、分析論證 [問題5] （對實驗1的分析）我們可以將實驗1這種情形簡化為下面的情景圖（該磁場為勻強磁場）。上圖為導體棒ab向右運動切割磁感線，下圖為導體棒ab向左運動切割磁感線。請你指出產(chǎn)生感應電流的回路是哪一部分？并分析導體做切割磁感線運動時引起回路的什么量發(fā)生了變化？是怎樣變化的？ [問題6]（對實驗2的分析）實驗2中，產(chǎn)生感應電流的回路是由哪幾個元件構(gòu)成的？請分析有感應電流產(chǎn)生的幾種操作中，引起該回路的什么量發(fā)生了變化？是怎樣變化的？ [問題7]（對實驗3的分析）實驗3中，產(chǎn)生感應電流的回路是由哪幾個元件構(gòu)成的？請分析有感應電流產(chǎn)生的幾種操作中，引起該回路的什么量發(fā)生了變化？是怎樣變化的？ 知識點五、歸納結(jié)論 [問題8]請你根據(jù)以上實驗及分析，歸納產(chǎn)生感應的條件？ 【當堂檢測】 1．下列關于產(chǎn)生感應電流的說法,正確的是( ) A．只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應電流 B．只要閉合導線做切割磁感線運動，導線中就一定有感應電流 C．閉合電路的一部分導體，若不做切割磁感線運動，則閉合電路中就一定沒有感應電流 D．當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，閉合電路中就一定有感應電流 2．如圖所示，勻強磁場中有一個矩形閉合導線框。在下列幾種情形中，線框中是否產(chǎn)生感應電流？（1）保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運動（圖甲）。（2）保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運動（圖乙）。（3）線框繞軸線AB轉(zhuǎn)動（圖丙）。 3．如圖所示，磁場中有一個閉合的彈簧線圈。先把線圈撐開（圖甲），然后放手，讓線圈收縮（圖乙）。線圈收縮時，其中是否有感應電流？為什么？ 4．矩形線圈ABCD位于通電長直導線附近，線圈與導線在同一個平面內(nèi)，線圈的兩個邊與導線平行。在這個平面內(nèi)，線圈遠離導線移動時，線圈中有沒有感應電流？線圈和導線都不動，當導線中的電流逐漸增大或減小時，線圈中有沒有感應電流？為什么？（注意：長直導線中電流越大，它產(chǎn)生的磁場越強；離長直導線越遠，它的磁場越弱。） 【學習小結(jié)】（展示以后完成）