13.3电磁感应现象及应用（导学案）（原卷版）高二物理（人教版2019）

第3节电磁感应现象及应用导学案【学习目标】1、了解电磁感应现象曲折的发现过程，学习法拉第坚持理想信念、不畏艰辛、勇于探索的科学精神。2、经历感应电流产生条件的探究活动，提高分析论证能力。3、通过模仿法拉第的实验，归纳得出产生感应电流的条件。学会通过现象分析归纳事物本质特征的科学思维方法，认识实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用。4、了解电磁感应现象发现的重大历史意义和电磁感应现象的广泛应用，体会科学、技术对人类文明的推动作用。【学习重难点】学习重点：归纳总结产生感应电流的条件，学习法拉第等科学家坚持理想信念、勇于探索和创新的科学精神。学习难点：通过设计、模仿法拉第的实验，通过观察和分析，将原来浅显已知的产生感应电流的非充要条件（闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动），提升为产生感应电流的充要条件——穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。【知识回顾】1、____________________在磁场中做__________的运动时，导体中就会产生感应电流。2、产生稳定电流的条件：①__________，②__________。3、磁通量的计算式：__________。【自主预习】1、可以产生电磁感应现象的情况有：____________________，____________________，____________________，____________________，____________________。2、发生电磁感应现象时，闭合回路中的____________________发生了变化。3、产生感应电流的条件：①__________，②__________。【课堂探究】新课导入思考：在初中物理中，大家学习过的，导体在什么情况下产生感应电流？这产生感应电流的唯一方法吗？还有其他方法吗？这些方法有什么内在联系？【视频】奥斯特实验。第一部分划时代的发现法拉第第一个成功实现由磁产生电的实验：法拉第线圈由此可知，电磁感应不是__________效应，而是__________效应。“磁生电”现象的本质特征是：__________、__________。思考：哪些情况可以产生电磁感应现象？【视频】科拉顿实验。第二部分产生感应电流的条件思考1：下列实验中，哪一个会产生感应电流？AB静止AB沿磁感线运动AB切割磁感线思考2：当产生感应电流时与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢？实验1：探究导体棒在磁场中运动时产生感应电流的情况。实验操作实验现象（有无电流）分析论证导体棒静止导体棒平行磁感线运动导体棒切割磁感线运动实验2：探究条形磁体插入螺线管时产生感应电流的情况。磁铁的运动实验现象（有无电流）分析论证插入线圈静止不动从线圈中抽出思考3：如果将条形磁体替换为小通电螺线管，还能有上述实验现象吗？实验3：探究改变小通电螺线管中的电流时产生感应电流的情况。磁铁的运动实验现象（有无电流）分析论证开关闭合瞬间开关断开瞬间开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片思考4：上述实验中，产生感应电流的情形可以归纳为哪些种类？这些种类有哪些共同点？思考5：产生感应电流的条件是什么？第三部分电磁感应现象的应用电磁感应的应用实例：发电机【视频】世界第一台发电机：法拉第盘【视频】手摇发电机发电。【视频】甩动铜线给小灯泡供电。电磁感应的应用实例：电磁炉、变压器、无线充电。【自我测评】1．（2022上·江西上饶·高二校联考阶段练习）1921年一个十分神奇的与电有关的实验现象被法拉第发现了，出于对这个现象的好奇，他对这种现象潜心研究了十年，终于在1931年发现了在物理科技史上影响十分重大的电磁感应效应。下列四幅图所描述的情境，能够产生感应电流的是（）A．甲图中，线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁B．乙图中，线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向运动C．丙图中，条形磁铁快速穿过有缺口的线圈D．丁图中，线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动2．（2022上·浙江·高三校联考阶段练习）某地理老师给同学们展示了一种磁悬浮地球仪，底座通电时球体会悬浮起来（图甲）。它的内部原理是如图乙所示，底座里面有线圈，球体是磁铁，球体的顶端是S极，底部是N极，底座通电时能让球体悬浮起来。则下列叙述中正确的是（）A．地球仪底座对桌面的压力大小等于底座受到的重力B．球体能够悬浮是利用了电磁感应原理C．电路中的a端点须连接直流电源的负极D．若增加线圈的电流，则球体重新静止时受到的斥力将变大3．（2022上·江苏徐州·高二统考学业考试）如图所示，虚线I和Ⅱ之间有垂直于纸面向里的匀强磁场。闭合线圈自高处落下，依次经过a、b、c三个位置。则线圈中有感应电流产生的是（）A．位置a和位置b B．位置b和位置cC．位置a和位置c D．三个位置都有4．（2022上·江西抚州·高二江西省临川第二中学校考阶段练习）利用如图所示装置可探究感应电流产生的条件。线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上，线圈B的两端连接到电流计G上，把线圈A装在线圈B的里面。某同学发现闭合开关S时，电流表指针向右偏转，由此可以判断（）A．断开开关S时，电流表指针向右偏转B．线圈A向上移动时，电流表指针向右偏转C．线圈A中铁芯向上拔出时，电流表指针向右偏转D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针向右偏转5．（2022上·福建福州·高二福建省福州第一中学校考期末）某学校开展“摇绳发电”的比赛活动。如图所示，在操场上，将一根长为20m的铜芯导线两端与电流传感器的两个接线柱连接，构成闭合回路；两同学面对面站立摇动这条导线。（忽略地球磁偏角的影响）（1）若增大摇绳的频率，则电流传感器的最大示数将（选填“增大”、“减小”、“不变”）；（2）为了获得较大电流，两同学应该站立摇绳。（选填“东西”、“南北”）5．（2022下·浙江嘉兴·高二统考期末）某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”，在一个车架底座上固定了一块塑料板，板上固定了线圈和红、绿两个二极管，装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈，电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．在t=3s时刻，线圈中的磁通量最大B．当磁铁从线圈左端插入时，小车将会向左运动C．乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程D．若插入线圈的磁铁磁性足够强，红、绿两个二极管会同时发光【学后反思】__________________________________________________________________________________________________________________________________