第3章 第3节 电磁感应现象及其应用（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（教科版2019）

第3节　电磁感应现象及其应用 课程内容要求 核心素养提炼 1．了解电磁感应现象发现的历史过程，体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法． 2．通过实验，知道电磁感应现象及其产生的条件． 3．了解法拉第发现电磁感应现象的重大意义． 1．物理观念：电磁感应、感应电流． 2．科学探究：探究感应电流产生的条件． 3．科学态度与责任：认识电磁感应规律的作用与社会意义． [对应学生用书P101] 1．1820年，奥斯特发现了电流的磁效应． 2．1831年，法拉第通过实验证实了“磁生电”现象的存在． 3．“磁生电”的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流． [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激发人们去探索“磁生电”的方法．(√) (2)法拉第不但发现了电流的磁效应，还发现了电磁感应现象．(×) 1．模仿法拉第进行实验的装置 2．实验过程和现象 实验操作 实验现象(线圈B中有无电流) 分析论证 开关闭合瞬间 有 磁场变化时，线圈B中有感应电流；磁场不变时，线圈B中无感应电流 开关断开瞬间 有 开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动 无 开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片 有 3.实验结论：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流产生. [思考]　某同学做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是什么？ 提示　开关的位置接错． 1．发电机、变压器、感应电动机都是根据电磁感应制造的，使人类进入了电气时代． 2．电磁感应为生产、生活和科研等各个领域的电气化、自动化、信息化奠定了基础． [对应学生用书P102] 探究点一　实验： 探究感应电流产生的条件 探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示． 　　 (1)本实验中，我们通过观察____________________来判断电路中是否有感应电流． (2)通过比较图甲和丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要____________；通过比较图____________可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动． (3)若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，则电路________(选填“有”或“无”)感应电流． (4)在产生感应电流的实验中，将________能转化为电能，生活中的________(选填“电动机”或“发电机”)就是根据上述原理工作的． 解析　(1)实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流． (2)甲电路是闭合电路，电流表的指针发生偏转，说明电路中产生了感应电流．丙电路是断开的，电流表的指针没有偏转，说明电路中没有产生感应电流．由此可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合．要得出产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动，这两次实验只有一次实验导体在磁场中做切割磁感线运动，一次实验导体在磁场中不做切割磁感线运动．由此比较可以确定要选用甲图和乙图． (3)在甲图中，电路是闭合的；若AB棒不动，磁体运动，利用运动和静止的相对性可以确定，AB棒也做切割磁感线运动，具备了感应电流产生的两个条件，所以电路中有电流产生． (4)电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能．利用电磁感应现象制成了发电机． 答案　(1)电流表指针是否偏转　(2)闭合　甲和乙 (3)有　(4)机械　发电机 [题后总结]　产生感应电流的条件 (1)电路一定是闭合的． (2)导体做切割磁感线的运动．(导体不动、磁场运动时，造成导体切割磁感线) [训练1]　右图是某兴趣小组研究“磁生电”现象所需的器材． 请你协助该小组完成如下工作，用笔画线代替导线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________. 解析　实物连接如图所示．①合上(或断开)开关瞬间；②合上开关后，将原线圈A插入副线圈B中或从副线圈B中抽出；③合上开关，将原线圈A插入副线圈B后，移动滑动变阻器的滑片． 答案　见解析 探究点二