高中物理：实验八研究电磁感应现象

高中物理教案：探究电磁感应原理
一、引言
•介绍电磁感应的重要性和应用领域，如发电机、变压器等。

•提出学生在本节课中将要探究的问题。

二、知识背景
•简要介绍法拉第电磁感应定律和楞次定律。

•解释磁场的概念和电流对磁场产生的影响。

三、实验步骤
1.实验前准备：
•列举所需实验器材和材料。

•强调安全措施，如佩戴安全眼镜等。

2.研究线圈匀速旋转实验：
•利用一个直径为15cm的线圈固定在水平轴上，并连接到一个灯泡。

•围绕线圈放置一个U形磁铁。

•慢慢转动线圈并观察灯泡亮起的情况。

3.研究导体和磁铁相对运动实验：
•准备一根长约30cm的导体棒，在其中心固定一个小灯泡。

•将导体沿着U形磁铁的轴线方向快速移动。

•观察灯泡发出的光亮情况。

4.讨论实验结果：
•引导学生讨论实验现象，并根据结果引导他们理解电磁感应原理。

四、实验结果分析
•分析线圈匀速旋转实验和导体与磁铁相对运动实验的结果。

•推导法拉第电磁感应定律和楞次定律的数学表达式。

•解释实验现象背后的机理。

五、拓展探究
•提出一些拓展问题，鼓励学生进一步思考电磁感应原理的其他应用领域。

六、总结与归纳
•提供一个简要的总结来回顾本节课所学内容。

•强调电磁感应在现代社会中的重要性。

七、延伸阅读
•推荐一些相关参考资料、书籍或网站供有兴趣继续了解该主题的学生参考。

高中物理：电磁感应知识点归纳一、电磁感应的发现1.“电生磁”的发现奥斯特实验的启迪：丹麦物理学家奥斯特发现电流能使小磁针偏转，即电流的磁效应2.“磁生电”的发现(1)电磁感应现象的发现法拉第根据他的实验，将产生感应电流的原因分成五类：①变化的电流；②变化的磁场；③运动中的恒定电流；④运动中的磁铁；⑤运动中的导线。

(2)电磁感应的发现使人们找到了“磁生电”的条件，开辟了人类的电气化时代。

二、感应电流产生的条件1. 探究实验实验一：导体在磁场中做切割磁感线的运动实验二：通过闭合回路的磁场发生变化2. 感应电流产生的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生三、感应电动势1. 定义：由电磁感应产生的电动势，叫感应电动势。

产生电动势的那部分导体相当于电源。

2. 产生条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，无论电路是否闭合，电路中都会有感应电动势。

3. 方向判断：在内电路中，感应电动势的方向是由电源的负极指向电源的正极，跟内电路中的电流的方向一致。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

【关键一点】感应电流的产生需要电路闭合，而感应电动势的产生电路不一定需要闭合四、法拉第电磁感应定律1. 定律内容：感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比。

2. 表达式：说明：①式中N为线圈匝数，是磁通量的变化率，注意它与磁通量以及磁通量的变化量的区别。

②E与无关，成正比③在图像中为斜率，所以斜率的意义为感应电动势五、导体切割磁感线时产生的电动势公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度．图中有效长度分别为：甲图：l＝cdsin β(容易错算成l＝absin β)．乙图：沿v1方向运动时，l＝MN；沿v2方向运动时，l＝0.丙图：沿v1方向运动时，沿v2方向运动时，l＝0；沿v3方向运动时，l＝R.六、右手定则1. 内容：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向2. 适用情况：导体切割磁感线产生感应电流七、楞次定律1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

高中物理教案：电磁感应原理及应用研究电磁感应原理及应用研究引言：电磁感应是物理学中重要的概念和实验现象之一，深入研究其原理及应用，有助于增强学生对物理知识的理解和应用能力。

本文章将对高中物理教案中的电磁感应原理及其应用进行深入探讨。

一、电磁感应原理1. 引导学生了解电磁感应的基本概念a. 定义：当一个导体相对于另一个导体或永动机极等处于改变磁通量的状态时，将引发电流产生。

b. 法拉第定律：法拉第定律描述了电流强度与变化的磁通量之间的关系。

2. 通过实验演示法让学生亲身体验电磁感应a. 实验一：使用螺线管检测恒定速度运动的永久磁铁时产生的电压。

b. 实验二：使用螺线管检测静止状态下改变近源强度时产生的电压。

3. 解析实验结果并总结规律a. 根据实验结果可知，当导体所围面积改变或者距离时，电磁感应产生的电流会发生变化。

b. 对于磁通量Φ、电动势E和时间t之间的关系，可以使用以下公式来描述：E = -ΔΦ / Δt。

二、电磁感应的应用1. 发电机的工作原理及应用a. 引导学生通过实验理解发电机的工作原理，即利用线圈在磁场中转动时产生电压。

b. 说明发电机在日常生活中的重要性，如水力发电站、风力发电设备等。

2. 变压器的工作原理及应用a. 分析变压器的原理，即通过改变线圈匝数比例达到升高或降低交流电压的目的。

b. 解释变压器在能源传输和减少能量损耗方面的重要性，并讨论其广泛应用于家庭和工业领域中。

3. 感应加热技术及其应用a. 介绍感应加热技术中通过高频交流电产生交变磁场对金属进行加热的原理。

b. 讨论感应加热技术在金属加工、铸造以及家庭厨房等方面的应用。

三、电磁感应的相关实验活动1. 通过实验引导学生理解电磁感应原理的具体实施方法a. 实验一：使用恒定速度移动的磁铁探测螺线管中产生的电流。

b. 实验二：将金属棒置于变化磁场中，观察棒两端的电压变化。

2. 分析实验结果并讨论应用前景a. 学生分析两个实验的结果，探索在不同条件下电磁感应产生的规律性。

电磁感应现象实验教案一、教学目标：1. 让学生了解电磁感应现象的定义和基本原理。

2. 培养学生进行实验操作和观察能力，培养学生的科学思维。

3. 使学生能够运用电磁感应原理解释一些实际问题。

二、教学内容：1. 电磁感应现象的定义和基本原理。

2. 电磁感应实验的操作步骤和注意事项。

3. 电磁感应现象在实际中的应用。

三、教学重点与难点：1. 教学重点：电磁感应现象的定义、基本原理和实验操作。

2. 教学难点：电磁感应现象的原理在实际问题中的应用。

四、教学方法：1. 采用问题引导法，激发学生的学习兴趣和思考能力。

2. 利用实验演示，使学生直观地理解电磁感应现象。

3. 案例分析法，让学生学会运用电磁感应原理解释实际问题。

五、教学准备：1. 实验室用具：发电机、磁铁、导线、开关、灯泡等。

2. 教学课件和教学素材。

3. 学生分组，每组一份实验器材。

教案一、导入新课1. 利用课件介绍电磁感应现象的发现历程。

2. 提出问题：什么是电磁感应现象？它有哪些应用？二、自主学习1. 让学生阅读教材，了解电磁感应现象的定义和基本原理。

2. 学生互相讨论，回答导入环节提出的问题。

三、实验演示1. 讲解实验操作步骤和注意事项。

2. 演示实验，让学生观察电磁感应现象。

3. 学生分组进行实验，观察并记录实验现象。

四、案例分析1. 出示案例，让学生运用电磁感应原理解释。

2. 学生互相讨论，分析案例中的电磁感应现象。

五、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，总结电磁感应现象的定义、基本原理和实验操作。

2. 强调电磁感应现象在实际中的应用。

六、课后作业1. 请学生运用电磁感应原理解释生活中的一些现象。

2. 完成教材上的练习题。

七、教学反思教师在课后要对课堂教学进行反思，分析学生的学习情况，调整教学方法，以提高教学效果。

八、教学评价1. 学生实验操作的正确性和观察能力的强弱。

2. 学生对电磁感应现象的理解程度和应用能力的强弱。

3. 学生课堂表现和课后作业的完成情况。

电磁感应现象、楞次定律考点一电磁感应现象的理解和判断1．磁通量(1)Φ＝BS.(2)适用条件：①匀强磁场．②S为垂直磁场的有效面积．(3)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．(4)物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数．如图1所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：图1①通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3.②通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3.③通过矩形abb′a′的磁通量为0.(5)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1.2．电磁感应现象(1)当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应．(2)感应电流产生的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化．3．实质产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流．如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流．技巧点拨1．(多选)如图2所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁体插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是()图2A．磁体插向左环，横杆发生转动B．磁体插向右环，横杆发生转动C．磁体插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D．磁体插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流2．如图3所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()图3A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)考点二感应电流方向的判定1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(2)适用范围：一切电磁感应现象．2．右手定则(1)内容：如图4，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．图4(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流．技巧点拨1．用楞次定律判断(1)楞次定律中“阻碍”的含义：(2)应用楞次定律的思路：2．用右手定则判断该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：(1)掌心——磁感线穿入；(2)拇指——指向导体运动的方向；(3)四指——指向感应电流的方向．例题精练3．如图5所示，一个N极朝下的条形磁体竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则()图5A．磁体经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，线框中感应电流沿adcb 方向B．磁体经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，线框中感应电流沿abcd 方向C．磁体经过位置①和②时，线框中的感应电流都沿abcd方向D．磁体经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向考点三楞次定律的推论磁体靠近线圈，B感与B原方向相反磁体靠近，是斥力磁体远离，是引力P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈合上S，B先亮以上五种情况“殊途同归”，实质上都是例题精练4.如图6所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈．当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N及其在水平方向运动趋势的正确判断是()图6A．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向右B．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向左C．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向右D．由于磁铁磁极极性不明，无法判断考点四“三定则、一定律”的应用1．“三个定则”“一个定律”的比较2.“三个定则”和“一个定律”的因果关系(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则；(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则；(4)因磁而生电(S、B→I安)→楞次定律．3．解题思路(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则来分析原来磁场的分布情况．(2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，或者直接应用楞次定律的推论确定．(3)“三定则、一定律”中只要是涉及力的判断都用左手判断，涉及“电生磁”或“磁生电”的判断都用右手判断，即“左力右电”．例题精练5.如图7所示，在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ，在两导轨之间竖直放置通电螺线管，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左、右两侧，保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态．当滑动变阻器的滑片向左滑动时，两根金属棒与导轨构成的回路中感应电流方向(俯视图)及ab、cd两棒的运动情况是()图7A．感应电流为顺时针方向，两棒相互靠近B．感应电流为顺时针方向，两棒相互远离C．感应电流为逆时针方向，两棒相互靠近D．感应电流为逆时针方向，两棒相互远离拓展点实验：探究影响感应电流方向的因素1．实验设计如图8所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向．图82．实验器材电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等．3．实验现象向下向下向上4.实验结论当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同．5．注意事项实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，判断的方法是：采用如图9所示的电路，把一节干电池与电流表串联，由于电流表量程较小，所以在电路中应接入滑动变阻器R，用限流接法，电池采用旧电池，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向．图9例题精练6．如图10所示是“研究电磁感应现象”的实验装置．图10(1)将图中所缺导线补接完整．(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将________(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)．综合练习一．选择题（共7小题）1．（奉贤区二模）如图所示，一根光滑的水平绝缘杆，A处固定一个金属线圈，B处挂一个闭合铜环。

2020年物理二轮专题过关宝典专题八：电磁感应【知识回扣】

1.楞次定律中“阻碍”的四种表现形式(1)阻碍磁通量的变化——“增反减同”。(2)阻碍相对运动——“来拒去留”。(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。(4)阻碍电流的变化(自感现象)——“增反减同”。2.“三定则、一规律”的应用(1)右手定则，即判断导体在磁场中切割磁感线运动产生的感应电流的方向。(2)楞次定律，即判断闭合电路磁通量发生变化产生的感应电流的方向。(3)安培定则，即判断运动电荷、电流产生的磁场方向。(4)右手定则，即判断磁场对运动电荷、电流的作用力的方向。3.感应电动势大小的计算

(1)法拉第电磁感应定律：E＝nΔΦΔt，适用于普遍情况。

(2)E＝Blv，适用于导体棒切割磁感线的情况。(3)E＝12Bl2ω，适用于导体棒旋转切割磁感线的情况。

4．电荷量的求解电荷量q＝IΔt，其中I必须是电流的平均值。由E＝nΔΦΔt、I＝ER总、q＝IΔt联立可得q＝nΔΦR总，与时间无关。5．求解焦耳热Q的三种方法(1)焦耳定律：Q＝I2Rt，适用于电流、电阻不变的情形；

(2)功能关系：Q＝W克服安培力，电流变或不变都适用；

(3)能量转化：Q＝ΔE其他能的减少量，电流变或不变都适用。

【热门考点透析】考点一楞次定律、法拉第电磁感应定律1.如图所示，表面粗糙的U形金属线框水平固定，其上横放一根阻值为R的金属棒ab，金属棒与线框接触

良好，通电螺线管竖直放置在线框与金属棒组成的回路中，此时金属棒静止．下列说法正确的是()

A．当变阻器滑片P向上滑动时，螺线管内部的磁通量增大B．当变阻器滑片P向下滑动时，金属棒所受摩擦力方向向右C．当变阻器滑片P向上滑动时，流过金属棒的电流方向由a到bD．当变阻器滑片P向下滑动时，流过金属棒的电流方向由a到b【答案】C【解析】根据右手螺旋定则可知，螺线管下端为N极，螺线管内部磁场方向竖直向下，螺线管外部磁场方向竖直向上，而穿过回路总的磁通量方向为竖直向下，当变阻器滑片P向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，螺线管中电流减小，产生的磁场变弱，即穿过回路的磁通量向下减小，根据楞次定律可得，流过金属棒的电流方向由a到b，A错误，C正确；当变阻器滑片P向下滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，螺线管中电流变大，产生的磁场变强，即穿过回路的磁通量向下增大，根据楞次定律可得，流过金属棒的电流方向由b到a，而金属棒所在处磁场方向竖直向上，故金属棒所受安培力方向向右，摩擦力方向向左，B、D错误。2.(2019·全国卷Ⅰ·20)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图(a)中虚线MN

电磁感应现象实验教案一、教学目标1. 让学生了解电磁感应现象的定义和基本原理。

2. 培养学生进行实验操作和观察能力，培养学生的实验兴趣。

3. 引导学生运用科学思维分析实验现象，提高学生的科学素养。

二、教学内容1. 电磁感应现象的定义和基本原理。

2. 电磁感应实验的操作步骤和注意事项。

3. 电磁感应现象的应用。

三、教学重点与难点1. 教学重点：电磁感应现象的基本原理，电磁感应实验的操作步骤。

2. 教学难点：电磁感应现象的内在联系和应用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考电磁感应现象的产生原因。

2. 运用实验教学法，让学生亲身体验电磁感应现象。

五、教学准备1. 实验器材：蹄形磁铁、线圈、电流表、导线、开关等。

2. 教学工具：PPT、黑板、粉笔等。

六、教学过程1. 导入：通过复习电磁铁的相关知识，引导学生思考电磁感应现象。

2. 新课导入：介绍电磁感应现象的定义和基本原理。

3. 实验演示：进行电磁感应实验，让学生观察实验现象。

4. 学生实验：分组进行电磁感应实验，引导学生动手操作，观察实验现象。

七、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，让学生掌握电磁感应现象的基本原理。

2. 强调电磁感应实验的操作步骤和注意事项。

八、作业布置1. 完成实验报告：记录实验过程、实验现象和结论。

2. 预习下一节课内容：电磁感应现象的应用。

九、课后反思2. 关注学生在实验过程中的表现，及时给予指导和鼓励。

十、教学评价1. 学生实验操作的正确性和实验报告的完整性。

2. 学生对电磁感应现象的理解程度和运用能力。

3. 学生对电磁感应实验的兴趣和参与度。

六、实验探索与分析1. 引导学生进行实验探索，让学生自主发现电磁感应现象中的规律。

2. 分析实验结果，引导学生理解电磁感应现象的本质。

3. 通过对实验数据的处理和分析，帮助学生建立电磁感应现象的定量关系。

七、电磁感应现象的应用1. 介绍电磁感应现象在生活中的应用，如发电机、变压器等。