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13.3 电磁感应现象及应用 学案
人教版高中物理必修第三册
一、课标定位与学习目标
1. 了解法拉第发现电磁感应现象的过程及其意义。
2. 通过实验观察、记录和比较，归纳产生感应电流的条件。
3. 能根据闭合回路中的磁通量变化判断有无感应电流。
4. 列举电磁感应的应用，认识它对生产生活的影响。
二、课前唤醒与情境引入
1. 回忆初中导体棒切割磁感线实验：观察什么来判断有无电流？切割磁感线是否是唯一方法？
三、学习任务一：从电生磁到磁生电
材料：1831年，法拉第把两个线圈绕在铁环上，一个接电源，另一个接电流表。
2. “电生磁”是谁发现的？双线圈实验为什么要区分接通、断开瞬间与稳定通电状态？
四、学习任务二：探究感应电流产生条件
3. 比较导体棒静止、沿磁感线运动、切割磁感线运动三种状态：哪些产生电流？磁场、面积和磁通量中什么发生变化？
4. 用低压电源、双线圈、滑动变阻器、开关和电流计完成实验；观察、记录真实现象。未实验时不填虚构观察。
实验操作 线圈B中有无电流 判断依据
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
稳定闭合，滑片不动
闭合后迅速移动滑片
5. 线圈B的面积没有改变，电流出现的原因是什么？综合两类实验归纳产生感应电流的条件。
6. 有磁场、有磁通量或线圈运动，是否一定产生感应电流？如果没有观察到偏转，应检查哪些因素？
五、典例研习与变式迁移
7. 通电直导线附近的闭合线圈，怎样运动能产生感应电流？说明判断步骤。
8. 变式：条形磁体插入线圈、停在线圈内、抽出线圈，分别有无电流？为什么不能只看有无磁场？
六、学习任务三：电磁感应的应用
材料：法拉第转动连接电流表的铜盘，观察到指针摆动；现代电站的发电机也利用了电磁感应。
9. 列举两种其他应用电磁感应的设备，并说明电磁感应发现对社会发展的意义。
七、随堂检测
1.（多选）下列现象属于电磁感应现象的是（ ）
A.小磁针在通电导线附近发生偏转
B.闭合回路的导体棒切割磁感线时，回路中有电流产生
C.因闭合线圈在磁场中运动而产生电流
D.磁体吸引小磁针
2.关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ）
A.闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生
B.闭合线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流
C.穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流
D.只要穿过电路的磁通量变化，电路中就有感应电流
3.如图，虚线I和II之间有垂直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。有感应电流的是（ ）
A.位置a和位置b
B.位置b和位置c
C.位置a和位置c
D.三个位置都有
4.（多选）下列电器中，应用到电磁感应现象的有（ ）
A.发电机
B.电动机
C.变压器
D.电磁炉
八、课堂小结与自评
10. 用“发现—实验—条件—应用”整理本节。检查自己能否同时判断回路是否闭合、磁通量是否变化。
附：答案与解析
1. 观察电流计是否偏转；切割不是唯一方法，双线圈中的变化磁场也能使闭合回路产生电流。
2. 奥斯特。接通、断开瞬间电流改变，另一线圈中出现短暂电流；稳定通电时没有相应的磁通量变化。
3. 静止和沿磁感线运动时无电流；部分导体切割时有电流。此装置中磁场不变，回路面积变化，穿过回路的磁通量变化。
4. 四种操作的观察结果依次是有、有、无、有。分别对应A中电流改变、改变、不变、改变；B中的磁场和磁通量变化情况相应改变。现场记录应以实际实验为准。
5. A中电流改变，B中的磁场随之改变，从而磁通量变化。产生感应电流需要闭合导体回路以及穿过回路的磁通量变化。
6. 不一定。须检查闭合与磁通量变化。无偏转时检查接线、接触、观察时机、线圈耦合以及改变是否过慢，不把“没有看见”直接当作不存在。
7. 可使线圈远离或靠近直导线，或绕合适的边转动。先确定闭合回路，再分析磁场或有效面积变化，最后判断磁通量变化。
8. 插入、抽出时有电流；停留时无电流。停留时虽有磁场和磁通量，但它不变化。
9. 变压器、电磁炉等。电磁感应使发电技术得到发展，推动电气化时代到来。
10. 法拉第发现；两类实验分别改变面积、磁场；统一为穿过闭合导体回路的磁通量发生变化；应用包括发电机、变压器、电磁炉。
随堂检测答案
1. BC。B、C都是因磁通量变化而产生电流；A为电流的磁效应，D为磁体间的相互作用。
2. C。必须同时满足闭合回路和穿过回路的磁通量变化；仅有磁场变化或运动不能直接判断。
3. C。进入和离开磁场时磁通量变化；完全在匀强磁场内平移时磁通量不变。
4. ACD。发电机、变压器和电磁炉应用电磁感应；电动机主要利用通电导体在磁场中受力。

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