1、课时计划 课 题 电磁感应划时代的发现 课堂类型 新授课 课时 1 累计课时 教 学 目 标 (一)知识与技能 知道电磁感应现象; 能进行产生感应电流的实验操作 知道感应电流的产生条件 (二)过程与方法 通过资料收集,了解发现电磁感应现象的艰难历程; 尝试用多种实验方法产生感应电流,归纳感应电流的产生条件; (三)情感态度与价值观 让学生体会到科学的道路是崎岖曲折的,只有不畏艰辛,勇于攀登 的人才能获得最后的胜利,以培养学生热爱科学、尊重科学、实事求是 的科学态度和科学精神。 教学重点 及 难 点 重点:电磁感应现象,感应电流的产生条件 难点:感应电流的产生条件 主要教学 方 法 讲授法、实验
2、观察法 分析法、实验归纳法 教 具 灵敏电流计,螺线管、 滑动变阻器、导线 教学过程及 时间分配 主 要 教 学 内 容 我们前面已经学习过奥斯特的电流磁效应,知道电流可以产生磁场, 那么磁场能不能产生电流,今天我们就来探讨磁场是怎样产生电流。 法拉第发现电磁感应的艰难历程 阅读课程资料,了解法拉第在发现电磁感应过程中的困难 1、新课题的提出 2、思维定势路漫长 3、偶然发现犹弥漫 4、深入探究得真谛 探究感应电流产生的条件 1、实验探究 (1)向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中拔出 演示:如图所示。把磁铁的某一个磁极向线 圈中插入,从线圈中拔出,或静止地放在线圈中。 观察电流表的指针,把观察到
3、的现象记录在表 1 中。 观察实验,记录现象。 表 1 磁铁的运动 表针的摆动 方向 磁铁的运动 表针的摆动 方向 N 极插入线圈 向右 S 极插入线圈 向左 N 极停在线圈 中 不摆动 S 极停在线圈 中 不摆动 N 极从线圈中 抽出 向左 S 极从线圈中 抽出 向右 结论:只有磁铁相对线圈运动时,有电流产生。磁铁相对线 圈静止时,没有电流产生。 (2)闭合电路的部分导体切割磁感线 在初中学过,当闭合电路的一部分导体 做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电 流,如图所示。 演示:导体左右平动,前后运动、上下 运动。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表 2 中。如图所示。 观察实验,记录现
4、象。 表 2 导体棒的运 动 表针的摆动方 向 导体棒的运 动 表针的摆动方 向 向右平动 向左 向后平动 不摆动 向左平动 向右 向上平动 不摆动 向前平动 不摆动 向下平动 不摆动 结论:只有左右平动时,导体棒切割磁感线,有电流产生, 前后平动、上下平动,导体棒都不切割磁感线,没有电流产 生。 还有哪些情况可以产生感应电流呢? (3)模拟法拉第的实验 演示:如图 4.2-3 所示。线圈 A 通过变阻器和开关连接到电源上, 线圈 B 的两端与电流表连接,把线 圈 A 装在线圈 B 的里面。观察以 下几种操作中线圈 B 中是否有电流 产生。把观察到的现象记录在表 3 中。 观察实验,记录现象。
5、 表 3 操作 现象 开关闭合瞬间 有电流产生 开关断开瞬间 有电流产生 开关闭合时,滑动变阻器不动 无电流产生 开关闭合时,迅速移动变阻器 的滑片 有电流产生 结论:只有当线圈 A 中电流变化时,线圈 B 中才有电流产生。 2、分析论证 分组讨论,学生代表发言。 演示实验 1 中,磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生变化,变强 或者变弱(线圈面积不变) ,有电流产生;当磁体在线圈中静止时,线圈 内磁场不变化,无电流产生。 (如图) 演示实验 2 中,部分导体切割磁感线,闭合电路所围面积发生变 化(磁场不变化) ,有电流产生;当导体棒前后、上下平动时,闭合电路 所围面积没有发生变化,无电流产生。
6、演示实验 3 中,通、断电瞬 间,变阻器滑动片快速移动过程中,线圈 A 中电流变化,导致线圈 B 内 磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变) ,有电流产生;当线圈 A 中电流恒定时,线圈内磁场不变化,无电流产生。 (如图 4.2-5) 3、归纳总结 请大家思考以上几个产生感应电流的实例,能否从本质上概括出产 生感应电流的条件? 实例 1 中,导体插入、拔出线圈,线圈面积不变,但磁场变化,同 样导致磁通量变化,从而产生感应电流; 实例 2 中, ,部分导体切割磁感线,磁场不变,但电路面积变化,从 而穿过电路的磁通量变化,从而产生感应电流; 实例 3 中,通断电的瞬间,滑动变阻器的滑动片迅速滑
7、动的瞬间, 都引起线圈 A 中电流的变化,最终导致线圈 B 中磁通量变化,从而产生 感应电流。从这三个实例看见,感应电流产生的条件,应是穿过闭合电 路的磁通量变化。 引起感应电流的表面因素很多,但本质的原因是磁通量的变化。因 此,电磁感应现象产生的条件可以概括为: 只要穿过闭合电路的磁通量变化,闭合电路中就有感应电流产生。 4、电磁感应中的能量转化 电有电场能,磁有磁场能,电磁感应与能量守恒与转化有无关系呢? 下面从能量角度分析电磁感应现象。 分析 实验一、消耗机械能- 电能 发电机 实验三、电能由 a 螺线 管转移到 b 螺线管变压器 结论:电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律。 案例分析 一线圈 abcd 位于如图所示的匀强磁场中。 要使线圈中产生感应电流,应采取什么措施? 分析:是电路中产生感应电流的条件之一 是电路是闭合的,另一个是穿过闭合电路的 磁通量有变化。 解决方法:翻转 板 式 设 计 作 业 布 置 教 学 后 记