2018-2019學(xué)年高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第1節(jié) 劃時代的發(fā)現(xiàn) 第2節(jié) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課件 新人教版選修3-2

1、1. 劃時代的發(fā)現(xiàn) 2. 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 【知識與技能】 (1)知道奧斯特實驗、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 (2)了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過程 (3)理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì) (4)會用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋與電磁感應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)的問題 三維目標 【過程與方法】 (1)通過閱讀使學(xué)生掌握自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的 (2)通過學(xué)習(xí)了解科學(xué)家們在探究過程中的失敗和貢獻，從中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法和思想 (3)在探究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的過程中，初步學(xué)會“實驗分析猜想實驗驗證歸納結(jié)論”的科學(xué)探究方法 三維目標 【情感、態(tài)度與價值觀】 (1)通過學(xué)習(xí)閱讀培養(yǎng)學(xué)生正確地探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神 (2)領(lǐng)會科

2、學(xué)家對自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性 (3)了解法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程，體會科學(xué)家探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神 三維目標 【重點】 (1)探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景 (2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì) 【難點】 從實驗現(xiàn)象的多樣性中抽象出電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是教學(xué)難點 重點難點 學(xué)生對課外知識很感興趣，有些同學(xué)有一定的知識基礎(chǔ)，也能提出一些有建設(shè)性的問題，這會激發(fā)他們學(xué)物理的興趣學(xué)生對物理學(xué)的發(fā)展非常感興趣，在以后的教學(xué)中我們應(yīng)該多介紹一些這 樣的知識，來豐富學(xué)生的知識面，拓寬學(xué)生的視野 同時教師應(yīng)提高職業(yè)素養(yǎng)，了解科學(xué)史實，如法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體過程，法拉第同時代的物

3、理學(xué)家關(guān)于電磁感應(yīng)的研究情況，讀一些科學(xué)哲學(xué)方面的著作等. “探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”是電磁學(xué)的核心內(nèi)容之一，在整個高中物理中占有相當(dāng)重要的地位本節(jié)內(nèi)容揭示了磁和電的內(nèi)在聯(lián)系，通過探究實驗的方法歸納出了“磁生電”的規(guī)律，在教材 中起到了承前啟后的作用，是學(xué)生今后學(xué)習(xí)法拉第電磁 教學(xué)建議 感應(yīng)定律、楞次定律和交變電流產(chǎn)生的基礎(chǔ) 在教材的編排上本節(jié)從初中知識點閉合電路的部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生電流入手，再設(shè)計學(xué)生探究實驗，對現(xiàn)象進行分析歸納，最后總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，這樣的編排符合學(xué)生的認知規(guī) 律 教材中對法拉第堅信磁能生電，并歷經(jīng)十年的不懈努力，最后終于發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)規(guī)律的物理學(xué)史料的介紹，是一

4、個很好的德育切入點，同時也體現(xiàn)了教材對學(xué)生人文思想和科學(xué)精神的熏陶 對閉合電路的部分導(dǎo)線切割磁感線能產(chǎn)生電流，學(xué)生在初中已有一定的認識，但在 教學(xué)建議 空間想象、問題本質(zhì)的分析等方面還較為薄弱因此，在教學(xué)中從學(xué)生的已有知識出發(fā)，通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究實驗、產(chǎn)生問題、協(xié)作交流等學(xué)習(xí)方法，從而解決問題，得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的 條件的結(jié)論. 教學(xué)建議 【導(dǎo)入一】 師：在上一冊(選修31)我們學(xué)習(xí)了有關(guān)電場和磁場的知識，對電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象有了較為深刻的理解我們已經(jīng)知道電荷能夠通過“感應(yīng)”使附近的導(dǎo)體出現(xiàn)電荷，電流能夠在其周圍“感應(yīng)” 出磁場，那么在磁場能否“感應(yīng)”出電流呢？回答是肯定的，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象從

5、這節(jié)課開始，我們就來學(xué)習(xí)這方面的知識 我們首先來了解科學(xué)家們的探究歷程 新課導(dǎo)入 【導(dǎo)入二】 如果在直導(dǎo)線附近，放置一枚小磁針，則當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時，磁針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象由丹麥物理學(xué)家奧斯特(Hans Christian Oersted，17771851)于1820年通過試驗首先發(fā)現(xiàn) 奧斯特實驗表明，通電導(dǎo)線周圍和永磁體周圍一樣，都存在磁場奧斯特實驗揭示了一個十分重要的本質(zhì)電流周圍存在磁場，電流是電荷定向運動產(chǎn)生的，所以通電導(dǎo)線周圍的磁場實質(zhì) 上是運動電荷產(chǎn)生的 你想知道這是怎么回事嗎？我們這節(jié)課就一起來學(xué)習(xí)第一節(jié)“劃時代的發(fā)現(xiàn)” 新課導(dǎo)入 【導(dǎo)入三】 “科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”在漫漫的人類

6、歷史長河中，科學(xué)技術(shù)的進步，一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問世，極大地解放了生產(chǎn)力，推動了人類社會的發(fā)展，特別是我們剛剛跨過的二十世紀，更 是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時期經(jīng)濟建設(shè)離不開能源，人類發(fā)明也離不開能源，而最好的能源是電能，可以說人類離不開電飲水思源，我們忘不了為發(fā)現(xiàn)和使用電能做出卓越貢獻的科學(xué)家 法拉第 1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第由此受到啟發(fā)，開始了“由磁生電”的探索，經(jīng)過十年堅持不懈的努力，于1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，開辟了人類的電氣化時代 新課導(dǎo)入 【導(dǎo)入四】 師：通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道，1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)之后，法拉第堅信：既然“電能生磁”，那么“

7、磁也能生電”經(jīng)過十年艱苦卓絕的努力，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象. 這 節(jié)課，我們每個人都做一回法拉第，沿著他的足跡，體驗一下他當(dāng)年的探究過程 師板書 4.2 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 新課導(dǎo)入 1.“電生磁”的發(fā)現(xiàn) 1820年,丹麥物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng). 2.“磁生電”的發(fā)現(xiàn) 1831年,英國物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象. 電磁感應(yīng)的探究歷程 知識必備 知識點一 奧斯特 法拉第 3.法拉第的概括 法拉第把引起感應(yīng)電流的原因概括為五類: (1)變化的; (2)變化的; (3)的恒定電流; (4)的磁鐵; (5)在磁場中運動的. 4.電磁感應(yīng) 法拉第把他發(fā)現(xiàn)的磁生電的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫

8、. 知識必備 電流 磁場 運動 運動 導(dǎo)體 感應(yīng)電流 只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量 ,閉合導(dǎo)體回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流. 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 知識必備 知識點二 發(fā)生變化 想一想磁通量是矢量還是標量?有沒有正、負之分? 學(xué)習(xí)互動 磁通量的理解和計算 考點一 答案標量.有,如某面積內(nèi)有不同方向的磁場時,規(guī)定某個方向的磁通 量為正,則反方向的磁通量為負. 要點總結(jié) 1.B與S垂直時(勻強磁場中):=BS,B為勻強磁場的 ,S為 線圈的. 2.B與S不垂直時(勻強磁場中):=BS,S為線圈在垂直于磁場方向上 的,在應(yīng)用時可將S分解到與B垂直的方向上,如圖4-1-1所 示,=. 學(xué)習(xí)互動 圖4-1-1

9、磁感應(yīng)強度 面積 有效面積 BSsin 3.某面積內(nèi)有不同方向的磁場時:分別計算不同方向的磁場的磁通量,然后規(guī)定某 個方向的磁通量為正,則反方向的磁通量為負,求其代數(shù)和. 4.線圈為多匝時,磁通量的計算不受影響,因為穿過線圈的磁感線的條數(shù)不受線圈 匝數(shù)的影響. 5.面積S的含義:S不一定是某個線圈的真正面積,而是線圈在磁場 范圍內(nèi)的面積.如圖4-1-2所示,S應(yīng)為線圈面積的一半. 學(xué)習(xí)互動 圖4-1-2 學(xué)習(xí)互動 學(xué)習(xí)互動 學(xué)習(xí)互動 情景1 如圖4-1-5所示,導(dǎo)體棒AB前后平動、左右平動、上下平動,引起電流表 指針擺動的方向已記錄在下表中. 學(xué)習(xí)互動 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 考點二 圖4-1

10、-5 在這個實驗中,什么情況下能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流? 學(xué)習(xí)互動 導(dǎo)體棒的運動電流表指針的擺動方向 向前平動向左 向后平動向右 向左平動不擺動 向右平動不擺動 向上平動不擺動 向下平動不擺動 答案當(dāng)導(dǎo)體棒前后平動切割磁感線時能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流. 要點總結(jié) 1.實驗中,部分導(dǎo)體切割磁感線,閉合電路 發(fā)生變化時(磁場不變 化),有電流產(chǎn)生;當(dāng)導(dǎo)體棒左右、上下平動,閉合電路 沒有發(fā)生變 化時,無電流產(chǎn)生. 學(xué)習(xí)互動 所圍面積 所圍面積 情景2如圖4-1-6所示,把磁鐵的某一個磁極插入線圈、把磁鐵靜止放在線圈 中或把磁鐵從線圈中抽出,分別記錄電流表指針的擺動方向,如下表所示. 學(xué)習(xí)互動 圖4-1-6 通過分析

11、表格,回答下列問題: (1)在這個實驗中,什么情況下閉合回路中能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流? (2)產(chǎn)生感應(yīng)電流時,發(fā)生了什么變化? 學(xué)習(xí)互動 磁鐵的運動 電流表指針 的擺動方向 磁鐵的運動 電流表指針 的擺動方向 N極插入線圈向右S極插入線圈向左 N極停在線圈中不擺動S極停在線圈中不擺動 N極從線圈中抽出向左S極從線圈中抽出向右 答案(1)磁鐵插入和抽出線圈時,閉合回路中能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流. (2)磁鐵插入線圈時,線圈內(nèi)部的磁場由弱變強;磁鐵從線圈中抽出時,線圈內(nèi)部的磁場 由強變?nèi)?說明當(dāng)線圈內(nèi)部的磁場強弱發(fā)生變化時,閉合回路會產(chǎn)生感應(yīng)電流. 要點總結(jié) 2.實驗中,磁鐵相對線圈運動,線圈內(nèi)發(fā)生變化,變或者

12、變(線 圈面積不變),有電流產(chǎn)生;當(dāng)磁鐵在線圈中靜止時,線圈內(nèi)不變化,無電 流產(chǎn)生. 學(xué)習(xí)互動 磁場強弱 磁場 情景3某同學(xué)按照如圖4-1-7所示的裝置進行實驗,得到了下表所示的實驗現(xiàn) 象,分析實驗并回答下列問題: 學(xué)習(xí)互動 圖4-1-7 (1)在這個實驗中,什么情況下能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流? (2)產(chǎn)生感應(yīng)電流時,發(fā)生了什么變化? 學(xué)習(xí)互動 操作現(xiàn)象 開關(guān)閉合瞬間有電流產(chǎn)生 開關(guān)斷開瞬間有電流產(chǎn)生 開關(guān)處于閉合狀態(tài),滑動變阻器的滑片不動無電流產(chǎn)生 開關(guān)處于閉合狀態(tài),迅速移動滑動變阻器的滑片有電流產(chǎn)生 答案(1)線圈A所在的電路的開關(guān)閉合、斷開瞬間以及迅速移動滑動變阻器的 滑片時,產(chǎn)生感應(yīng)電流. (2)產(chǎn)生感應(yīng)電流時,線圈A中的電流發(fā)生了變化. 要點總結(jié) 3.實驗中,通、斷電瞬間以及滑動變阻器的滑片迅速移動