《探究電磁感應的產(chǎn)生條件》教學設計

1、探究電磁感應的產(chǎn)生條件教學設計山東省泗水縣實驗中學劉彥賀一、學習任務分析 1教材的地位和作用 探究電磁感應的產(chǎn)生條件是高中物理新課程（選修3-2）第四章第二節(jié)的內容，是電磁學的核心內容之一，在整個高中物理中占有相當重要的地位。本節(jié)內容揭示了磁和電的內在聯(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，是學生今后學習法拉第電磁感應定律、楞次定律和交變電流產(chǎn)生的基礎。 在教材的編排上本節(jié)從初中知識點閉合電路的部分導線切割磁感線產(chǎn)生電流入手，再設計學生探究實驗，對現(xiàn)象進行分析歸納，最后總結出產(chǎn)生感應電流的條件，這樣的編排符合學生的認知規(guī)律。

2、 2學習的主要任務 除了從知識上讓學生了解并掌握電磁感應的產(chǎn)生條件外，更為重要的是，本節(jié)教材內容一個顯著的特點就是探究性強，通過觀察三個實驗，理出頭緒、分析論證進而歸納出結論，充分體現(xiàn)了實驗探究的具體過程，能夠很好的培養(yǎng)學生的探究能力。 同時，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)電磁感應規(guī)律的物理學史料的介紹，是一個很好的德育切入點，同時也體現(xiàn)了教材對學生人文思想和科學精神的熏陶。 3教學重點和難點 （1）教學重點 學生實驗探究的過程。 對產(chǎn)生感應電流條件的歸納總結。 （2）教學難點

3、60;教師對學生探究式學習的操控。 學生對實驗現(xiàn)象的分析總結磁通量的變化。 二、學習者情況分析 學生對閉合電路的部分導線切割磁感線能產(chǎn)生電流，在初中已有一定的認識，但在空間想象、問題本質的分析等方面還較為薄弱。因此，在教學中從學生的已有知識出發(fā)，通過學生自主學習、探究實驗、產(chǎn)生問題、協(xié)作交流等學習方法，從而解決問題得出產(chǎn)生感應電流的條件的結論。 三、教學目標 根據(jù)上述對學習任務和學習者情況的分析，確定本節(jié)課教學目標如下：  1知識和技能 （1）知道什么是電磁感應現(xiàn)象。 （2）能根據(jù)實驗事實歸納產(chǎn)生感應電流

4、的條件。 （3）會運用產(chǎn)生感應電流的條件判斷具體實例中有無感應電流。 （4）能說出電磁感應現(xiàn)象中的能量轉化特點。 2過程和方法 （1）體會科學探索的過程特征，領悟科學思維方法。 （2）通過實驗探究，歸納概括出利用磁場產(chǎn)生電流的條件，培養(yǎng)學生的觀察、操作、探究、概括能力。 3情感、態(tài)度和價值觀 （1）通過本節(jié)課的學習，激發(fā)學生的求知欲望，培養(yǎng)他們嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。 （2）介紹法拉第不怕困難，頑強奮戰(zhàn)十年，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，感受法拉第勇于探索科學真理的科學精神。 （3）通過對物理學中簡潔美的介紹賞析，培養(yǎng)

5、學生欣賞物理學中美的情懷。 四、教學方法 在課堂中通過一個演示實驗和兩個學生探究實驗，創(chuàng)設物理情景。教師引導學生認真觀察、積極思維，然后進行分析論證，歸納總結出產(chǎn)生感應電流的條件；同時通過同學間的分組實驗和討論，調動學生學習的積極性，提高學生課堂學習的效率，培養(yǎng)學生的協(xié)作精神。 五、教學器材 自制鋁管“電磁隧道”，小鐵球，磁性小球，靈敏電流計，蹄形磁鐵，線框，條形磁鐵，大小螺線管各一個，電源，滑動變阻器，導線，多媒體課件，學生分組實驗器材。 六、教學過程設計【引入新課】 師：2008年奧運會在我國北京隆重舉行，我們奧運健兒在奧運會上取

6、得了優(yōu)異成績，尤其是在男子佩劍比賽中，我國運動員仲滿以15：9的好成績戰(zhàn)勝了法國運動員尼古拉-洛佩，贏得了自1984年洛杉磯奧運會以來中國擊劍隊的首枚金牌，為祖國贏得了榮譽。大家想一下，擊劍比賽中是如何記錄比賽成績的？ 生：是用運動員頭盔上的指示燈發(fā)出的閃光來記錄比賽成績的。 師：下面我發(fā)明一種裝置，同樣可以用來記錄比賽成績。下面進行演示實驗，指示燈發(fā)光。 師：為什么會發(fā)生上述現(xiàn)象呢？等學完本章內容后，我們就會明白了，本節(jié)課我們先來學習本節(jié)內容探究電磁感應的產(chǎn)生條件。 【新課教學】 1史料介紹 首先讓我們把目光投向1820年4月的一天

7、，丹麥物理學家奧斯特在一次演講中，碰巧在南北方向的導線下面放置了一枚小磁針，當電源接通時，小磁針居然轉動了，聽眾中大概沒有人注意到這一現(xiàn)象，但奧斯特卻為這一發(fā)現(xiàn)感到振奮，這就是后來著名的奧斯特實驗。  奧斯特實驗揭示了電能夠產(chǎn)生磁，那反過來磁能否產(chǎn)生電呢？當時很多物理學家都進行了艱難的探索，如法國的安培、瑞士的科拉頓等，但均以失敗告終。最后只有英國的法拉第經(jīng)過十年的不懈努力，終于為我們找到了答案，磁可以產(chǎn)生電，但是有條件的，下面就讓我們沿著當年法拉第探索的足跡，來探究一下產(chǎn)生電磁感應所需要滿足的條件吧。（講述的同時在屏幕上展示安培、科拉頓、法拉第等圖片）  2探究電磁感應的

8、產(chǎn)生條件 師：大家看，我這樣直接把導線接到磁鐵兩端，能否產(chǎn)生感應電流。 生：不能。 師：請大家思考一下，要進行這個探究實驗，器材應該如何去選。 引導學生總結：要有產(chǎn)生磁場的物體：如蹄形磁鐵、條形磁鐵、通電螺旋管等；要有能夠顯示電流的器材，如靈敏電流計等；要有產(chǎn)生感應電流的裝置，如導體棒、線圈等。 師：大家看屏幕，顯示的是我們教材為大家提供的三套實驗方案，請大家仔細體會是不是滿足我們探究需要，然后進行實驗 探究實驗一：導體棒（環(huán)）切割磁感線運動，如圖2所示。 學生操作實驗，記錄觀察結果 導體棒（環(huán)）動作指針是否偏轉水

9、平向右運動 水平向左運動 斜向運動 豎直上下運動  小組討論，歸納          教師總結：當閉合電路的部分導體切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應電流。 師：除此之外，還有那些情況可以產(chǎn)生感應電流呢？下面讓我們看探究實驗二。 （2）探究實驗二：向線圈中插拔磁鐵，如圖3所示 學生操作實驗，記錄觀察結果 磁鐵的動作表針擺動方向磁鐵的動作表針擺動方向N極插入線圈 S極插入線圈 N極停在線圈

10、中 S極停在線圈中 N極從線圈中抽出 S極從線圈中抽出  小組討論，歸納 教師總結：當向線圈中插、拔磁鐵時線圈中會有感應電流產(chǎn)生。 （3）探究實驗三：模仿法拉第的實驗，如圖4所示。  學生操作實驗，記錄觀察結果 實驗操作表針偏轉開關閉合瞬間 開關斷開瞬間 開關閉合時，滑動變阻器不動 開關閉合時，迅速移動滑動變阻器的滑片  小組討論，歸納 教師總結：當螺線管A中的電流發(fā)生變化時，線圈B中會有感應電流產(chǎn)生。 3分析論證 

11、實驗二：如圖5所示，磁鐵插入線圈時磁場由弱變強，磁鐵由線圈抽出時，磁場由強變弱，即通過線圈B的磁場強弱變化時，可以產(chǎn)生感應電流。      實驗三：如圖6所示，由于開關閉合、斷開及迅速移動滑動變阻器的滑片，線圈A中的電流迅速變化，產(chǎn)生的磁場也在迅速變化，又由于兩個線圈套在一起，所以通過線圈B的磁場強弱也在迅速變化，從而產(chǎn)生感應電流。 總結一：由實驗二、三可以得出結論：當通過閉合電路的磁場強弱變化時，閉合電路中可以產(chǎn)生感應電流。 師：大家再看一下實驗一，剛才我們總結出來的結論適用么？ 生：不適用，因為閉合電

12、路所在處的磁場強弱并未發(fā)生變化。 師：既然磁場沒有發(fā)生變化，那是由于那個量發(fā)生變化而產(chǎn)生的感應電流呢？為了更好的說明問題，我們畫出實驗一的俯視圖，如圖7所示。  師：當當導體棒AB向左、右運動時，回路的那個量在變化？ 生：當導體棒AB向左、右運動時，雖然磁場的強弱沒有變化，但是導體棒切割磁感線的運動使得閉合回路包圍的面積在變化。 總結二：當磁場強弱不變但閉合回路面積發(fā)生變化時，同樣可以產(chǎn)生感應電流。 師：以上我們得出的是兩個結論，大家知道，我們物理有一種簡單樸實之美，我們最好能把剛才得到的兩個結論總結起來。下面需要引入一個新的物理量磁通量。 4磁通量 定義：穿過某一閉合回路的磁感線的條數(shù)。 我們有以上結論可以看出，不論是通過閉合回路的磁場強弱發(fā)生變化，還是面積發(fā)生變化，穿過閉合回路的磁通量都會發(fā)生變化。 由以上總結我們可以得到結論：不