選修3-21.1電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)(教學(xué)設(shè)計(jì))

1、1.1電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能1.知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史。2.知道電磁感應(yīng)、感應(yīng)電流的左義。3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是“變化，運(yùn)動(dòng)”中發(fā)生的。（二）過(guò)程與方法領(lǐng)悟科學(xué)探究中提岀問(wèn)題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問(wèn)題時(shí)的 重要性。（三）科學(xué)素養(yǎng)和價(jià)值觀1.領(lǐng)會(huì)科學(xué)家對(duì)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。2.以科學(xué)家不怕失敗、勇敢而對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志，科學(xué)探索的不懈追求，激勵(lì)自己。 教學(xué)重點(diǎn)：知逍與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史。 領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難 歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢而對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。教學(xué)難

2、點(diǎn)：領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。教學(xué)用具：計(jì)算機(jī)、投影儀、電學(xué)實(shí)驗(yàn)演示器教學(xué)過(guò)程：（-）引入新課在上一冊(cè)（選修3-1）我們學(xué)習(xí)了有關(guān)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的知識(shí)，對(duì)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(guò)感應(yīng)”使附近的導(dǎo)體出現(xiàn)電荷， 電流能夠在英 周用“感應(yīng)”出磁場(chǎng)，那么在磁場(chǎng)能否“感應(yīng)”出電流呢？回答是肯立的，這就是電磁感應(yīng) 現(xiàn)象。從這節(jié)課開(kāi)始，我們就來(lái)學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。我們首先來(lái)了解科學(xué)家們的探究歷程。（二）新課教學(xué)1、奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁

3、效應(yīng)的內(nèi)容。 提出以下問(wèn)題， 引導(dǎo)學(xué)生思考并 回答：（1）是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的？在這之前，科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景？（2）奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎？奧斯特面對(duì)失敗是怎樣做的？（3）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過(guò)程是怎樣的？用學(xué)過(guò)的知識(shí)如何解釋？（4）電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義？談?wù)勛约旱母惺?。學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合思考題，認(rèn)真閱讀教材，分成小組討論，發(fā)表自己的見(jiàn)解。（1）許多哲學(xué)家提出了各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想。奧斯特堅(jiān)信電與磁之間可能存在著某種聯(lián)系。而在這之前許多物理學(xué)家都堅(jiān)持認(rèn)為電與磁是互不相關(guān) 的。（2）奧斯特的研究并不是一帆風(fēng)順的。 經(jīng)歷了好多次失敗， 但奧

4、斯特始終沒(méi)有放棄。直到1820年4月的一次演講中他才發(fā)現(xiàn)了電流竟使下而的小磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是電流 的磁效應(yīng)。（3）奧斯特在1820年4月的一次演講中， 碰巧在南北方向的導(dǎo)線下而放置了一枚小磁針。當(dāng)電源接通時(shí)，小磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。說(shuō)明電流對(duì)小磁針產(chǎn)生了作用，證明電流在其周用 產(chǎn)生了磁場(chǎng)。這就是發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過(guò)程。通過(guò)前而的學(xué)習(xí)，我們知道，地磁場(chǎng)是南北方 向的，小磁針靜止時(shí)指示南北方向。通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向遵守安培左則。當(dāng)導(dǎo)線南北放程 時(shí)，導(dǎo)線下方的磁場(chǎng)方向沿東西方向，當(dāng)導(dǎo)線通電后，小磁針受到電流的磁場(chǎng)作用由原來(lái)的 南北方向轉(zhuǎn)向東西方向。奧斯特從磁針的偏轉(zhuǎn)，確定電和磁的聯(lián)系，也就是電流的磁效應(yīng)

5、。（4）電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在的某種聯(lián)系。奧斯特的思維和實(shí)踐突破了人類對(duì)電與磁認(rèn)識(shí)的局限性。電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了科學(xué) 認(rèn)識(shí)領(lǐng)域的思考，推動(dòng)了電磁學(xué)的發(fā)展。教師活動(dòng)：傾聽(tīng)學(xué)生回答，及時(shí)給出點(diǎn)評(píng)。課件演示電流的磁效應(yīng)。通過(guò)課件演示增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。2.法拉第心系“磁生電”教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué) 生思考并回答：（1）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考？法拉第持怎樣的觀點(diǎn)?（2）法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的？（3）法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終，失敗的原因是什么？（4）法拉第經(jīng)歷了多次失敗后

6、， 終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象， 他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具 體的過(guò)程是怎樣的？之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功,他認(rèn)為成功的“秘訣”是什么？（5）從法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程中，你學(xué)到了什么？談?wù)勛约旱捏w會(huì)。學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合思考題，認(rèn)真閱讀教材，分成小組討論，發(fā)表自己的見(jiàn)解。（1）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了對(duì)稱性的普遍思考： 既然電流能夠引起磁針的運(yùn)動(dòng),那么磁鐵也會(huì)使導(dǎo)線產(chǎn)生電流。法拉第堅(jiān)信：磁與電之間也應(yīng)該有類似的“感應(yīng)”。（2）法拉第的研究并不是一帆風(fēng)順的。 經(jīng)歷了好多次失敗， 但法拉第始終沒(méi)有放棄。直到1831年8月29日，他苦苦尋找了10年之久的“磁生電的效應(yīng)終于被發(fā)現(xiàn)了。（3）多次失敗后

7、，1831年8月29日，法拉第終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。他 把兩個(gè)線圈繞到同一個(gè)鐵環(huán)上，如圖所示。一個(gè)線圈接電源，一個(gè)線圈接“電流 表”，在給線圈通電和斷電的瞬間，另一個(gè)線圈中就出現(xiàn)電流。之后他乂做了大 量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功，他認(rèn)為成功的“秘訣”是：“磁生電”是一種在變化、 運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。法拉笫給出的五種產(chǎn)生電流的現(xiàn)象“磁生電”現(xiàn)象分為五類:變化的電流；變化的磁場(chǎng)；運(yùn)動(dòng)的恒定電流；運(yùn)動(dòng)的磁鐵；運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。（4）法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程經(jīng)歷了10年之久，經(jīng)歷了大量的失敗，但法拉第 憑借自己的堅(jiān)立信念和對(duì)科學(xué)的執(zhí)著追求，勇敢地而對(duì)失敗，一次又一次，最終成功屬于堅(jiān) 持不懈的有心人，他

8、成功了。作為現(xiàn)代的中學(xué)生就要學(xué)習(xí)法拉第不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的 堅(jiān)強(qiáng)意志。教師及時(shí)給岀點(diǎn)評(píng)。課件演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象。通過(guò)課件演示增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的 條件將在下節(jié)課深入學(xué)習(xí)，本節(jié)課不宜過(guò)多地展開(kāi)。讓學(xué)生體會(huì)一下最終法拉第成功的原因, 在于磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能岀現(xiàn)的效應(yīng)。（三）實(shí)驗(yàn)演示，產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種情況磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針是否擺動(dòng)磁鐵靠近線圈磁鐵停在線圈中磁鐵離開(kāi)線圈操作指針的擺動(dòng)情況開(kāi)關(guān)閉合瞬間開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間開(kāi)關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片（四）電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)的巨大的社會(huì)發(fā)展意義：假如沒(méi)有法拉第電磁感應(yīng)定律，假如沒(méi)有發(fā)電機(jī)，電氣時(shí)代就不會(huì)來(lái)臨，也就不可能 有后來(lái)的電氣化、自動(dòng)化和信息化。法拉第提出了 “電場(chǎng)”、“磁場(chǎng)”的概念。愛(ài)因斯坦