電磁感應(yīng)講稿

1、電磁感應(yīng)講稿（一）導(dǎo)入新課老師：同學(xué)們好，我們開始上課。首先，請大家觀看大屏幕，我們一起來欣賞一組圖片（PPT）?，F(xiàn)在展示的這組圖片大家一定非常熟悉。這是我們享有“東方巴黎”之稱的夜上海。請同學(xué)們告訴我，圖片中最能吸引你目光的是什么？對！艷麗的燈光。我們都知道，燈泡要發(fā)光必須有電能的支持。那么，大家有沒有想過，如此強(qiáng)大的電能來自何方、它又是如何產(chǎn)生的呢？學(xué)生：老師：對！這樣的電能來自發(fā)電廠，是由發(fā)電廠中的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的?，F(xiàn)在屏幕上展示的是我國最具代表性的發(fā)電廠，其中有大家十分熟悉的山東黃臺火力發(fā)電廠，這幅是新建的長江三峽水電站，它是當(dāng)今世界第一的水利樞紐，還有比較早的秦山核電站。下面是一組發(fā)電廠

2、里面的發(fā)電設(shè)備，通過它們，能生產(chǎn)出強(qiáng)大的電能。大家是否發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)電設(shè)備的體積都非常龐大，而且形態(tài)各異。那么，這種形態(tài)各異的發(fā)電設(shè)備又是如何產(chǎn)生電能的呢？老師：為幫助大家能揭開謎底，請大家來看講臺上放置的這一裝置，它主要由小燈、線圈和磁鐵構(gòu)成。下面，請大家注意觀察，當(dāng)我搖動(dòng)手柄時(shí)，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？學(xué)生：小燈泡閃爍了。老師：小燈泡閃爍了，這就說明小燈泡獲得了電能。其實(shí),上面我們看到的那些形態(tài)各異的電廠中的發(fā)電設(shè)備都是依據(jù)剛才老師演示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生產(chǎn)出強(qiáng)大的電能的。那么，為什么這樣的裝置，經(jīng)過這樣的操作就會產(chǎn)生電能？帶著這個(gè)的問題我們來開始今天的新課。（二）新課教授（演示實(shí)驗(yàn)）老師：首先，請大家先

3、來看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。我這里有一根條形磁鐵和螺線管，螺線管的線圈連接了一個(gè)檢流計(jì)。我們知道，檢流計(jì)是用來檢測電流的儀表，如果檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)就說明有電流經(jīng)過。老師：下面請大家注意觀察，當(dāng)我把條形磁鐵插入或從螺旋管中拔出時(shí)，會發(fā)生怎樣的現(xiàn)象？（實(shí)驗(yàn)：插入、拔出。）大家看到什么現(xiàn)象？學(xué)生：檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)了。老師：這說明，在我將條形磁鐵插入或拔出螺旋管的過程中有電流生成了。其實(shí)，今天我們所看到的現(xiàn)象，早在1831年，法拉第就已經(jīng)觀測到了。在他遞交給皇家學(xué)會的報(bào)告中，就把利用上述方法獲得電流的現(xiàn)象定名為“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”。所產(chǎn)生的電流稱為“感應(yīng)電流”。老師：在我們追溯歷史的過程中，不知大家是否思考過這

4、樣的問題，法拉第當(dāng)時(shí)為什么會萌發(fā)出要探索“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”這一想法的？為了幫助大家思考，我們來回顧這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)。1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)，在一根導(dǎo)線下方，放置一個(gè)小磁針，當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。人們把這種現(xiàn)象稱之為電流的磁效應(yīng)。接下來，需要大家思考的問題是，當(dāng)你面對這樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你會萌發(fā)出怎樣的想法？下面，大家相互討論討論，看看大家由此能產(chǎn)生怎樣的聯(lián)想？注意，要思考產(chǎn)生聯(lián)想的理由。學(xué)生： 老師：很好！這一現(xiàn)象說明電能生磁。由此產(chǎn)生的聯(lián)想是，既然電能生磁，那么磁能否產(chǎn)生電呢？其實(shí)，當(dāng)時(shí)法拉第也是在奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應(yīng)的啟發(fā)下萌發(fā)出要探索磁能否生電這一想法的。在此之后，法拉第

5、經(jīng)過漫長的探索，終于發(fā)現(xiàn)，可以通過將條形磁鐵插入或從螺旋管中拔出的方法來獲得電流。接下來，讓我們一起來繼續(xù)法拉第的探索。大家想一想，除了這個(gè)方法外，還有沒有其他方法也能產(chǎn)生電流？大家可以利用桌上的實(shí)驗(yàn)器材，充分發(fā)揮想象力，自由搭配，把只要能使檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的方法都記錄下來。學(xué)生：自主實(shí)驗(yàn)老師：（在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索時(shí)，請大家注意思考，剛才的實(shí)驗(yàn)，主要涉及哪些實(shí)驗(yàn)器材？實(shí)驗(yàn)過程的主要特征是什么？實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象之間存在怎樣的聯(lián)系？希望大家通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中所涉及的主要實(shí)驗(yàn)要素的把握，來拓展我們的探索思路。）學(xué)生：自主實(shí)驗(yàn)老師：好，我發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)有不少同學(xué)利用桌面上的實(shí)驗(yàn)器材發(fā)現(xiàn)了使檢流計(jì)的

6、指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的一些方法，當(dāng)然，有的同學(xué)也借助了教材。下面，我們一起來交流一下，大家是通過怎樣的方法使檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的。學(xué)生：方法1：利用閉合電路中的導(dǎo)體（與檢流計(jì)相連）在磁場中運(yùn)動(dòng)。 方法2：將副線圈插入原線圈中，閉合電鍵時(shí)，檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。方法3：增大（或減小）滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 方法4：改變線圈面積，檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。老師：很好，經(jīng)過大家的努力，我們找到了許多能使檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的方法。接下來，我們是繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)摸索？把可能產(chǎn)生“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的其它方法都一一找出來呢？還是應(yīng)該先對我們已經(jīng)做的工作進(jìn)行初步的總結(jié)，對能夠產(chǎn)生“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的不同方法進(jìn)

7、行歸類，看看它們有沒有什么共同的特征。然后在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)行進(jìn)一步的理性探索？ 學(xué)生：老師：下面，大家相互議論一下，看看，能不能對大家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的能夠產(chǎn)生“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的不同方法進(jìn)行初步的歸類 對。通過分析，我們發(fā)現(xiàn)，可以將以上產(chǎn)生“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的方法初步歸類成：1、 磁場與線圈的相對運(yùn)動(dòng)2、 改變磁場的大小。3、改變線圈的大小。老師：很好，大家再想一想，對于以上的總結(jié)，我們還能不能做進(jìn)一步的歸納？為了幫助大家對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步的歸納，請看大屏幕（PPT）。老師：屏幕上展示的是將條形磁鐵插入或從螺旋管的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請大家在觀察時(shí)，注意思考，條形磁鐵與線圈相對運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是什么？對，是進(jìn)入線圈的

8、磁場發(fā)生變化。由此，對于上面的總結(jié)我們是否可以作出這樣的進(jìn)一步歸納：就是說，在實(shí)驗(yàn)中，只要改變磁場或改變線圈的大小就能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。很好。如果現(xiàn)在要求大家再用控制變量的思維方法來對我們的歸納進(jìn)行更為完整的表述。大家想一想，我們又應(yīng)該怎樣來表述我們的總結(jié)呢？對！1、在線圈不變的情況下，改變磁場的大小。2、在磁場不變的情況下，改變線圈的大小。老師：好！，經(jīng)過上述這樣的分析，現(xiàn)在，大家能不能說出電磁感應(yīng)現(xiàn)象與哪些因素有關(guān)。對！與B和S有關(guān)。那么，電磁感應(yīng)現(xiàn)象與B和S到底又是怎樣的關(guān)系呢？同樣，為幫助大家的思考，請大家一起來看大屏幕，屏幕上展示的是剛才我們已經(jīng)歸納出的兩種產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象模擬動(dòng)畫，

9、請同學(xué)們注意觀察，它們之間有什么共同的地方？學(xué)生： 老師：對，進(jìn)入線圈的磁感線條數(shù)都發(fā)生了變化。換句話說，我們可以用我們以前所學(xué)過的哪一物理量來描述這種變化？學(xué)生：磁通量。老師：由此，我們是否可以得出，只要進(jìn)入線圈的磁通量發(fā)生變化就會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。老師：那么，是不是只要產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象就一定能得到感應(yīng)電流呢？學(xué)生：電路必須閉合。老師：大量的實(shí)驗(yàn)表明，只要滿足穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就能產(chǎn)生感應(yīng)電流。，下面我們一起來看看電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活實(shí)際中的應(yīng)用。（三）鞏固新課（發(fā)電機(jī)）老師：前面我們所看到的發(fā)電廠中的這些龐大的發(fā)電設(shè)備，其實(shí)，它們的發(fā)電原理和講臺上的這臺裝置是完全相同。也就

10、是說，這一裝置實(shí)際上就是一臺小型的手搖式發(fā)電機(jī)。下面，我們一起來分析手搖發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理。首先，讓我們一起先來了解這臺手搖發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)（動(dòng)畫）?？纯?，能不能幫助大家分析手搖發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理。請看大屏幕，這幅三維動(dòng)畫清晰地向我們展示出發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從圖中我們不難看出，這個(gè)裝置中最核心的就是這部分，我們可以看到，它主要由磁鐵，磁體間的線圈以及與線圈相聯(lián)的正負(fù)電刷等部件構(gòu)成的。好，現(xiàn)在請大家結(jié)合剛才看到的手搖發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，利用我們今天所學(xué)習(xí)的知識來分析手搖式發(fā)電機(jī)是怎樣產(chǎn)生電流的。學(xué)生：利用外力使閉合線圈在馬蹄形磁鐵的二極間轉(zhuǎn)動(dòng)，使通過線圈的磁通量變化，且線圈閉合，電路產(chǎn)生了感應(yīng)電流。老師： 為

11、進(jìn)一步幫助大家更清晰地了解手搖發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理，我們一起來看大屏幕（動(dòng)畫）。現(xiàn)在展示在我們面前的是手搖式發(fā)電機(jī)發(fā)電原理示意動(dòng)畫。我們看到了，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過線圈的磁通量不停地在發(fā)生變化，而且，線圈處于閉合電路中，因此，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。 剛才這位同學(xué)說得很正確。老師：我們知道，自然界中能量是不會平白無辜產(chǎn)生的。那么，我們應(yīng)該如何來解釋發(fā)電機(jī)的能量是如何轉(zhuǎn)換而來的呢？學(xué)生： 老師：對，搖動(dòng)手搖發(fā)電機(jī)的手柄，表示外力做功，產(chǎn)生了機(jī)械能，正是這一機(jī)械能通過電磁感應(yīng)現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電能。剛才我們還看了水力發(fā)電，火力發(fā)電以及核能發(fā)電，它們都是通過將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的，整個(gè)過程中能量仍然守恒。老師：

12、其實(shí)，除了發(fā)電機(jī)，電磁感應(yīng)現(xiàn)象隨處可見。在歌劇院欣賞歌劇時(shí)，也許我們還能聽清帕瓦羅帝的天然嗓音。但如果是在八萬人體育場里，不借助麥克風(fēng)的話，估計(jì)許多歌手們無法充分展示風(fēng)采了?？梢?，麥克風(fēng)是一件不可缺少的演唱工具。那么，大家有沒有想過，麥克風(fēng)是怎么把優(yōu)美的歌聲傳遞給聽眾的呢？為了幫助大家了解麥克風(fēng)的傳聲原理，我們先來觀察一下麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)。請大家看屏幕，這是一只動(dòng)圈式麥克風(fēng)，在深入其內(nèi)部時(shí)，我們看到這樣一個(gè)部件，這是音頭，它是麥克風(fēng)工作的核心，那么，音頭又是有哪些部分組成的呢？它是由軟鐵、磁體以及與軟鐵相連的薄膜和線圈等部件構(gòu)成。其中，（收起來時(shí)）線圈與薄膜相連，而軟鐵與磁體牢牢結(jié)合在一起，使其內(nèi)

13、部形成一個(gè)定向的磁場。好，在了解了麥克風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)以后，請大家思考一下，能不能運(yùn)用今天所學(xué)的知識，解釋一下麥克風(fēng)是如何進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換的。學(xué)生：當(dāng)有聲波進(jìn)入麥克風(fēng)中時(shí)，薄膜會隨聲波振動(dòng)，線圈就被帶動(dòng)在兩極間磁場中運(yùn)動(dòng)，就可以產(chǎn)生電流了。老師：非常好，請大家繼續(xù)看屏幕，我們知道，歌手歌唱時(shí)會產(chǎn)生聲波，歌手發(fā)出的聲波，就會使麥克風(fēng)中的薄膜振動(dòng)，從而帶動(dòng)線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，通過線圈的磁通量發(fā)生變化了，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，就把聲波轉(zhuǎn)換為微小的電流，而這個(gè)電流信號經(jīng)放大電路放大，在揚(yáng)聲器中就有放大的聲音出現(xiàn)。（電吉他）老師：在演唱會上，我們經(jīng)常會看見歌手手持電吉他進(jìn)行縱情的彈唱，那么，不知大家是否想過，電吉

14、他的樂聲又是如何形成的呢？學(xué)生：老師：為了幫助大家了解電吉他的發(fā)聲原理。我們先來觀察一下電吉他的結(jié)構(gòu)。接下來，請大家看屏幕，我們看到，在電吉他的上方有一排琴弦，在琴弦的下方有一排圓柱體。這圓柱體是什么呢？是磁體。在磁體的外面禁錮著一組線圈。在它們的上方，有一根琴弦，琴弦是用可以被磁化的材料組成。好，在我們了解了電吉他的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以后，請大家思考一下，能不能運(yùn)用今天所學(xué)的知識，解釋一下電吉他是如何進(jìn)行發(fā)聲的。學(xué)生： 老師：非常好，請大家繼續(xù)看屏幕，這是一段三維動(dòng)畫，它能夠逼真地向我們展示電吉他工作過程。我們看到，在磁體周圍存在磁場，當(dāng)由可以被磁化材料組成的琴弦放在磁體上方時(shí)，琴弦被磁化，在它的周圍就產(chǎn)生了感應(yīng)磁場，當(dāng)琴弦被撥動(dòng)后，感應(yīng)磁場和原磁場的合磁場在變化，使得進(jìn)入線圈的合磁通量發(fā)生變化，就產(chǎn)生了感應(yīng)電流。感應(yīng)電流進(jìn)入電子音箱中被還原放大，就有了我們所聽見的電吉他的聲音。（課堂小結(jié)）老師：今天大家都當(dāng)了一