《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》

探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件核心素養(yǎng)目標(biāo)核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的，物理課堂教學(xué)是學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)的主陣地，本文以“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”教學(xué)為例，從創(chuàng)設(shè)情景，提出課題；實(shí)驗(yàn)探究，交流體驗(yàn)；分析論證，提煉總結(jié)；課堂鞏固，學(xué)以致用等四個方面展開教學(xué)。在教學(xué)設(shè)計(jì)上更加突出核心素養(yǎng)要素中的“實(shí)驗(yàn)探究“，“科學(xué)思維”和“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”，同時也兼顧“物理觀念”的形成。教學(xué)目標(biāo)知識與技能(1)知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．(2)能根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件．(3)會運(yùn)用產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件判斷具體實(shí)例中有無感應(yīng)電流．過程與方法(1)體會科學(xué)探索的過程特征，領(lǐng)悟科學(xué)的思維方法．(2)通過實(shí)驗(yàn)探究，歸納概括出利用磁場產(chǎn)生電流的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作、探究、概括能力．情感、態(tài)度與價值觀(1)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度．(2)通過對物理學(xué)中對稱美、簡潔美的介紹賞析，培養(yǎng)學(xué)生欣賞物理學(xué)中美的情懷．教學(xué)重難點(diǎn)1．通過實(shí)驗(yàn)探究、歸納概括出利用磁場產(chǎn)生電流的條件的過程．2．學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析總結(jié)——磁通量的變化．教學(xué)準(zhǔn)備靈敏電流計(jì)、蹄形磁鐵、線框、條形磁鐵、螺線管、電源、滑動變阻器、導(dǎo)線、多媒體課件等．引入新課【提出問題】在倫敦奧運(yùn)會男子花劍比賽中，雷聲以15：13擊敗對手，獲得了金牌，打破了中國男子花劍金牌零的突破，為祖國贏得了榮譽(yù)．大家想一下，擊劍比賽中是如何記錄比賽成績的？答案點(diǎn)撥：是用運(yùn)動員頭盔上的指示燈發(fā)出的閃光來記錄比賽成績的．為什么運(yùn)動員頭盔上的指示燈會發(fā)光呢？我們很容易就能夠想到是產(chǎn)生的感應(yīng)電流點(diǎn)亮了指示燈，這節(jié)課我們就來探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件．新課教學(xué)【課件展示】法拉第的實(shí)驗(yàn)法拉第是用自制的簡單儀器發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的．法拉第用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上，一個線圈A接電源，另一個線圈B接電流表.在他給線圈A通電或斷電的瞬間，發(fā)現(xiàn)線圈B中出現(xiàn)了電流.圖乙是法拉第實(shí)驗(yàn)用的自制線圈．后來，他去掉了鐵環(huán)，并把兩個線圈稍微分開一點(diǎn)，在給線圈A通電的瞬間，發(fā)現(xiàn)線圈B中仍然出現(xiàn)電流，只是比較弱，這就是人類發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的最初的實(shí)驗(yàn)，它成了物理學(xué)發(fā)展史中的一個重要里程碑．【知識回顧】我們在初中已經(jīng)學(xué)過，當(dāng)閉合導(dǎo)體回路的一部分做切割磁感線的運(yùn)動時，閉合導(dǎo)體回路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流．問題：進(jìn)行探究導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該如何選擇實(shí)驗(yàn)器材？答案點(diǎn)撥：(1)產(chǎn)生磁場的物體：蹄形磁鐵、條形磁鐵、通電螺線管等；(2)顯示電流的器材：靈敏電流計(jì)；(3)切割磁感線的物體：導(dǎo)體棒、導(dǎo)線等．利用多媒體課件展示實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)物連接圖、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄表格等．導(dǎo)體棒動作指針是否偏轉(zhuǎn)水平向右運(yùn)動水平向左運(yùn)動

斜向運(yùn)動豎直上下運(yùn)動思考討論：除此之外，還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？【探究實(shí)驗(yàn)】1．向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中抽出(1)介紹實(shí)驗(yàn)裝置，說明實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?2)每個小組進(jìn)行分工，明確每個同學(xué)的操作要求．(3)按照實(shí)驗(yàn)要求連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫表格．(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.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極停在線圈中S極停在線圈中N極從線圈中抽出S極從線圈中抽出2．模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)(1)介紹實(shí)驗(yàn)裝置，說明實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?2)每個小組進(jìn)行分工，明確每個同學(xué)的操作要求．(3)按照實(shí)驗(yàn)要求連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫表格．(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．實(shí)驗(yàn)操作表針偏轉(zhuǎn)開關(guān)閉合瞬間開關(guān)斷開瞬間開關(guān)閉合時，滑動變阻器不動

開關(guān)閉合時，迅速移動滑動變阻器的滑片【分析論證】根據(jù)以上探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，嘗試歸納感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件．1．閉合電路與磁鐵發(fā)生相對運(yùn)動時，線圈中的磁場強(qiáng)弱變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流．2.開關(guān)通斷或滑動變阻器的滑片迅速移動時，線圈A中的電流變化，線圈A中電流產(chǎn)生的磁場強(qiáng)弱發(fā)生變化，線圈B中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流.總結(jié)：當(dāng)閉合導(dǎo)體回路所處的磁場強(qiáng)弱發(fā)生變化時，閉合導(dǎo)體回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．問題：如圖所示，在導(dǎo)體切割磁感線的過程中，導(dǎo)體回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流．但是，閉合導(dǎo)體回路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變化，為什么也可以產(chǎn)生感應(yīng)電流？Xxx^xXXXXXOxXXIXXXOxXXIXXX%XXXXXXXXXXXx4xXX答案點(diǎn)撥：閉合導(dǎo)體回路中能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，是因?yàn)閷?dǎo)體切割磁感線．雖然磁場的強(qiáng)弱沒有變化，但是閉合導(dǎo)體回路所包圍的面積發(fā)生了變化．【歸納總結(jié)】只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流．【知識拓展】利用多媒體課件展示磁通量的相關(guān)知識．(1)物理意義:表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少.用字母符號中表示.(2)計(jì)算公式：①=BS,式中B為勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，S為有磁感線穿過且與B垂直的有效面積.如圖所示，1和2為垂直磁場放置的兩個圓環(huán)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，由于環(huán)1和環(huán)2在磁場中的面積相同，所以穿過這兩個圓環(huán)的磁通量是相等的．⑶國際單位：韋伯，符號是Wb,1Wb=1T?m2.(4)磁通量是標(biāo)量．若規(guī)定磁感線穿入這個平面為正，則穿出為負(fù)．若穿過一個面的磁感線來自相反方向，則穿過這個面的磁通量應(yīng)為其代數(shù)和．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中有一面積為S的矩形線圈abcd,垂直于磁場放置，現(xiàn)使線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)180°,若規(guī)定初態(tài)的磁通量為正，即①1=BS,則末態(tài)的磁通量①2=—BS.(5)穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)．因?yàn)榇┻^線圈的磁感線條數(shù)與匝數(shù)無關(guān),所以線圈多匝時,不影響磁通量的計(jì)算．三、課堂小結(jié)我們通過實(shí)驗(yàn)探究了電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件：不論什么原因,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就會有感應(yīng)電流產(chǎn)生．本節(jié)課我們除了要掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件外,更重要的是要掌握物理探究實(shí)驗(yàn)的探究方法,體驗(yàn)探究過程．四、布置作業(yè)問題與練習(xí)：1、2、3.教學(xué)反思為了增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識并增強(qiáng)他們對物理學(xué)習(xí)的興趣,我利用了演示實(shí)驗(yàn)。整堂課的主要知識點(diǎn)都是通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生自己得出,并通過已掌握的知識加以解釋,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。這種方法既培養(yǎng)了學(xué)生的探究、分析、解決問題的能力,又培養(yǎng)學(xué)生的交流合作的精神,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、歸納總結(jié)能力和語言表述能力。在教學(xué)過程中使學(xué)生成為主體，主動參與討論，充分展示自己，并在活動中學(xué)習(xí)知識，在學(xué)習(xí)知識過程中掌握科學(xué)方法，達(dá)到規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)也就被突破了。在整堂課中充分體現(xiàn)了師生互動，在引導(dǎo)學(xué)生參與探索、發(fā)現(xiàn)、討論、交流、評價的學(xué)習(xí)活動中，能使學(xué)生體驗(yàn)探索的艱辛與喜悅，能使學(xué)生主動與他人合作，敢于堅(jiān)持正確的觀點(diǎn)，勇于修整錯誤。然而這節(jié)課