1.1 磁生电的探索 教案 (2)

1.1
磁生电的探索
教案2
一、知识与技能
知道电磁感应现象，了解电磁感应现象发生的过程
通过实验理解感应电流产生的条件
二、过程与方法
查阅资料，与同学交流讨论电磁感应现象的探索历程
通过感应电流的产生条件的探究，认识到猜想与假设的重要性
探究过程中，能和同学进行交流、分析、讨论，得出自己的结论
三、情感态度与价值观
通过对电磁感应现象的发现历程的学习，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神，体会电磁感应现象对人类生活产和社会发展产生的重大影响
通过对感应电流产生条件的探究，认识到猜想和假设的重要性
教学过程
导入新课
教师利用我们生活中的一种手摇式可充电电筒来引入课题，吸引学生的兴趣．然后稍微分析一下它的工作情况和原理，在没有用手摇时候，利用电池供电；在利用手摇时候是靠什么供电呢？
学生可能回答，里面有发电机．那么发电机是怎么样起电的，这个问题我们在这节课里将得到答案．
新课教学
一、电磁感应的探究历程
（1）菲涅耳（A.J.Fresnel，1788—1827，法国物理学家）的贡献：在奥斯忒公布他的发现不久，菲涅耳就宣称他把磁铁放在螺旋线圈里，能够成功地由磁产生出电。但是当其他科学家按照这样做时，却没能产生出电，但是菲涅耳的这一发现却启发了安培于1821年着手于这一方面的探索．
（2）安培（A.M.Ampere,1775—1836），法国学家安培设计了这样一个实验：他将一个多匝线圈固定在竖直平面上，在这个线圈的内部的同一竖直平面悬挂一个可以转动的闭合线圈。他设想，当固定线圈中通以强电流时，悬挂的闭合线圈中也会产生某种电流而出现磁性；这时如果用一个强磁铁接近它，就会使中间的可动线圈转动起来。由于他只是在稳态情况下进行实验，所以未能探测到这种现象．
（3）科拉顿（D.Colladen，1802—1892）：瑞士物理学家科拉顿将一块磁铁在线圈中移动，试图在螺线管中产生出电流。为避免磁铁对电流计的指针产生影响，他用一根很长的导线把螺线管和电流计连接起来，并把电流计放在隔壁的房间里。实验时，他将磁铁分别插入和拔出螺线管，然后再跑到隔壁房间观察电流计的摆动情况。但不管他跑的多快，始终没有看到电流计的偏转．
（4）亨利（J.Henry
,
1797—1878）美国科学家亨利于1830年暑期，在研究绕有不同长度导线的电磁铁所产生的磁力大小时，把一个线圈与电流计相连，当线圈放在蹄形电磁铁的两极之间，当他给电磁铁通电时，电流计指针出现了摆动，断开电源时，电流计指针向相反方向摆动。由于新学期开学，他不得不停止了这一研究，因而错过了发表这一成果的时机，被誉为离发现“磁生电”现象只有一步之遥的人．
（5）戴维在法拉第之前已经在实验中探究出了电磁感应现象，但是由于戴维没有及时总结，从而使这一成果与他失之交臂……．
（6）法拉第（M.Farad
1791—1867）英国物理学家法拉第自1821年就开始了磁生电的研究，他用强磁铁靠近闭合线圈，想在闭合线圈中产生出电流，均遭到失败，但他毫不气馁，仍然坚定地进行各种实验，经过无数次的试验，终于于831年发现了磁生电的现象．
二、科学探究——感应电流产生的条件
过度：现在我们来模仿前人来做些实验来探究在什么样的条件下才能生电
探究1：如图（1）所示，进行以下实验：
①
让导体AB与磁场保持相对静止
②
让导体AB平行于磁感线运动
③
让导体AB做切割磁感线运动
探究２：如图(２)所示，将螺线管与电流计组成闭合的回路，把条形磁铁插入、拔出螺线管，或静止在螺线管中，注意观察是否有电流产生．
小结：a:在探究１中，当导体ＡＢ在磁场中静止或平行磁感线运动时，无论磁场多强，闭合回路都没有电流；当导体ＡＢ做切割磁感线运动时，闭合回路中有电流产生
　　　b:
在探究２中，当条形磁铁静止在管中时，无论磁场多强，闭合回路都没有电流，将磁铁插入或拔出螺线管时，组成螺线管的导线切割磁感线，闭合回路中有电流产生．
探究3：如图（3），螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；螺线管A放在螺线管B内，螺线管B与电流计组成一个闭合回路．通过滑动变阻器可以改变螺线管Ａ中的电流，从而改变由螺线管Ａ产生的磁场的强弱，进而改变螺线管Ｂ内的磁通量．
教师让学生动手进行实验，然后填写学案上或者书本上表格．
探究3表格
A中电流的变化情况
B中磁通量的变化情况
B中是否产生电流
闭合开关的瞬间
变大
变大
产生
闭合开关，A中电流稳定后
不变
不变
不产生
闭合开关，A中电流稳定后，再让变阻器电阻增大
变大
变大
产生
闭合开关，A中电流稳定后，再让变阻器电阻减小
变小
变小
产生
断开开关瞬间
变小
变小
产生
小结：通过以上探究，你得到的结论是：只有当磁通量发生变化时，电路中才会有电流产生
磁场产生电流的条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生电流
因磁通量发生变化而产生的电流的现象叫做电磁感应，所产生的电流叫做感应电流
例题１：如图所示，当线圈在匀强磁场中绕OO’轴转动时，线圈中是否有感应电流？为什么？
解答：当线圈绕着OO’轴转动时，图(a)很明显没有磁通量变化，磁通量始终是零；图(b)磁通量是有变化的，先变小，再变大，周而复始．
例题２：如图所示范，一闭合线圈上接着一理想电压表，在一区域较大匀强磁场中运动，问回路中是否有电流？电压表是否会有读数（　Ｃ　）
Ａ．无，有　　　　　　　　Ｂ．有，无　　　
Ｃ．无，无　　　　　　　　Ｄ．有，有
解答：由于是匀强磁场，线圈在里面运动，没有磁通量的变化，所以就没有感应电流产生，故电压表也没有读数
作业　　　Ｐ８　　　３，４
板书设计
１．电磁感应的探索历程
　　　　　　　　　　　　　a．闭合回路　　　
２．感应电流产生条件　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　b．磁通量发生变化　
３．电磁感应：因磁通量变化产电流的现象叫做电磁感应
图（2）磁铁插入或拔出线圈
图（1）导体在磁场中运动
图（3）