第1节 电磁感应现象
本节教材分析
三维目标
1、知识与技能
(1)知道电磁之间存在联系。
(2)知道电磁感应现象;知道产生感应电流要在一定条件下进行。
(3)知道法拉第发现了电磁感应现象,知道电磁感应现象对科学技术和人类文明进步的意义。
2、过程与方法
(1)探究磁生电的条件,进一步了解电和磁之间的相互联系。
(2)经历实验探究过程,学习科学探究的基本方法,进一步了解探索自然奥秘的科学方法。
3、情感态度与价值观
(1)认识自然现象之间是相互联系的,树立普遍联系的观点。
(2)通过对科学家的介绍,培养学生严肃认真、不怕艰苦的学习态度。
教学重点
学生动手探究磁是否能生电及怎样才能生电。
教学难点
引导学生按照探究步骤独立完成一个较为完整的探究过程。
教学建议
本节教材从电流的磁效应现象出发,揭示出电与磁存在内在的联系,从而引出科学家们对“磁能生电吗?”这个问题的探索历程。
学生实验“探究感应电流产生的条件”是高中基础型教材中的重点探究课题,让学生通过猜想、假设、实验、比较、归纳等过程,得出实验结论。然后用“示例”作为应用实验结论分析实际现象的范例。
由于微弱磁通量变化产生的感应电流用学生实验的器材无法测出来,所以介绍采用现代化技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流。
最后,“历史回眸”中关于法拉第生平事迹的介绍,不仅阐述了发现电磁感应在人类文明史中的伟大意义,同时也揭示了“寓偶然于必然之中”的哲学观点。
本节教学建议在实验室进行,用1课时完成教学。
1.关于探究感应电流产生条件的“自主活动”的参考解答
把线圈和灵敏电流计连接成闭合电路。若把条形磁铁放在线圈里静止不动,线圈里没有感应电流,灵敏电流计的指针不会偏转;若将条形磁铁在线圈中间插入或拔出,灵敏电流计的指针就会发生偏转,说明线圈里有感应电流产生。
2.关于学生实验“探究感应电流产生的条件”的说明
本实验是探索性实验,重在培养学生通过实验探究知识的能力,预期要达到如下目的:
(1)能猜想出:通过线圈的磁通量必须发生变化,才会产生感应电流。
(2)实验方案除了课本给出的(插入或拔出磁铁)外,要能够按“怎样使通过线圈的磁通量发生变化”来设计出另外的实验方法,比如使开关通或断、调节变阻器电阻大小等。要求每位同学至少设计两个方案,以培养创新思维能力。
3.关于“示例”的教学建议
示例中的实验在课堂上先演示,后分析。通过讨论,对感应电流产生条件可以有较深的理解,体会到为达到同一个实验目的可以有多种实验方案。同时,对法拉第的科学探索精神更为崇敬。
4.关于“DIS实验”的教学建议
“DIS实验”可作为课堂演示实验,若有条件也可以作为学生在课堂里做的验证性实验。在这个实验中,若将线圈转到与磁子午面(经过地心和磁针静止时所指示的南北方向所作的垂直平面)平行时,线圈稍有转动,磁通量变化会比较大,所以产生的感应电流较明显。
新课导入设计
导入一
演示奥斯特实验:电能生磁
提出:磁能生电吗?
实验探究:设计实验证实猜想
导入二
1、磁场及磁感线的基本特征。2、电流的磁场、右手螺旋定则及磁现象的电本质。3、磁通、磁感强度的含义及相互关系。4、左手定则和安培定律。以上内容主要由教师复习为主。前面我们学习了这些内容,还知道了电能生磁,那么我们日常用的电是哪里来的呢?磁能生电吗?
主备
教师
任教科目
物理
任教班级
高二
课题
1.1 电磁感应现象
课型
新课
课时
1
授课
教师
授课
班级
高二(1)班
教
学
目
标
知识
与
技能
(1)理解什么是电磁感应现象?(2)掌握产生感应电流的条件。
过程
与
方法
通过观察演示实验,归纳、概括出利用磁 场产生电流的条件,培养学生的
观察、概括能力。
情感
态度
价值观
通过讲述法拉第的成长,培养学生从小立志,坚忍不拔的精神
教学
重点
使学生掌握只要闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。
教学
难点
闭合电路磁通量的变化。
突破重、难点的
手段
实验演示及探究 小组讨论
教法
与
学法
讲授发 分析法 观察法 探究发
教学手段与媒体
多媒体 实验演示
备课时间: 年 月 日
教 学 过 程
教学活动设计
学生活动设计
(含设计意图)
授课教师
二次备课
[主要教学流程]一、复习上一章的主要内容●磁场及磁感线的基本特征。●电流的磁场、右手螺旋定则及磁现象的电本质。●磁通、磁感强度的含义及相互关系。●左手定则和安培定律。以上内容主要由教师复习为主。二、发现电磁感应现象的背景
⑴法拉第生平简介
法拉第是十九世纪电磁学领域中最伟大的实验物理学家。他出生在伦敦附近一贫穷的铁匠家庭,从小只受到一点读、写、算的初步教育,十三岁时就到伦敦一家书店当装订书的学徒,这使他有机会接触到各类书籍,他从阅读科学书籍中获得了丰富的知识
⑵电磁感应现象的发现
1831年8月29日实验。
结果:法拉第虽然想到这就是他寻找了将近十年的由磁产生电流的现象,但还没有明确地领悟到这一现象的暂态性的本质特点。
10月17日实验。
结果:实现了永久磁体产生电流的设想,完全明白了这种转化的暂态性。
③1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化着的电流、变化着的磁场、运动的稳恒电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。
三、用实验方法研究产生感应电流的条件
实验与探究
电磁联系启迪了人们的思考:既然电流能在其周围产生磁效应,那么磁体能在附近导线中感应出电流吗?也就是说,磁真的能产生电吗?
你的猜想是:
设计一个实验证实你的猜想。
讨论与交流
1、有人说:“如果电荷静止不动,它周围不会有磁场。只有当电荷运动时,周围才会有磁场。只有当电荷运动时,周围才会有磁场。”这句话对吗?
2、可不可以将上述结论推广为:“如果磁铁静止不动,它周围不会有电场,或者说磁铁在螺线管中静止不动,与螺线管串联成回路的电流计上不会有电流。”“只有在螺线管中的磁铁开始运动,电流计上才会有电流。:这些话对吗?为什么?实验1:直导线在磁场中导体不动导体向上、向下运动;导体向左或向右运动。引导学生观察实验并进行概括。归纳:闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时,电路中就有电流产生。用计算机模拟“切割磁感线”的运动。理解“导体做切割磁感线的运动”的含义:切割磁感线的导体运动速度的方向和磁感线方向不平行。问:导体不动,磁场动,会不会在电路中产生电流呢?实验2:条形磁铁插入(拨出)螺线管先用计算机模拟,再用实验来证明。注意:条形磁铁插入,拔出时,弯曲的磁感线被切割,电路中有感应电流。引导学生观察实验并进行概括;无论是导体运动,还是磁场运动.只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动,闭合电路中就有电流产生。过渡:闭合电路的一部分导体切割磁感线时,穿过电路的磁感线条数发生变化,如果导体和磁场不发生相对运动,而让穿过闭合电路的磁场发生变化,会不会在电路中产生电流呢?实验3:导体和磁场不发生相对运动 ,图 5线圈电路接通、断开:滑动变阻器滑动片左、右滑动。在观察实验现象的基础上,引导学生分析上述现象的物理过程:因为电流所激发的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强度I,即B、∝I电路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有
到无的变化;变阻器是通过改变屯阻来改变电流的大小的,电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化,穿过闭合电路的磁感线条数的变化——磁通量发生变化,闭合电路中产生电流。 ·用计算机模拟电路中S断开、闭合,滑动变阻器滑动时,穿过闭合电路磁场变化情况:综上所述,总结出:1.不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。
电磁感应现象课堂记录1、法拉第的实验说明 2、实验一:导体向上、向下运动;电表 ,导体向左、向右运动;电表 归纳: 电路中就有电流产生。3、实验二:线圈不动,磁铁动,电表 ,说明无论是导体运动还是磁场运动,只要 ;闭合回路中就有电流产生。4、实验三:线圈电路接通、断开;电表指针_________________;滑动变阻器滑动片左、右滑动;电表指针______________说明,除了闭合回路的部分导线切割磁感线外,线圈中的___________________发生变化时,也能产生感应电流。所以无论是导体做切割磁感线的运动,还是磁场发生变化,实质上都是引起穿过闭合电路的 发生变化。总结:l、_________________________现象叫电磁感应,2、产生感应电流的条件:a)____________;b)___________
评价与
总结
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计
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后
反
思
备课组长(教研组长)签名: 时间: 年 月 日