第十八章
第二节 科学探究:怎样产生感应电流
第1课时 电磁感应现象
【设计意图】
本节内容在上海科学教育出版社的课文中,以发电机模型作为电磁感应现象的引入,比较直接,学生直观看到线圈的在磁场中的运动,便于学生猜想磁生电的原因。为了丰富这个引入,在此基础上,我叠加三个对比实验,使学生对电源的了解从电池到发电机进行过渡,然后引出对发电机原理的探究。学生进行实验时,需要在脑海中有清晰的磁场分布,并发现磁生电条件是切割磁感线运动。这部分对大部分学生是较困难的。因此本人将磁体的磁感线图纸展示在黑板上,用笔将线圈运动记录在磁感线图上,通过多图对比,帮助学生发现其中的运动规律,使学生更好的理解切割磁感线运动。在本次探究过程中,教师作为引导,让学生发挥他们的实验探究能力,提高在实验中发现并总结规律的能力。探究的最后,让学生将小灯泡接入电路中,将知识扩展到生活,引导学生进行课外探究,激发学生的物理学习兴趣。
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件;
2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。
二、过程与方法
通过实验,归纳,概括出利用磁场产生电流的条件,培养学生的观察,猜想,探究,概括分析能力。
三、情感态度与价值观
1.培养实事求是记录实验现象的态度;
2.感受科学技术对社会发展的作用。
【学情分析】
在本节课的学习之前,学生已掌握电生磁的相关知识,并认识了电动机的工作原理,使学生很容易接受磁反过来可以生电,并建立这样的逆向思维,思考磁生电的现象,了解发电机的原理。但实验器材较多,学生需要细心通过观察与分析,理解电路的组成,避免把磁体接入电路的误区。
【教学重点】
1.实验探究磁生电的条件,理解切割磁感线运动;
2.知道电磁感应现象。
【教学难点】
实验探究及总结产生感应电流的条件,探究影响感应电流方向的因素。
【教学用具】
教师用具:电池、开关、小灯泡、导线、线圈、发电机模型、蹄形磁铁、灵敏电流计、支架、多媒体课件等。学生器材:蹄形磁铁、灵敏电流计、线圈、导线。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
一、引入新课
对比实验两组器材中有相同的灯泡、线圈和导线,第二组实验中没有电池,灯泡也能发光,是什么代替了电池?进一步把磁铁接入电路,提问:是磁铁产生了电吗?引导学生观察思考。
引出探究:磁生电的条件
观察发现,第二组器材比第一组多了磁铁,猜想是磁生电。发现磁铁不能产生电,进一步猜想,是放在磁场中的导体产生电。
直观对比,使学生认识到除了电池以外,还有其他产生电能的方式。
二、实验探究:磁生电的条件
1.提出问题:在什么情况下磁场能使导体中产生电流?2.引导学生设计实验:需要什么器材?(介绍线圈、灵敏电流计,让学生观察灵敏电流计)实验过程中应注意观察什么现象?怎样连接电路?3.进行实验,引导学生发现多种使导体中产生电流的运动方式,记录学生实验活动。
1.猜想:导体在磁场中运动。2.回答问题,明确实验方案3.学生进行
对比灵敏电流计和电流表,了解器材选择的原因和重要性。
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
二、实验探究:磁生电的条件
4.归纳发现:在蹄形磁体的磁感线分布图中描绘导线运动,引导学生理解“切割磁感线运动”,并发现导体运动的特点。5.提出问题:导体不做切割磁感线运动,就不能产生电流了吗?让学生展示实验过程,明确导体运动有条件。6.提出问题:电路的状态有什么条件吗?演示将开关断开,让学生观察。7.总结:磁生电的条件:部分导体做切割磁感线运动;导体在闭合电路中。
实验。4.归纳发现:导体在磁场中做切割磁感线运动时,能产生电流。5.演示实验操作。6.猜想:电路要闭合。
让学生小组探究,培养小组合作能力。培养学生认识科学的严谨性
三、电磁感应现象
“磁生电的现象叫电磁感应现象”,提出概念:1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流的现象。2.电路中产生的电流叫做感应电流。
理解电磁感应现象以及感应电流。
四、探究:感应电流方向的影响因素
1.提出问题:感应电流与电池产生的电流相比,有什么特别之处吗?是什么改变导致感应电流的方向改变了呢?让学生回忆前面实验中灵敏电流计指针发生了偏转,从而得知,感应电流的方向变了。
2.慢动作回放学生实验过程。引导学生得出结论:感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关。介绍法拉第:他经过十年的不懈探索,在1831发现电磁感应现象。根据这个发现,后来发明了发电机,使人类大规模用电成为可能,开辟了电气化的时代。
回忆发现:感应电流的方向会变化。猜想是因为导体运动方向和磁体位置改变了。观察实验,归纳结论。了解法拉第。
加强科学探究能力及精神。
五、小结与应用
指出引入的第二组实验器材是发电机模型。提出问题:我们能让线圈给小灯泡发电吗?为什么小灯泡不能发光?请同学们课后查阅资料,了解增大感应电流的方法。
猜想:感应电流太小了。
激发学生课后进行阅读学习的兴趣。
六、课堂练习
课堂练习:如图所示,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按如图所示的方向运动时,在哪种情况下会产生感应电流?2、当你在舞台唱歌时,要用到话筒(麦克风).话筒的种类很多,如图是动圈式话筒构造示意图.当你对着话筒唱歌时,产生的声音使膜片______,与膜片相连的线圈也跟着一起______,线圈在磁场中的这种运动,能产生_________,这种__________随着声音的变化而变化,经过放大后,通扬声器还原成声音.
七、布置作业
课本168—169页第1—5题
【板书设计】
第十八章第2节
科学探究:怎样产生感应电流
1、磁生电的条件
2、电磁感应现象
3、感应电流方向的影响因素