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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 电磁感应二、感应电流产生的条件教学目标1知识和技能(l)观察电磁感应现象,并能根据实验事实归纳出感应电流的产生条件。(2)进一步认识磁通量概念,能结合实例对磁通量变化进行定性分析和定量判断。(3)学会运用条件。判断具体实例中有无感应电流。2过程和方法(l)体会科学探索的过程特征,领悟科学思维方法。(2)通过实验探究,培养学生的观察、操作、分析、概括能力。3情感、态度和价值观通过实验探究,培养学生严谨的科学态度和勇于探索、坚韧不拔的科学精神,进一步加强学生的团队意识。重点和难点1教学重点(l)学生实验探究的过程。(2)对感应电流产生条件的归纳总结。2教学难点(l
2、)教师对学生探究式学习的操控。(2)学生对实验现象的分析总结)磁通量的变化。设计思路为了体现新课改的理念和教材的要求,让学生通过学习既掌握知识技能,又感受过程方法,本节课采用。设疑激趣、合作互动、实验探究、归纳总结、演绎应用。的教学方法,即通过教师的设疑激趣,营造师生合作互动的情景氛围,进而引发学生渴求知识的欲望,尝试 。自主探究问题、解决问题。让学生在探究过程和知识建构过程中,领悟科学的研究方法,提升科学的探究能力,这样既充分体现了学生的主体地位,教师又起到了主导的作用。教学用具1学生分组实验器材:条形磁体、大小螺线管(带铁芯)、灵敏电流表、滑动变阻器、电池组、开关、导线若干等。2教师演示实
3、验器材:自制小木门、马蹄形磁铁、导线框、示教电流表、学生电源、灵敏电流表、电磁铁(内部产生匀强磁场)、手摇式发电机、手压式环保小电筒、手摇绳、导线若干。3多媒体设备、PPT课件。教学过程实验引入师:老师这里有一扇自制小木门,通过导线与灵敏电流计连在一起,当我开关门时,请大家注意观察灵敏电流计的反应。(注:小木门门框上绕有多匝导线,并用白纸覆盖,灵敏电流计实物投影)演示:开关门。师:大家发现灵敏电流计有什么反应?生:灵敏电流计指针发生了偏转。师:灵敏电流计指针发生了偏转,说明导线中产生了电流,那么这里面的电流产生的原因是什么呢?这就是本节课我们一起要探究的问题)探究感应电流产生的条件。设计思想:
4、通过实验创设物理情景,让学生带着疑问走进课堂,驱使学生作进一步的学习和探究新课教学师:关于感应电流产生的条件,大家在初中阶段已经有过初步的研究。请大家回忆一下,初中学习阶段,我们已知道产生感应电流的条件是什么呢?生:闭合电路中,部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。师:很好,关键词:闭合、切割。老师这里有一个线圈,我通过导线与灵敏电流计连成一个回路;老师这还有一个马蹄形磁铁,我们知道这个马蹄形磁铁内部磁感线是竖直向下的,怎样才叫切割呢?演示:部分导体水平运动、竖直运动、不动、斜向运动切割磁感线。设计思想:强调切割是导体运动方向和磁感线方向不平行,为后面条形磁铁、通电螺线管插人大螺线管产生感应电流
5、的条件分析做铺垫,同时也为后续的E=BLV加sin的推导奠定基础师:是否只有切割磁感线才可以产生感应电流,不切割可不可以产生感应电流,也就是说还有哪些情况也可以产生感应电流呢?分组讨论,设计实验方案。提示:设计时可以参考老师提供的器材,也可以带着这样几个问题:哪些器材可以获得磁场?产生感应电流的回路需用哪些器材构成?回路中感应电流如何检验?如何操作?设计思想:培养学生团结协作的精神以及分析问题、解决问题的能力,同时为了降低难度,做适当的提示学生上台交流:学生甲:(学生方案投影)学生乙:(可能)学生甲的方案一般都能设计出,学生乙的方案若设计不出,可在学生甲的方案基础上引导:我们知道磁铁可以产生磁
6、场,通电导线也可以产生磁场,哪一个器件周围产生的磁场与条形磁铁周围的磁场很相似呢?)通电螺线管。那我们就可以将通电螺线管来替代条形磁铁。思考:通电螺线管与条形磁铁相比,有哪些优点呢?磁性的有无可通过通断电来控制;磁场的强弱可通过滑动变阻器以及铁芯来控制,如图所示。设计思想:培养学生的口头表达能力,同时潜移默化的影响学生方法要共享,平时学习要多沟通,体现合作学习。学生实验,教师巡视,点拨,同时观察各小组完成实验情况。要求学生在作实验的同时还要对以下几点做好记录:你们是如何操作的?你们观察到了什么现象?你们能解释实验现象产生的原因吗?你们得出的结论是什么?设计思想:让学生亲身体验,观察现象并获取感
7、性认识,便于学生思考分析,同时锻炼学生的实验能力小组代表发言交流:方案一、条形磁铁:插人有感应电流,不动无感应电流,拔出有感应电流结论:(不同学生可能有不同的表述)闭合回路中,磁铁与螺线管有相对运动时有感应电流产生。闭合回路中,线圈(螺线管)切割磁感线时回路中有感应电流产生。闭合回路中,线圈(螺线管)中磁场强弱发生变化时回路中有感应电流产生。方案二、通断开关有感应电流,移动滑动变阻器滑片有感应电流,小螺线管插人拔出有感应电流,铁芯插入拔出有感应电流结论:闭合电路中,线圈(螺线管)中磁场强弱发生变化时回路中有感应电流产生师:通过刚才的讨论,我们发现闭合回路中磁场的强弱发生变化,回路中可以产生感应
8、电流,那么是不是所有的感应电流的产生都需要磁场的强弱发生变化呢?匀强磁场可不可以产生感应电流呢?方案三演示实验(灵敏电流表投影)师:老师这有两块电磁铁,通电后中间可产生一个匀强磁场;另外,这还有一个闭合线圈,通过导线与灵敏电流计连在一起演示:当老师将线圈在匀强磁场内部上下、左右、前后移动时,请注意观察灵敏电流计有何反应?生:没反应,说明没有感应电流产生。演示:当老师将线圈拔出、插进匀强磁场区域呢?请分析原因?生:有感应电流产生,改变的是线圈在磁场中的面积,演示:将线圈在匀强磁场中转动。生:改变的是线圈在磁场中的有效面积。(即与磁场垂直的磁场中的面积)总结:匀强磁场中,闭合线圈的有效面积发生变化
9、也有感应电流的产生。师:根据方案一、方案二、方案三的结论,请大家讨论一下,它们有什么共同的特点呢?学生讨论,交流。师:看来,磁场强弱(B)的变化和有效面积(S、)的变化都可以产生感应电流。请思考:我们学过的哪个物理量既与B有关,又与S垂直有关呢?生:磁通量。师:请大家回顾一下磁通量,你对它有哪些认识呢?大家能不能用磁通量的概念来表述一下产生感应电流的条件呢?生:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流产生。师:产生感应电流的方式很多,但最终都“殊途同归”到“磁通量的变化”这一本质条件。这也正体现了我们物理学的统一美、简洁美。设计思想:教师不断的抛出问题,引导学生通过逐次
10、深入的试错与批判,不断逼近目标,充分体现教师为主导,学生为主体的新课程理念,从而培养学生分析、解决问题能力。师:那我们能不能从磁通量的角度将刚才所做的实验重新进行解释呢?生:解释实验一、实图4验二、实验三、初中经典实验。师:法拉第发现了电磁感应现象对人类最大的贡献是什么?)发电机的诞生。老师这就有一个手摇式发电机?请一位同学上台演示并介绍其结构及工作原理。师:通过今天的学习,你能解释老师刚才不断开关门时所看到的现象了吗?(拆开自制小门上的纸,露出导线框)生:开关门时,导线框中的磁通量发生了变化,从而产生感应电流(可能有的学生会说,这里没磁场呀?地磁场、) 师:日常生活中我们还知道有哪些电磁感应
11、现象吗?生:超市、图书馆出口处的感应门(多媒体展示)、手压式环保小电筒(拆开,实物投影),设计思想:学以致用,呼应引人。让学生感觉物理是与生产、生活紧密联系的,感到学习物理“有用”,从而增强学习物理的兴趣课后学生探究:利用导线制成的绳子能发电吗?如何站位发电较明显?设计思想:将课堂延伸,激发学生对物理学不断探索的欲望和激情,并为后续学习做好铺垫板书设计探究感应电流的产生条件一、实验探究1、初中实验:闭合电路中,部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。2、方案一:闭合回路中,线圈(螺线管)中磁场强弱发生变化时回路中有感应电流产生3、方案二:闭合电路中,线圈(螺线管)中磁场强弱发生变化时回路中有感应电
12、流产生4、方案三:匀强磁场中,闭合线圈的有效面积发生变化也有感应电流的产生二、结论:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流产生。7.课堂反馈1关于电磁感应现象,下列说法中正确的是()A只要有磁感线穿过电路,电路中就有感应电流B只要闭合电路在做切割磁感线运动,电路中就有感应电流C只要穿过闭合电路的磁通量足够大,电路中就有感应电流D只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电流2有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动图中能产生感应电流的是()3如图,A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中接有灵敏电流计,下列操作及相应的结果可能实现的是
13、()A先闭合S2,后闭合S1的瞬间,电流计指针偏转BS1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转C先闭合S1,后闭合S2的瞬间,电流计指针偏转DS1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转4在图中,线圈平面与匀强磁场垂直,若其回路面积从10 m2变为20 m2,同时把磁感应强度从1 T变为2 T,则回路中的磁通量的变化量是多少?参考答案1. 解析:选D.产生感应电流的条件:一是电路闭合,二是穿过电路的磁通量发生变化,二者必须同时满足,A、C项错误,D项正确闭合电路切割磁感线时,穿过其中的磁通量不一定变化,也不一定产生感应电流,B错误2.解析:选D.A中线圈不切割磁感线,所以A中线圈
14、没有感应电流产生即使切割了磁感线,也不能保证就能产生感应电流,比如B和C中的线圈竖直边切割了磁感线,但闭合线圈的磁通量没有发生变化,故B、C中的线圈也没有感应电流产生3.解析:选AD.先闭合S2形成闭合电路,然后将S1断开或闭合的瞬间,由于电磁感应在B中产生感应电流,而使电流计指针偏转A、D正确4.解析:回路中的磁通量的变化量21(202101) Wb30 Wb.答案:30 Wb8课后测评1(2011年西安高二检测)在以下科学家中发现电磁感应现象的是()A伽利略B奥斯特C赫兹 D法拉第2对电流磁效应的对称性思考或逆向思维,人们提出的问题是()A摩擦产生热 B电流产生磁C静电感应出电 D磁体产生
15、电流3如图所示,在探究电磁感应现象的实验中,下列在闭合线圈中能产生感应电流的是()A向线圈中快速插入条形磁铁B向线圈中匀速插入条形磁铁C把条形磁铁从线圈中快速拔出D把条形磁铁静止地放在线圈中4如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中闭合线圈内产生感应电流的是()A导线中电流I变大B线框在纸面内向右平移C线框在纸面内向下平移D线框以ab边为轴转动参考答案1解析:选D.伽利略提出了斜面的理想实验,奥斯特发现了电流的磁效应,赫兹用实验证实了电磁波的存在,法拉第发现了电磁感应现象,故A、B、C错,D正确2.解析:选D.电流的磁效应证实了电与磁是有联系的,既
16、然电能产生磁,那么磁就应该能够产生电,这就是对称思维或逆向思维解析:选ABC.磁铁插入或拔出线圈时,无论动作是快速、匀速还是慢速,只要磁铁和线圈有相对运动,穿过闭合线圈的磁通量就发生了变化,线圈中就能产生感应电流而把条形磁铁静止地放在线圈中,穿过线圈的磁通量不变,即使线圈闭合也不会在其中产生感应电流解析:选ABD.导线中电流变大时,其周围的磁场增强,使穿过线圈的磁通量增大线框在纸面内向右平移,远离导线的磁场越来越弱,使穿过线圈的磁通量减少根据通电直导线周围的磁场分布可知,沿平行于导线方向的磁场强弱相同,所以在纸面内向下平移线框时,线框所经过的区域磁场不变,穿过其中的磁通量不变,不会产生感应电流线框以ab边为轴转动时,cd边切割磁感线,穿过线圈的磁通量发生了变化(先是减弱,然后增加,这种变化交替发生),线框中也会产生感应电流专心-专注-专业