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1、高中物理高中物理-探究电磁感应的产生条件教案探究电磁感应的产生条件教案教学目标教学目标1 1）知识与技能）知识与技能1知道产生感应电流的条件。2会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。2 2）过程与方法）过程与方法学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法3 3）情感、态度与价值观）情感、态度与价值观渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。教学重点教学重点通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。教学难点教学难点感应电流的产生条件。教学方法教学方法实验观察法、分析法、实验归纳法教学用具：教学用具：（学生分组
2、实验）条形磁铁，导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个），学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干。教学过程教学过程（一）引入新课（一）引入新课展示苍南夜景、桥墩水库、长江三峡水电站、新疆风力发电站、新西兰地热发电站五幅图片。提出问题：如何实现把其它形式能转为电能？学生：利用磁产生电。如何利用磁产生电？180 年前左右许多物理学家学者研究不成功。展示不成功图解-安培、“跑失良机”的科拉顿（科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里他想，反正产生的电流应该是“稳定”的（当时科学界都认为利用磁场产生的电应该是“稳定”的）简析不成功原因。-思维
3、定势！1820 年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到启发，开始了“由磁生电”的探索，经过十年坚持不懈的努力，于 1831 年 11 月 24 日，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。法拉第成功与其他人不同在于什么？坚持、坚信、”磁生电“是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。（二）进行新课（二）进行新课在初中学过什么情况下会产生感应电流？学生：当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。1 1、实验观察、实验观察（1）闭合电路的部分导体切割磁感线介绍如图 4.2-1 所示的实验装置。演示（突出强调切割磁感线含意）：导体左
4、右平动，前后运动、上下运动，观察电流表的指针。与法拉第成功”磁生电“对比：是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。-导线在运动板画模型还有没有其它方案？学生：让磁铁（磁场）运动。如何运动？用条形磁铁，又如何运动？为何不偏？如何改进？（2）学生分组实验：如图 4.2-2 所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表 2 中。学生：观察实验，记录现象。表 2磁铁的运动方式表针有无摆动及方向让学生观察对比以上两种共同点与不同点，并思考其它方案？让学生观察对比以上两种共同点与不同点，并思考其它方案？-不相对不相对运动情况运动情况学生
5、：都有切割和相对运动、B 变与不变学生：不相对运动，让 B 变。交流实验装置：（3）模拟法拉第的实验演示：如图4.2-3 所示。线圈A 通过变阻器和开关连接到电源上，线圈 B 的两端与电流表连接，把线圈 A 装在线圈 B 的里面。观察以下几种操作中线圈 B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表 3 中。学生分组实验，记录现象。表 3操作开关闭合瞬间开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不动开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片有电流产生有电流产生无电流产生有电流产生现象结论：只有当线圈 A 中电流变化时，线圈 B 中才有电流产生。让学生观察对比以上三种共同点，让学生观察对比以上三种共同点，归纳条件归纳
6、条件-能否用一个共同的物理量来能否用一个共同的物理量来表示？表示？2 2、分析论证、分析论证教师：通过上节课的学习我们就已经知道，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。试以上面三个演示实验为例，对以上结论进行分析论证。学生：分组讨论，学生代表发言。学生甲：演示实验 1 中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），有电流产生；当导体棒前后、上下平动时，闭合电路所围面积没有发生变化，无电流产生。学生乙：演示实验2 中，磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当磁体在线圈中静止时，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图 4.2-
7、4）学生丙：演示实验3 中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈 A 中电流变化，导致线圈 B 内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当线圈 A 中电流恒定时，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图4.2-5）教师点评：通过大家的论证，我们得出结论：“磁生电”的确是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。3、归纳总结磁场变化、面积变化都会引起磁通量的变化。只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。（三）课堂小结（三）课堂小结（四）学生实践（四）学生实践1、在教室里给你一个闭合线圈怎样使它有电流
8、？2、在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（）解析：产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，引起磁通量变化的原因有：（1）磁感应强度 B 发生变化（2）线圈的面积 S 发生变化；（3）磁感应强度 B 和面积 S 的夹角发生变化。对于 A 选项因为线圈平面平行于磁感线，在以OO为轴转动过程中，线圈平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零；B 选项中，线框平面也与磁感线平行，磁通量为零，竖直向上运动过程中，线框平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零，故无感应电流产生；C 选项中，线框边与磁感线平行，与 B 选项同，故无感应电流产生；D 选项随着线框的转动，B与 S 都不变，B 又垂直于 S，所以 BS始终不变，故 D 不对；而 E 选项，图示状态 0，转过 90时 BS，因此产生感应电流。F 选项螺线管内通入交流电，电流大小方向在变，因此磁场强弱、方向也在变，所以穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流。答案：EF