探究实录：《磁生电的探索》科学探究课教案.ppt

科学探究教案,教材：普通高中物理课程标准实验教科书物理（选修32） 课题：第一章 电磁感应 第一节 磁生电的探索 主讲：高忠明,教材分析：,本章内容是麦克斯韦电磁理论的重要组成部分，它对电学和磁学部分起到承上启下的作用，其中电磁感应这一章又是本册教材的重点，因此探究磁生电的条件、磁生电的本质以及电磁感应现象所遵从的规律是其中的核心部分。,学情分析：,学生经过初中物理和高中物理前三册内容的学习已经了解到有关电磁感应现象和电流的磁效应等的初步知识，奠定了进一步学习电磁感应规律的基础，但由于在此之前所学习的相关知识都属于定性的、描述性的知识，加之电磁感应现象产生的条件是比较难以掌握的，因此就形成了教学中的难点，即如何理解电磁感应现象的本质和掌握电磁感应现象的规律。,教学方法：,基于如上考虑，本节课宜采取探究教学法，通过对磁生电过程的探究，不仅能使学生深刻领会电磁感应现象的产生的条件，而且能使学生经历一次完整的科学探究过程，知道“磁是可以生电的，但磁生电是不易的”，从而培养学生乐于学习物理的兴趣和科学探究能力，进而培养学生的科学精神。由于探究中需要很多实验器材，因此，宜将本节课安排在实验室进行。,教学目标：,1了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律时表现出的科学态度和科学精神； 2通过实验与探究理解感应电流产生的条件。,教学重点和难点,教学重点：探究磁生电的原因。 教学难点：解决问题的猜想和探究实验的方案设计。,教学过程：,1问题引入：电与我们的日常生活息息相关。请同学们大胆地设想一下：假如这个“地球村”没有电，人类将会是一种什么样的情景？正当我们玩电脑游戏正酣、看足球世界杯电视实况转播之时，突然停电了，我们会多么的懊丧！,在前面我们已经学习过电流的磁效应，那么请同学们回顾一下，丹麦物理学家奥斯特（H.C.Oersted 17771851）是如何发现这一现象的呢？,奥斯特发现的电流磁效应及其意义,我们知道奥斯特于1820年4月安排了这样一个实验：他用一个小的伽伐尼电池，让电流通过直径很小的铂丝，铂丝下放置了一个封闭在罩中的小磁针，将导线和磁针都沿磁子午线方向平行放置，接通电源，发现小磁针向垂直于导线的方向偏转过去。从而发现电流可以在其周围产生磁场，这就是著名的电流的磁效应。,奥斯特电流磁效应的发现宣告了统治物理学家长达200多年之久的“电和磁的分立性”观点的破灭。揭开了关于电和磁之间联系的研究序幕，普遍引起了这种对称的思考：能不能用磁体使导线中产生出电流？那么磁是如何产生电的呢？学习了本节内容，这个问题就会迎刃而解。,2磁生电的探索历程：,（1）菲涅耳（A.J.Fresnel，17881827，法国物理学家）. （2）安培（A.M.Ampere,17751836），法国学家安培设计了一个实验;,（3）科拉顿（D.Colladen，18021892）： （4）亨利（J.Henry , 17971878） （5）法拉第（M.Farad 17911867）,3磁生电的条件：,（引导学生自主探究） 问题：磁是如何生电的？磁生电的条件是什么？ 探究： 每张实验桌上需要提供的仪器 ：永久磁铁（蹄形磁铁、条形磁铁各一），线圈（一组），导体棒，灵敏电流计，滑线变阻器，干电池，导线，物理支架，开关等。,探究过程：,学生分组（4-6人） 各组提出猜想 根据现有仪器设计实验方案(每组2-3套方案) 选择和组装仪器 进行实验检验猜想 （成功）总结归纳 （不成功）分析原因重新猜想和 设计方案并进行检验 汇报各组结论 交流探究方案并提出改进建议 总结:教师引导学生分析在电磁感应现象发现的历程中物理学家们成败的原因。,方案一所选器材:条形磁铁、线圈（单个）、灵敏电流计、导线等,操作：条行磁铁在线圈中迅速插入和拔出。,方案二所选器材:灵敏电流计、线圈、干电池、导线、开关等,操作：合上开关K，将小线圈在大线圈中迅速插入和拔出；将小线圈插入大线圈中，开关K合上与短开瞬间。,方案三所选器材:蹄形磁铁、导体棒、灵敏电流计、物理支架、导线等。,操作：导体棒在蹄形磁铁中快速移动 。,方案四所选器材:灵敏电流计、线圈、干电池、滑动变阻器、导线、开关等。,操作：合上开关K，将小线圈在大线圈中迅速插入和拔出；将小线圈插入大线圈中，开关K合上与短开瞬间；将小线圈插入大线圈中，合上开关，滑动变阻器的阻值迅速增大和减小。,4总结：,（1）磁生电的条件：重要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生电流。 （2）本质：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 （3）电磁感应现象：因磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应现象。 （4）感