电磁感应现象教案

精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 1 / 18 电磁感应现象教案 一、知识与技能 1、知道电磁感应现象的发现相关的物理学史； 2、能根据实验事实归纳产生感应电流的条件 . 二、过程与方法 1、体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法； 2、通过演示和学生设计实验 ,培植学生的科学兴趣 ,培养学生的创新意识和创新能力 ,实验动 手能力以及对现象的概括归纳能力 . 领会合作的乐趣 . 3、领悟科学探究中提出问题、观察实验、得出结论、归纳总结等要素在研究物理问题时的重 要 性。 三、情感、态度与价值观 1、通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析，培养学生欣赏物理学中美的情怀。 2、经历科学探究的过程，培养学生的科学态度和科学精神。 3、以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 2 / 18 教学重点：电磁感应的内涵以及探索电磁感应现象的科学思想和方法 . 教学难点：教师对学生探究式学习的操控及学生对实验现象的分析总结磁通量的变化。 本课以探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、 归纳法、多媒体辅助法等教学方法。 多媒体设备一套 ,自制辅助教学课件，一张讲桌。 演示实验 :灵敏电流计 ,蹄形磁铁 ,自制线框一只 ,长导体棒一根 ,干电池一节，可拆卸变压器一 个，导线若干 . 学生分组实验 :灵敏电流计 ,滑动变阻器 ,条形磁铁 ,原副线圈一套 ,干电池一节 ,开关一只，导 线若干 . 一、提出问题，导入课题 教师朗诵早发白帝城，同时利用多媒体展示三峡风景，师：如今，诗人笔下的三峡，不仅风景秀丽依然，更在为祖国的建设 做着巨大的贡献，世界上最大的水力发电厂 三峡电厂共投入使用 26 台巨型发电机，年发电量 847亿千瓦时，发电厂中的发电设备是如何获得强大的电能的 ?精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 3 / 18 接下来我们再做一个小游戏，需要 3 三位勇敢的同学参加，我这里有绕在一个铁心上的两个线圈，其中一个线圈通过电建接在一节 干电池两端，而参加游戏的同学手拉手与另外一个线圈构成回路。把电键断开，问参加游戏的同学的感受。师：像被电了一下，同学们构成的原本并没有电源的回路好像也发电了，这其中有什么奥秘呢？让我们一起跨越千年的鸿沟，回到 19世纪，探索其中的奥秘。 二、知识构建，方法梳理 1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在着联系，这一惊人发现使当时整个科学界受到很大的震动，受到了这一发现的启发，人们由物理学中的“对称”思想开始考虑这样一个问题：既然“电能生磁”，那“磁能不能生电”呢？从 1820 年到 1831 年，当时许多著名的科学家如法国的安培、菲涅尔、阿拉果和英国的沃拉斯顿等都纷纷投身于探索磁与电的关系之中。他们用各种很强的磁铁试图产生电流，但均无结果。早 在 1822 年 , 法拉第在笔记本中就记下了这样的信念 : “一定要转磁为电” ,人们最容易想到的就是把导线绕在磁铁上来实现磁生电，起初，法拉第也试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使邻近的闭合导线中产生出稳定的电流，但都一次次地失败了。他泡在实验室里，进行各种磁电试验，试验、失败、再试验，功夫不负有心人，法拉第坚韧不拔的精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 4 / 18 精神终于迎来了电学史上最辉煌的一天， 1831年 8 月 29日，经过大量实验后，他终于实现了“磁生电”的夙愿，宣告了电气时代的到来。同学们如果你们是当时的法拉第，你们会如何从实验中去找到这种前所未有的感应现象呢？师：我们在初中就学过，导体切割磁感线时，闭合 电路中有电流产生。 学生观察实验现象完成实验记录表格： 在这个实验中，磁场是由马蹄形磁体提供的。是不是只有马蹄形磁铁才能提供磁场呢？生：不，电流也能产生磁场，通电电螺线管也能产生磁场。师：通电螺线管的磁场与哪种磁体周围的磁场相似？生：条形磁铁。师：好。除了这个演示实验所示的方法外，还有没有另外的利用磁场产生电流的办法呢？请大家思考一下 ,如果我们要进行这个探究实验 ,器材应该如何去选 . 引导学生总结 :要有产生磁场的物体 :如蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺线管等 ;要有能够显示电流的器材 ,如灵敏电流 计等 ;要有产生感应电流的装置 ,如导体棒、线圈等 己设计实验方案并画图和记录实验现象的表格，前后 6 个同学一组，共同探究利用磁场怎么样才能产生电流。若实验器材不够，请到台前来取。教师巡视指导学生实验。 学生展示实验成果： 形磁铁提供磁场 螺线管通精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 5 / 18 过电建、滑动变阻器接在电源两端提供磁场。 对于 2 的补充： a. 小螺线管插入和拔出 b. 小螺线管中的铁心插入和拔出的过程也会 有感应电流产生 看来没有切割磁感线时也可能会产生感应电流，高中阶段我们将对这种现象赋予一种新的解释。多媒体展示几种实验方案的实验电路图并引导学生总结产生感应电流的五种方式：即：“变化的电流，变化的磁场，运动的稳恒电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体。”教师引导，五种方式太繁琐，而物理规律向来有简洁、普适之美，如果能把这五种情况的共同之处找出来用一句话概括就好了，为此需要引入一个物理概念，多媒体展示同一线圈放在磁感线疏密不同的地方，在磁场中同一处放大小不同的线圈，线圈垂直放置和斜放。穿过线圈的磁感线 条数不同，定义磁通量为穿过某一面积的磁感线条数， =归纳五种情况穿过回路的磁通量都发生了变化，请学生总结结论，产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。教师：任何一个物理概念的引入都是物理规律的需要。“电生磁”现象的发现为人们梦寐以求的“磁生电”点燃了希望之光。由于法拉第对当时产生电的方法不满意，在发现电磁感应现象之后，同年 10 月 28 日 ,法拉第还进行了最早的发电机实验 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 6 / 18 是人类历史上第一台发电机 人们展示电磁感应现象时 , 一位贵妇人不以为然的问话 : 请问 , 先生 , 您发明的这小玩意有什么用呢 ? 法拉第不失风度地向这位夫人微微一欠身从容地回答道 : 夫人 , 新生的婴儿又有什么用呢 ? 多么恰当的比喻 , 法拉第的铜盘发电机确实只发出了微小的电流 它又是真正的实用的发电机的原始形态 谁也不能不承认 ,昔日的婴儿 ,现今已成长为伟大的巨人 . 人们利用风力、水力、火力等带动发电机 ,得到源源不断的廉价的电能 ,使人类走进了电气时代 . 令人瞩目的三峡工程也离不开法拉第的伟大发现，同学 们自己体验了探究感应电流产生的过程，但也一定很想了解法拉第及当时科学家们研究磁生电的一些情况，在上周给同学们布置了探究课题查找相关资料，都找了么？请查阅到资料的小组代言人上来分享他们的成果。总结失败的原因和成功的经验。 摇 绳 能发电吗 ? 电流是有能量的。若能发电请问“摇绳”中的电能从哪来？ 选作 1 2 小题 1. 闭合电路中有电源就有电流；闭合电路中发生磁通量变化就有电流。从这两句话中，我们得到什么启示？！ 2. 尝试解释本节课开始做的小游戏中出现的现象。 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 7 / 18 3.回答问题 从无意中的觉察到伟大的发现 1822 年 ,法拉第想到 :既然电流可以产生磁 ,那么 ,反过来 ,磁能否产生电流呢 ?他决心去探索 磁生电 的途径 ,并对这个问题进行了长期艰苦的探索 的一天 ,他做的实验再次失败 ,他依然想不出个所以然 ,只好动手收拾器材 ,就在他从线圈中收起一根磁铁时 ,无意间发现和线圈相连的电流计上的指针摇动了一下 ;于是他抓住这一机会探究下去 ,终于发现了感应电流 磁 确能产生电流 ! 法拉第在不断重复这个实验的时候 ,领悟到 :静止的磁不 能产生电 ,只有运动的磁才能生电啊 !许多年来 ,那么多有才华的科学家孜孜不倦、苦心探索的问题 ,答案竞是如此简单 !他们之所以在电磁的研究领域徘徊不前 ,原来是 静电 和 静磁 的框架束缚了他们的头脑、这说怪也不怪 ,大凡人们在思考问题的时候 ,总喜欢按习惯的方法和现有的思想体系来进行逻辑推理 ,这叫做思维定势 再要前进就困难了 . 阅读上文后 ,请你回答 : 磁生电 在物理学里叫做什么现象 !请你举一个实际应用的例子我们要有新的发现 ,最重 要的是要具有什么样的科学观念 ? 电磁感应现象教案 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 8 / 18 本节教材分析 为了引起学习兴趣和使学生更好地理解电磁感应现象，可介绍法拉第发现电磁感应现象的历史，使学生了解发现这一现象的历史背景和思路，进行科学思想的教育 他坚信电与磁有密切的联系，把导线放在磁场中想得到电流，试验失败了，这表明利用磁场得到电流需要一定的条件，法拉第试验了 10年才找到这个条件 产生感应电流的条件上来 . 导体在磁 场中做切割磁感线运动时，闭合电路中有感应电流产生的现象，学生在初中已经学过 过分析得出：穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化是产生感应电流的条件 做一系列实验，验证上述结论的正确，使学生认识到这一条件是感应电流产生的普遍规律 理分明 这样安排也有利于与初中知识的联系，使学生不感到陌生，便于接受 . 在讲授产生感应电流的条件时，可采用以下两种方法：其一，教材中的几个实验，都由教师在课堂上进行，一边演示，一 边引导学生观察、讨论，最后归纳得出结论 有条件的学校，可采用随堂实验的方式，让学生自己动手精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 9 / 18 实验，并把观察研究的结果向全班报告，最后由教师归纳总结 以联系 = 此看出，只要回路面积 S 大小、磁感应强度 及磁场方向与面积的夹角三者之一有变化，都有可能引起磁通量的变化 先要让学生明确研究对象，搞清楚要分析的是穿过哪个闭合电路所包围的面积的磁通量，因为有的实验装置中不止包括一个闭合电路 及磁通量变化的原因 . 教学目标 一、知识目标 知道 =适用条件 ,会用这一公式进行计算 . 论用什么方法 ,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化 ,闭合电路中就有感应电流 .” 二、能力目标 培养学生空间想象能力 . 培养学生观察能力 ,分析、概括能 力 . 三、德育目标 介绍法拉第不怕困难 ,顽强奋战十年 ,终于发现了电磁精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 10 / 18 感应现象 科学献身的精神 . 教学重点、难点 电磁感应现象的产生及其条件的归纳 磁通量改变 . 教学方法 演示法、归纳法 . 教学用具 灵敏电流计 ,蹄形磁铁 ,线框 ,条形磁铁 ,大小线圈各一个 ,电源 ,滑动变阻器 ,导线 ,幻灯片 ,投影仪 . 课时安排 1 课时 教学过程 一、引入新课 “科学技术是第 一生产力 .”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期 类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开电 们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家 法拉第 . 1820 年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 11 / 18 启发，开始研究由磁生电的探索，经过十年坚持不懈的努力，于 1831 年发现了由磁生电的条件和规律，开辟了人类的电气化时代 . 本节课我们就来学习电磁感应现象的知识 . 二、新课教学 师用磁通量概括电磁感应规律，有必要先介绍磁通量的概念： 设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为 B，平面的面积为 S，如图所示，物理上把磁感应强度 B 与面积 S 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量 =生如果平面跟磁场方向不垂直，如何计算磁通量呢？ 师我们可以作出它在垂直于磁场方向上的投影平面，从下图可以看出穿过 斜面和投影面的磁感线条数相等，即磁通量相等 =生磁通量的单位是如何定义的？ 师在国际单位制中， B 的单位是 T， S 的单位是 的单位是 1 T V s 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 12 / 18 师在什么条件下才能产生电磁感应现象呢？让我们一起来做下面的演示实验 . 实验 1如下图所示，把导体 灵敏电流计组成闭合电路，观察在下述各种情况中，是否有电流产生？穿过闭合回路的磁通量如何变化？ 左移动 . 生有电流，增加 . 生有电流，减少 . 生无电流，不变 . 生无电流，不变 . 生无电流，不变 . 师通过上面的实验，同学们有什么启示？ 生当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，穿过闭合回路的磁通量发生了变化，电路中 就有了电流 . 师在实验 1 中，导体 运动的，如果反过来让磁体运动，而导体不动，会不会在电路中产生电流呢？请同精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 13 / 18 学们来观察下面的实验 . 实验 2如下图所示，让螺线管 B 与灵敏电流计组成闭合电路，观察在下述各种情况中是否有电流产生？穿过线圈 B 的磁通量是否发生变化？ 生有电流，增加 . 生无电流，不变 . 生有电流，减少 . 师如果导体和磁体不发生相对运动，而让穿过闭合回路的磁场发生变化，从而引起闭合回路中磁通量发生变化，会不会也在闭合回路中产生电流呢？请同学们看下面的实验 . 实验 3如下图所示，让螺线管 B 与灵敏电流计组成闭合电路，观察在下述各种情况中是否有电流产生？穿过线圈 B 的磁通量是否发生变化？ 生有电流，增加 . 生无电流，不变 . 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 14 / 18 生有电流，减少 . 关稳定后，改变变阻器滑片位置 . 生有电流，增加 师通过上述的几个实验，同学们能归纳出什么结论呢？ 生无论用什么方法，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 . 师物理上把利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应 师在电磁感应现象中能量守恒吗？ 生能量守恒定律是一个普遍适用的定律，同样适用于电磁感应现象 . 师既然能量守恒，那么能量 是如何转化的呢？ 生 1在实验 1 中，外力移动导体 做了功，消耗了机械能，转化为电能 . 生 2在实验 2 中，外力移动磁铁做了功，也消耗了机械能，转化为电能 . 生 3在实验 3 中，也是机械能转化为电能 . 生 4不对 中，电能由螺线管 A 中转移到螺线管 B 中 . 师第四位同学说得对 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 15 / 18 成的 三、小结 本节课主要学习了以下几个问题： 入了磁通量 . 闭合电路 四、布置作业 拉第关于电磁感应现象的实验” . 五、板书设计 ?磁通量 ?对象 :闭合电路 ?电磁感应现象 ?电磁感应 ?条件 :磁通量发生变化 ?结论 :产生感应电流 ?电磁感应遵循能量转化守恒定律 ? 课题：电磁感应现象 授课学生使用教材：第十六章 第一节） 教学目标 1 知识和技能： 在初中对电磁感应现象认识的基础上，准确知道电磁感应现象的定义。 在实验中逐步深入理解产生感应电流的条件，能动手正确组装和连接研究电磁感 应现象的电路，并在实验过程中正确选择和使用实验器材。 在表述探究结果的过程中，能逐步认识到引入磁通量精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 16 / 18 的物理意义。并能用磁通量 的概念表述产生感应电流的条件。 在阅读教材的基础上，能初步理解磁通量的定义方式，并准确的掌握磁通量的定 义式。 过程和方法： 通过初中所学电磁感应现象的回顾，建立研究电磁感应现象的电 路模型。清晰研 究对象，明确电路中各部分的作用。通过对学生提出问题的归纳，明确本节课的研究问 题，即探讨闭合电路的部分导体做切割磁感线运动是否是产生感应电流的普遍条件，产 生感应电流的普遍条件是什么。 通过学生分组实验，逐层深入挖掘感应电流产生的条件。实验的研究方法采用通 过实验来“证伪”的方法。 用演示实验，在学生分组实验得到初步结论的基础上，进一步对学生的认知进行 去伪存真，创设情景是学生在认知的不断冲突中得到正确的结论，体验到引入磁通量这 一物理概念的重要性，为后续知识的学习打下基 础。 阅读教材，自主学习来完成对磁通量概念初步认识，并在教师引导下从磁通量的 变化的角度重新认识实验结论，并能找到实验中引起磁通量变化的因素。 启发学生观察实验现象，从中分析归纳出产生感应电流的条件，从而进一步理解 电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。 情感、态度与价值观： 形成运用实验