探究电磁电流的产生条件实验设计

1、探究电磁电流的产牛条件实验设计沐阳高级中学 刘刚“探究电磁感应的产牛条件”是高屮物理新课程（选修32）第四章第二节的内容，是电 磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。本节内容揭示了磁和电的内 在联系，通过探究实验总结归纳出了“磁生电”的规律，在教材中起到了承前卅后的作用，是 学生今后深入学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流的产生等知识的基础。在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产牛电流入手，再设 计学生分组探究实验，对现彖进行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件，这样的编排 符合学生的认知规律。除了从知识上让学生了解并掌握电磁感应的产生条件外，更

2、为重要的 是，木节教材内容一个显著的特点就是探究性强，通过观察三个实验，理出头绪、分析论证 进而归纳总结出结论，充分体现了实验探究的具体过程，能够很好的培养学生的探究能力。实验器材：灵敏电流计，蹄形磁铁，导体棒，导休线框，条形磁铁，人小螺线管各一个，电源，滑 动变阻器，导线若干。实验过程：（1）实验一：导体棒切割磁感线运动，如图1所示学工操作实验，记录观察结果。导体棒动作指针杲否偏转水平向右运动水平向左运动斜向运动竖直上下运动小组讨论，归纳总结结论：当闭合电路的部分导体切割磁感线运动时，电路屮会产生 感应电流。（2）探究实验二：向线圈中插拔磁铁，如图2所示学牛操作实验，记录观察结果。磁铁的动作

3、表针摆动方向1眾停在线圈中n®从线圈中抽出s极插入线s极停在线圈中s极从线圈中抽出小组讨论，归纳总结结论：当向线圈屮插、拔磁铁时线圈屮会有感应电流产牛。(3) 探究实验三：模仿法拉第的实验，如图3所示。s3学生操作实验，记录观察结果。实验操作表针偏转方向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 滑动变阻器的滑片小组讨论，归纳总结结论：当螺线管a中的电流发生变化时，线圈b中会冇感应电 流产生。分析论证：总结一：对于实验一，我们画出俯视图，如图4所示。当导休棒ab向左、右运动时， 导体棒切割磁感线的运动使得闭合回路包围的而积发工变化，在闭合电路中产牛了感应

4、电 流。eu:乙雄场淺覇总结二：对于实验二，如图5所示，磁铁插入线圈吋磁场由弱变强，磁铁由线圈抽出时，磁 场由强变弱，即通过线圈b的磁场强弱变化时，可以产生感应电流。甲磁通歌娈兴乙建通癒变小6对于实验三，如图6所示，由于开关闭合、断开及迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈a 屮的电流迅速变化，产牛的磁场也在迅速变化，乂由于两个线圈套在一起，所以通过线圈b 的磁场强弱也在迅速变化，从而产生感应电流。由实验二、三可以得出结论：当通过闭合电路的磁场强弱变化时，闭合电路中町以产生 感应电流。由以上总结我们可以得到结论：不论什么原因，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化, 闭合电路中就会冇感应电流产生。实验设计主要特点：木实验教学从学生的已有知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交 流等学习方法，从而解决问题，得出产牛感应电流的条件的结论，主要特点如（1）注重学牛对学习过程的体验，体现了“探究性学习”和“合作性学习”等新课程标准 的教学理念。（2）安排学生进行分组探究实验，让所冇的学生都参与到课堂教学活动中来，提高学 生学习的自主性和积极性。（3）对于每个探究实验应该观察记