初三【物理(北京版)】电磁感应 教学设计

课程基本信息课例编号学科物理年级初三学期一课题电磁感应教科书书名：北京市义务教育教科书《物理》九年级全一册出版社：北京师范大学出版社出版日期：2015年7月教学人员姓名单位授课教师指导教师指导教师教学目标1.知道电磁感应现象，知道电磁感应现象的产生条件2.通过探究产生感应条件的实验，经历科学探究的过程，能从观察和实验中，发现并提出问题。学会用图表描述和记录实验现象，通过分类比较，提升分析和概括的能力。3.知道在电磁感应现象中的能量转化。4.通过实验探究，认识到自然现象是相互联系的，感知逆向思维，领略自然的美妙和和谐，具有促进可持续发展的责任感。教学重点：产生感应电流的条件。教学难点：实验现象的描述和记录。教学过程时间教学环节教师活动学生活动设计意图创设情境小魔术：老师的心脏能发电通过通过揭密让学生，知道不光电可以生磁，磁也可以生电。我们把这种现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。观看魔术利用魔术，激发兴趣，调动学习新知识的愿望。为后面课程的教学埋下伏笔。提出问题猜想假设问题1：通过这个魔术同学们能不能总结出满足哪些条件，电路中就会有感应电流呢？1.电路必须是通路才可以有电流这是电路中有电流的必备条件；2．必须有磁场，因为魔术中的同学没有磁铁怎么晃动灯都不亮；3．必须有运动，静止不可以，因为魔术表演中，线圈静止时灯不亮，老师不断晃动线圈让它相对于磁场运动我们看到灯发光。问题2：那么是不是只要是闭合电路，导体在磁场中不论怎样运动电路中都会产生电流呢？让我们通过实验来探究吧。学生从魔术现象中对比猜想影响磁生电的因素初步总结影响产生感应电流的条件1.电路的通断2.磁场的有无3.线圈相对磁铁运动通过现象培养观察能力，分析能力培养提出问题的能力设计实验进行试验探究：只要是闭合电路，导体在磁场中不论怎样运动电路中都会产生电流吗？这个问题的自变量是谁？因变量是谁？我们这里说的磁指的是磁场，我们用蹄形磁体产生磁场。电指的是感应电流，我们用电流表来测量它。为了更精确的显示电路中是否有电流，你认为用我们常用的电流表还是用灵敏电流计呢？当然是灵敏电流计，因为即使很小的电流他也能测量到。电流的流通需要路径，我们用铜棒和导线连接电流表组成闭合电路。将磁铁装入透明的盒子中，在盒子外规定好导体的运动路径是为了让同学们便于观察导体在磁场中的运动。进行试验，得出结论提出问题：那么导体在磁场中怎样运动才能产生感应电流呢？让我们继续来探究吧。思考问题得出：自变量是导体在磁场中的运动，因变量是磁生电现象的出现思考如何利用已有的器材进行实验的设计观察实验，通过对比实验现象发现导体只要在磁场中运动就能产生感应电流的观点是错误的。找到变量，明确变量能够根据现有的器材，对变量进行操作。能利用现有的器材设计实验培养科学探究中的实验设计能力介绍器材及它们的作用提出新的问题进行实验记录现象处理数据得出结论提出新的问题进行验证结论课堂练习问题3：闭合电路中的导体在磁场中怎样运动，电路中就会产生感应电流呢？同学们思考这个探究实验的自变量是谁？因变量是谁?自变量是导体在磁场中的运动，说到运动一定要有参照物，我们实验中的这个导体运动的参照物是谁呢？是他所在的磁场。怎么记录这个运动呢？如果用语言叙述比较麻烦我们可以用简单的作图来表达，蹄形磁铁的磁场用磁感线表示是这样的，截取导体运动的部位的磁场是这样的，这部分磁场的磁感线近似于平行线，因此我们用这样的一组平行的磁感线线代表磁场，导体怎么表示呢？同学们观察我们的实验装置，从这个角度看导体看到的导体的横截面，是不是就是一个圆形截面，因此我们用一个小的圆形代表导体，用彩色箭头表示导体的运动方向，于是我们可以用这样的图来记录运动。通过观察电流表指针的偏转来记录电流的有无。解决了这些问题我们就可以进行实验了观察磁场方向需要借助磁感线，而磁感线是看不到摸不着的，为了形象的描述磁感线与导体棒之间的关系，老师特意用激光笔发射出来的光线模拟磁感线，进行试验我们发现实验时有的运动有电流有的运动没有电流。因此，我们有必要将刚才记录的实验做一下归类，看一看电路中产生感应电流时，运动方向与磁场方向有哪些共同之处，不产生电流时又有哪些共同之处。下面我们观察产生感应电流的运动，注意观察导体的运动与磁感线的关系，找到它们共同的特征。此时我们将磁感线想象为青草，导体棒想象为割草的刀的话，那么这些运动就都在割草，我们能不能用一个词就能形象的概括这些运动的共同特征呢？因此，这些运动的共同特征是导体都做切割磁感线运动。若是按照这个理论推断导体棒不切割磁感线，电路中就没有电流，真的是这样吗？继续观察不生电现象运动的归类，真的没有切割。通过探究实验你能够总结出什么样的运动才会有感应电流吗？实验验证：老师刚才做的实验选的是几条特殊的路径，实际上不管是什么路径，只要是导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会有感应电流产生，我们看是不是这样的。从实验结论继续提出新的问题是不是只要满足闭合电路的导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流呢？下面观察实验（视频）通过这两个对比试验同学们发现什么？还需要什么条件才能产生感应电流？通过探究实验我们总结出感应电流产生的条件将这些条件组合在一起就是电磁感应现象的全部内容，从能量转化的角度想一想电磁感应现象中是什么能转化为什么能？电磁感应现象是英国科学家法拉发现的，当他得知科学家奥斯特发现了电流的磁效应证明电可以生磁后坚信自然界是和谐的对称的，既然电可以生磁那么磁一定可以生电。于是潜心研究，做了大量的实验，经历无数次的失败，终于在1831年8月29日观察到了感应电流从而发现了电磁感应现象。电磁感应现象被评为电磁学中最伟大的成就之一，它的发现为人类获得巨大而廉价的能源电能提供了可能，科学家们根据这个现象发明了发电机使得人类的生产力得到了巨大的发展，从而进入了电气化时代。关于发电机的知识我们下节课继续学习。下面我们做两个练习1.在探究产生感应电流的条件时，小东采用了如图所示的实验装置。闭合开关后，小东左右移动金属棒AB，均未发现电流表的指针发生偏转。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想电流表指针不偏转的原因是什么，写出检验猜想的方法。2.在探究产生感应电流的条件时，小明采用了如图所示的实验装置，他通过实验得出结论：只要是线圈在磁场中沿水平方向运动，电路中一定会有感应电流。请你只利用图中的器材，通过实验证明小明的观点是错误的。提出新的问题思考自变量是导体在磁场中的运动因变量是磁生电现象的出现思考如何记录自变量导体在磁场中的运动？将形象的蹄形磁铁的磁场抽象成一个图片，再从图片中建立磁场的模型将形象的导体抽象成一个小圆形图片，再将它放入磁场的模型中，用这样的图来记录运动观察器材进行实验记录现象这些运动的共同的特征是：运动的路径都与磁感线有交会。切割总结：切割磁感线有电流总结：闭合电路中的导体在磁场中只有做切割磁感线运动，电路中才会有感应电流。观察实验，完善结论根据新的问题来思考观察实验闭合电路的导体全部在磁场中做切割磁感线运动电路中不会产生感应电流。必须要闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动电路中才会产生感应电流感应电流产生的条件有三个：1.闭合电路2.一部分导体在磁场中3.做切割磁感线运动思考并回答机械能转化为电能听讲思考回答：电流表量程很大，灵敏度低，而实验中可能是产生的感应电流较小，现在的这个电流表无法检测到电流。换用灵敏电流计来检测电流的有无思考回答：改变磁铁的放置方式，竖放起来，让磁感线沿水平方向分布，此时让线圈沿水平方向运动，导体不切割磁感线，电流表没有示数，所以小明的观点是错误的。培养学生在已有结论的基础上做组合提出新的问题的能力通过分析自变量的记录方法，体会物理中建构模型的方法、和建立模型的必要性借助激光线模拟磁感线，透明盒子规范运动路径，让学生便于记录现象，使得实验现象更直观将实验现象归类，培养归纳能力