作者:张小妮 | 发布者:张小妮 | 时间:2020-04-07 12:48:14 | 学段:高中 | 学科:物理 | 上下册:下册
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探究感应电流的产生条件
设计思路 | 积极响应新课标的教学要求,让学生带着疑问走进课堂,在课堂中解决问题的同时,又产生新的疑问,驱使学生作进一步的学习和探究,最后又让学生带着新的疑问走出课堂,以利于学生的课后学习发展。在课堂教学中积极发挥学生的主体地位,注重学生的探究过程和知识的建构过程,让学生体验科学探究的一般过程,领悟科学研究的方法。在整个教学中力求做到以知识为载体,渗透对学生物理思想、物理方法和科学精神的培育,使学生在学习知识的同时,领悟研究问题的一般思维过程和方法,进而来提升学生的科学素养。 | ||
教学目标 | 1、 知识与技能 (1)知道什么是电磁感应现象。 (2)掌握产生感应电流的条件。 (3)培养学生观察实验现象、进行实验操作的技能。 2、 过程与方法 (1)通过对实验现象的探究,进一步掌握实验探究的方法和对创新能力的培养。 (2)通过对现象的分析、归纳、概括,领悟出从特殊到一般的研究方法——归纳法。 (3)尝试运用电磁感应现象解决一些与生产和生活相关的实际问题,提高创造发明能力。 3、情感、态度和价值观 (1)通过本节课的学习,激发学生的求知欲望,培养他们严谨的科学态度; (2)介绍法拉第不怕困难,顽强奋战十年,终于发现了电磁感应现象,感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神; (3)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。
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教学重点 | (1)学生实验探究的过程; (2)对产生感应电流条件的归纳总结。
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教学难点 | (1)教师对学生探究式学习的操控; (2)学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。 | ||
教学资源 |
1、 演示实验器材 电磁感应实验演示、演示灵敏电流计、大线圈(自制) 2、 学生实验器材(每小组一套) 电压表、电流表、灵敏电流计、蹄形磁铁、条形磁铁、方形线圈、原副线圈、电池、滑动变阻器、电键、直流电动机、导线(两端带鳄鱼夹)若干 | ||
教 学流程 |
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教学过程 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
新课引入
探究过程
本节课总结
| 一、新课导入 教师演示:演示楞次定律演示仪。 师:为什么会出现上述现象?要理解以上现象必须先学习 “电磁感应”有关知识。 课题:探究电磁感应的产生条件 二、新课内容 1820年丹麦物理学家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8月29日发现了电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代。 今天我们就将遵循前辈科学家的足迹,通过实验探索、科学的归纳概括的方法,来认识这一重要的现象,即通过你的双手来制造感应电流;通过科学的归纳、概括的方法来得到产生感应电流的条件。 演示实验,同学们注意观察。 1、实验观察 闭合电路的部分导体切割磁感线 演示:(课本上图4.2-1)导体左右平动,前后运动、上下运动。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表1中。 学生:观察实验,记录现象。 实验1: 导体棒的运动表针的摆动方向导体棒的运动表针的摆动方向向右平动不摆动向后平动向右向左平动不摆动向上平动不摆动向前平动向左向下平动不摆动结论:师:哪些情况可以产生感应电流? 2、学生实验: (参考课本上图4.2-2和图4.2-3两个实验) (1)学生进行实验,教师巡视 (2)各小组汇报情况,并对学生的实验小结,强调团结协作对提高研究效率的重要意义。 (3)注意观察实验现象填在课本上(主要是观察灵敏电流计指针是否发生偏转和并归纳出每个实验中可以得出的结论)。 实验2: 磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向N极插入线圈向右S极插入线圈向左N极停在线圈中不摆动S极停在线圈中不摆动N极从线圈中抽出向左S极从线圈中抽出向右结论:?师:哪些情况可以产生感应电流? 实验3: 操作现象开关闭合瞬间向右开关断开瞬间向左开关闭合时,滑动变阻器不动不摆动开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片摆动结论:?师:哪些情况可以产生感应电流? 师:此时即无“切割”、也无“相对运动”……为什么也会产生感应电流呢? 3、分析论证 教师:在实验2中,磁铁插入、抽出线圈,相当于线圈“切割”磁铁的磁感线,同时也可以认为线圈中的磁场变强、变弱;在实验3中,开关通、断及滑片快速滑动时,电流变化→电流的磁场变化→线圈中磁场强弱变化。由此我们可以分析产生感应电流条件? 师生归纳:当闭合电路处磁场的强弱发生变化时,闭合电路中就会产生感应电流。 教师:在实验1中,导体切割磁感线时,闭合电路处磁场的强弱并没有发生变化,电路也能产生感应电流,这又是为什么呢?可见我们对产生感应电流的条件需要进一步的概括, 问:请大家思考以上几个产生感应电流的实例,能否从本质上概括出产生感应电流的条件? 教师引导学生从磁通量变化分析: 实验中,部分导体切割磁感线,磁场不变,但电路面积变化,从而穿过电路的磁通量变化,从而产生感应电流;导体插入、拔出线圈,线圈面积不变,但磁场变化,同样导致磁通量变化,从而产生感应电流;实验3中,通断电的瞬间,滑动变阻器的滑动片迅速滑动的瞬间,都引起线圈A中电流的变化,最终导致线圈B中磁通量变化,从而产生感应电流。 4、归纳结论: 从这三个实例看见:感应电流产生的条件,应是穿过闭合电路的磁通量发生变化。 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。 学生思考:在电磁感应现象中有感应电流产生,大家能否从能量守恒观点出发解释电能是如何产生的? 教师总结:在实验一和实验二中是外力移动磁铁和导体做了功,消耗了机械能,转化为电能,能的总量是守恒的。即符合能量守恒定律。发电机就是根据这个原理制造成的。在实验三中,电能通过变化的磁场由一个螺线管转移到另一个螺线管。变压器就是根据这个原理制造的。总之,在电磁感应现象中,能量无论是转化还是转移,总量保持不变,是确定无疑的。 5、知识应用: 摇绳发电: 长度可取3m左右,摇动部分大于1m,东西方向站立,可以看到电流表指针的摆动。 通过实验还可以要求学生回答以下几个问题:摇绳为什么能够发电? 地磁发电机有无实际意义? 三、课堂总结: 1、观察实验-合作探究-分析论证-归纳结论 2、导线切割--磁铁运动-磁场变化-闭合电路磁通量变化-磁感线条数变化-电磁感应现象 四、课后作业: 教材P7-P8 | 学生:?
学生:观察、记录
学生:导体切割磁感线时产生感应电流。
学生:动手实验、小组合作、相互交流。
学生:将实验观察到现象填在课本上。
学生:当闭合电路电路与磁铁间相对运动时(如磁铁插入线圈,就相当于线圈“切割”磁铁的磁感线)
学生:开关通、断,滑片快速滑动时。
学生:开关通、断→电流变化→电流的磁场变化→磁场强弱变化,可以产生感应电流。
学生(分组讨论): 当闭合电路处磁场的强弱发生变化时,闭合电路中就会产生感应电流
学生:小组讨论,交流心得。
学生:交流讨论
| 实验引入更能引起学生的注意,观察到的意想不到的现象更能引发学生的思考,使学生产生疑问,又亟待想知道其中的奥秘,从而让学生带着问题顺利地走进课堂。
通过该探究实验,使学生的新旧知识产生冲突,学生初中所学:闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流,这里又是如何产生电流的呢?产生新的疑问,驱使学生做以下新的探究寻求真理。在教法上这里采用了先“破”的手法,为以下的再“立”奠定基石。
即学即用,体会成功学习喜悦,激发学生对物理的兴趣。
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板书设计 | 2 探究感应电流产生的条件 1.闭合电路的部分导体在磁场中运动 结论:闭合电路的部分导体切割磁感线,电路中有感应电流产生。 2.条形磁铁插入、抽出或者停留在线圈中 结论:当磁铁相对线圈运动时,有感应电流产生。磁铁相对线圈静止时,没有电流产生。 3.模仿法拉第实验 结论:当闭合电路中的磁场发生变化时,电路中有感应电流产生。 4.分析论证 面积没变,B变穿过线圈的磁通量发生变化 5.归纳结论 只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。 |