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教學(xué)課題: 第十六章 電磁感應(yīng)第一節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.知道磁通量定義,知道=bs的適用條件,會(huì)用這一公式進(jìn)行計(jì)算。2.知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。3.理解“不論用什么方法,只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流?!?.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒定律的運(yùn)用。二、能力目標(biāo)1.通過(guò)進(jìn)磁通量概念,培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力。2.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,分析、概括能力。三、德育目標(biāo)介紹法拉第不怕困難,頑強(qiáng)奮戰(zhàn)十年,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生及其條件的歸納磁通量改變。教學(xué)方法:演示法、歸納法。教 具:靈敏電流計(jì),蹄形磁鐵,線框,條形磁鐵 ,大小線圈各一個(gè),電源,滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線。教學(xué)過(guò)程:一、引入新課“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,”在漫漫的人類歷史長(zhǎng)河中,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問(wèn)世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動(dòng)了人類社會(huì)發(fā)展,特別是我們剛剛跨過(guò)的二十世紀(jì),更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期,經(jīng)濟(jì)建設(shè)離不開(kāi)能源,人類發(fā)明也離不開(kāi)能源,而最好的能源是電能,可以說(shuō)人類離不開(kāi)電,飲水思源,我們忘不了為發(fā)現(xiàn)和使用電能做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家法拉第1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),法拉第由此受到啟發(fā),開(kāi)始研究由磁生電的探索,經(jīng)過(guò)十年堅(jiān)持不懈的努力,于1831年發(fā)現(xiàn)了由磁生電的條件和規(guī)律,開(kāi)辟了人類電氣化時(shí)代。本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的知識(shí)。二、新課教學(xué)1、磁通量用磁通量概括電磁感應(yīng)規(guī)律,有必要先介紹磁通量的概念:設(shè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)磁場(chǎng)方向垂直的平面,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b,平面的面積為s如圖所示,物理上把磁感應(yīng)強(qiáng)度b與面積s的乘積,叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量,通常用表示磁通量,則=bs思考:如果平面跟磁場(chǎng)方向不垂直,如何計(jì)算磁通量呢?我們可以作出它在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影平面,從右圖可以看出穿過(guò)斜面和投影面的磁感線條相等,即磁通量相等,故=bscos在國(guó)際單位制中,磁通量的單位是韋伯,簡(jiǎn)稱:韋,符號(hào):wb.b的單位是t,s的單位是m2, 1wb = 1tm2=1vs2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象問(wèn):在什么條件下才能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢?讓我們一起來(lái)做下面的演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1:如右圖所示,把導(dǎo)體ab和靈敏電流計(jì)組成閉合電路,觀察在下述各種情況中,是否有電流產(chǎn)生?穿過(guò)閉合回路的磁通量如何變化?a.導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中向左移動(dòng)。答:有電流,增加。b.導(dǎo)體棒ab平行在磁場(chǎng)中向右移動(dòng)。答:有電流,減少。c.導(dǎo)體棒ab平行于磁感線向上運(yùn)動(dòng)。答:無(wú)電流,不變d.導(dǎo)體棒ab平行于磁感線向下運(yùn)動(dòng)。答:無(wú)電流,不變e.導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中不動(dòng)。答:無(wú)電流,不變問(wèn):通過(guò)上面實(shí)驗(yàn),同學(xué)們有什么啟示?答:當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生了變化,電路中就有了電流。講述:實(shí)驗(yàn)1中導(dǎo)體棒ab是運(yùn)動(dòng)的,如果反過(guò)來(lái)讓磁體運(yùn)動(dòng),而導(dǎo)體不動(dòng),會(huì)不會(huì)在電路中產(chǎn)生電流呢?請(qǐng)同學(xué)們來(lái)觀察下面有實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)2:如右圖所示,讓螺線管b與靈敏電流計(jì)組成閉合電路,觀察下述各種情況中是否有電流產(chǎn)生?穿過(guò)線圈b的磁通量是否發(fā)生變化?a.將條形磁鐵插入螺線管。答:有電流,增加。b.條形磁鐵插進(jìn)去穩(wěn)定不動(dòng)。答:無(wú)電流,不變c.將條形磁鐵從螺線管中拔出來(lái)。答:有電流,減少如果導(dǎo)體和磁體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),而讓穿過(guò)閉合回路的磁場(chǎng)發(fā)生變化,從而引起閉合回路中磁通量發(fā)生變化,會(huì)不會(huì)也在閉合回路中產(chǎn)生電流呢?請(qǐng)同學(xué)們看下面的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)3:如圖所示,讓螺線管b與靈敏電流計(jì)組成閉合電路,觀察在下述各種情況中是否有電流產(chǎn)生?穿過(guò)線圈b的磁感量是否發(fā)生變化?a.合上開(kāi)關(guān)瞬間。答:有電流,增加。b.合上開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后。答:無(wú)電流,不變c.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間。答:有電流,減少d.合上開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后,改變變阻器滑片位置。答:有電流,增加。(或減少)問(wèn):通過(guò)上述的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),同學(xué)們能歸納出什么結(jié)論呢?答:無(wú)論用什么方法,只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。物理上把利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn):在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒嗎?答:能量守恒定律是一個(gè)普遍適用的定律,同樣適用于電磁感應(yīng)現(xiàn)象。問(wèn):即然能量守恒,那么能量是如何轉(zhuǎn)化呢?答:在實(shí)驗(yàn)1中,外力移動(dòng)導(dǎo)體ab時(shí)做了功,消耗了機(jī)械能,轉(zhuǎn)化為電能。在實(shí)驗(yàn)2中,外力移動(dòng)磁鐵做了功,也消耗了機(jī)械能,轉(zhuǎn)化為電能。問(wèn):在實(shí)驗(yàn)3中,也是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能嗎?答:不對(duì),在實(shí)驗(yàn)3中,電能由螺線管a中轉(zhuǎn)移到螺線管b中。問(wèn):第四位同學(xué)說(shuō)得對(duì),變壓器就是利用這個(gè)原理制成的,在這種轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中能量保持不變。三、小結(jié)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題:1.為了研究電磁感應(yīng),引入了磁通量。2.感應(yīng)電流產(chǎn)生的兩個(gè)條件:(1)閉合電路,(2)磁通量發(fā)生變化。3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量保持守恒。四、布置作業(yè)1.閱讀“法
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