探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件

1、第二節(jié)：探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件【教學(xué)目標(biāo)】1.知識與技能（1）理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；（2）知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；（3）會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗。(4)理解磁通量的變化的含義。2.過程與方法學(xué)會通過實驗觀察、記錄結(jié)果、分析論證得出結(jié)論的科學(xué)探究方法3.情感、態(tài)度與價值觀（1）滲透物理學(xué)方法的教育，通過實驗觀察和實驗探究，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。（2）通過觀察演示實驗，歸納出利用磁場產(chǎn)生電流的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察概況能力?！窘虒W(xué)重點】通過實驗觀察和實驗探究，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件?！窘虒W(xué)難點】閉合電路磁通量的變化?！窘虒W(xué)方法】實驗觀察法、分析法、實驗歸納法、講授法【教學(xué)媒體】條形磁

2、鐵（兩個），導(dǎo)體棒，示教電流表，線圈（粗、細(xì)各一個），學(xué)生電源，開關(guān)，滑動變阻器，導(dǎo)線若干?！窘虒W(xué)過程】（一）復(fù)習(xí)舊課磁通量（）的概念：什么叫磁通量？它是如何定義的？公式是怎樣的？通常情況下如何表示？（1）定義：面積為s，垂直勻強磁場b放置，則b與s乘積，叫做穿過這個面的磁通量，用表示。（2）公式：=BS（3）單位：韋伯（wb） 1wb=1Tm2磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。（二）引入新課“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力?！痹诼娜祟悮v史長河中，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問世，極大地解放了生產(chǎn)力，推動了人類社會的發(fā)展，特別是我們剛剛跨過的二十世紀(jì)，更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時期。經(jīng)濟(jì)

3、建設(shè)離不開能源，人類發(fā)明也離不開能源，而最好的能源是電能，可以說人類離不開電。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)，開始了“由磁生電”的探索，經(jīng)過十年堅持不懈的努力，于1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，開辟了人類的電氣化時代。本節(jié)課我們就來探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件。（三）進(jìn)行新課1、實驗觀察（1）閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線在初中學(xué)過，當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，如圖4.2-1所示。演示：導(dǎo)體左右平動，前后運動、上下運動。觀察電流表的指針，把觀察到的現(xiàn)象記錄在表1中。如圖所

4、示。觀察實驗，記錄現(xiàn)象。表1導(dǎo)體棒的運動表針的擺動方向?qū)w棒的運動表針的擺動方向向右平動向左向后平動不擺動向左平動向右向上平動不擺動向前平動不擺動向下平動不擺動結(jié)論：只有左右平動時，導(dǎo)體棒切割磁感線，有電流產(chǎn)生，前后平動、上下平動，導(dǎo)體棒都不切割磁感線，沒有電流產(chǎn)生。還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？（2）向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中拔出演示：如圖4.2-2所示。把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入，從線圈中拔出，或靜止地放在線圈中。觀察電流表的指針，把觀察到的現(xiàn)象記錄在表2中。觀察實驗，記錄現(xiàn)象。表2磁鐵的運動表針的擺動方向磁鐵的運動表針的擺動方向N極插入線圈向右S極插入線圈向左N極停在線圈中不

5、擺動S極停在線圈中不擺動N極從線圈中抽出向左S極從線圈中抽出向右結(jié)論：只有磁鐵相對線圈運動時，有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時，沒有電流產(chǎn)生。（3）模擬法拉第的實驗演示：如圖4.2-3所示。線圈A通過變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端與電流表連接，把線圈A裝在線圈B的里面。觀察以下幾種操作中線圈B中是否有電流產(chǎn)生。把觀察到的現(xiàn)象記錄在表3中。觀察實驗，記錄現(xiàn)象。表3操作現(xiàn)象開關(guān)閉合瞬間有電流產(chǎn)生開關(guān)斷開瞬間有電流產(chǎn)生開關(guān)閉合時，滑動變阻器不動無電流產(chǎn)生開關(guān)閉合時，迅速移動變阻器的滑片有電流產(chǎn)生結(jié)論：只有當(dāng)線圈A中電流變化時，線圈B中才有電流產(chǎn)生。2、分析論證分組討論，學(xué)生代表發(fā)言。演示實驗1

6、中，部分導(dǎo)體切割磁感線，閉合電路所圍面積發(fā)生變化（磁場不變化），有電流產(chǎn)生；當(dāng)導(dǎo)體棒前后、上下平動時，閉合電路所圍面積沒有發(fā)生變化，無電流產(chǎn)生。演示實驗2中，磁體相對線圈運動，線圈內(nèi)磁場發(fā)生變化，變強或者變?nèi)酰ň€圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當(dāng)磁體在線圈中靜止時，線圈內(nèi)磁場不變化，無電流產(chǎn)生。（如圖4.2-4） 演示實驗3中，通、斷電瞬間，變阻器滑動片快速移動過程中，線圈A中電流變化，導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場發(fā)生變化，變強或者變?nèi)酰ň€圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當(dāng)線圈A中電流恒定時，線圈內(nèi)磁場不變化，無電流產(chǎn)生。（如圖4.2-5）3、歸納總結(jié)請大家思考以上幾個產(chǎn)生感應(yīng)電流的實例，能否從本質(zhì)上概括出產(chǎn)生感應(yīng)電

7、流的條件？實例1中，部分導(dǎo)體切割磁感線，磁場不變，但電路面積變化，從而穿過電路的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流；實例2中，導(dǎo)體插入、拔出線圈，線圈面積不變，但磁場變化，同樣導(dǎo)致磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流；實例3中，通斷電的瞬間，滑動變阻器的滑動片迅速滑動的瞬間，都引起線圈A中電流的變化，最終導(dǎo)致線圈B中磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。從這三個實例看見，感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，應(yīng)是穿過閉合電路的磁通量變化。引起感應(yīng)電流的表面因素很多，但本質(zhì)的原因是磁通量的變化。因此，電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件可以概括為：只要穿過閉合電路的磁通量變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。4、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化電有電場能，磁有磁場

8、能，電磁感應(yīng)與能量守恒與轉(zhuǎn)化有無關(guān)系呢？ 下面從能量角度分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 分析 實驗一、消耗機械能-電能發(fā)電機 實驗三、電能由a螺線管轉(zhuǎn)移到b螺線管變壓器 結(jié)論：電磁感應(yīng)現(xiàn)象同樣遵循能量轉(zhuǎn)化與守恒定律?！菊n堂小結(jié)】：本節(jié)課我們通過實驗探究，總結(jié)出了磁生電的條件：即穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，在閉合回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。其中我們對磁通量的變化應(yīng)該加深理解，磁通量的變化包括B的大小方向變化，S的大小和方向的變化，還有磁場和平面間的夾角變化都可能引起回路的磁通量的變化，從而使回路產(chǎn)生感應(yīng)電流?！景鍟O(shè)計】： 第二節(jié)：探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、復(fù)習(xí)磁通量1、定義：面積為S，垂直勻強磁場b放置，則b與s乘積，叫做穿過這個面的磁通量，用表示。磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。2、公式：=BS3、單位：韋伯（wb） 1wb=1Tm2二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1、 閉合回路2、 回路中的磁通量發(fā)生變化，B、S、變化。三、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化電磁感應(yīng)現(xiàn)象同樣遵循能量轉(zhuǎn)化與守恒定律?！菊n后