《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》

探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件核心素養(yǎng)目標(biāo)核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成的，物理課堂教學(xué)是學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)的主陣地，本文以“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”教學(xué)為例，從創(chuàng)設(shè)情景，提出課題；實(shí)驗(yàn)探究，交流體驗(yàn)；分析論證，提煉總結(jié)；課堂鞏固，學(xué)以致用等四個(gè)方面展開(kāi)教學(xué)。在教學(xué)設(shè)計(jì)上更加突出核心素養(yǎng)要素中的“實(shí)驗(yàn)探究“，“科學(xué)思維”和“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”，同時(shí)也兼顧“物理觀念”的形成。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能(1)知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．(2)能根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件．(3)會(huì)運(yùn)用產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件判斷具體實(shí)例中有無(wú)感應(yīng)電流．過(guò)程與方法(1)體會(huì)科學(xué)探索的過(guò)程特征，領(lǐng)悟科學(xué)的思維方法．(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，歸納概括出利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作、探究、概括能力．情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度．(2)通過(guò)對(duì)物理學(xué)中對(duì)稱美、簡(jiǎn)潔美的介紹賞析，培養(yǎng)學(xué)生欣賞物理學(xué)中美的情懷．教學(xué)重難點(diǎn)1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、歸納概括出利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件的過(guò)程．2．學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析總結(jié)——磁通量的變化．教學(xué)準(zhǔn)備靈敏電流計(jì)、蹄形磁鐵、線框、條形磁鐵、螺線管、電源、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線、多媒體課件等．引入新課【提出問(wèn)題】在倫敦奧運(yùn)會(huì)男子花劍比賽中，雷聲以15：13擊敗對(duì)手，獲得了金牌，打破了中國(guó)男子花劍金牌零的突破，為祖國(guó)贏得了榮譽(yù)．大家想一下，擊劍比賽中是如何記錄比賽成績(jī)的？答案點(diǎn)撥：是用運(yùn)動(dòng)員頭盔上的指示燈發(fā)出的閃光來(lái)記錄比賽成績(jī)的．為什么運(yùn)動(dòng)員頭盔上的指示燈會(huì)發(fā)光呢？我們很容易就能夠想到是產(chǎn)生的感應(yīng)電流點(diǎn)亮了指示燈，這節(jié)課我們就來(lái)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件．新課教學(xué)【課件展示】法拉第的實(shí)驗(yàn)法拉第是用自制的簡(jiǎn)單儀器發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的．法拉第用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，一個(gè)線圈A接電源，另一個(gè)線圈B接電流表.在他給線圈A通電或斷電的瞬間，發(fā)現(xiàn)線圈B中出現(xiàn)了電流.圖乙是法拉第實(shí)驗(yàn)用的自制線圈．后來(lái)，他去掉了鐵環(huán)，并把兩個(gè)線圈稍微分開(kāi)一點(diǎn)，在給線圈A通電的瞬間，發(fā)現(xiàn)線圈B中仍然出現(xiàn)電流，只是比較弱，這就是人類發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的最初的實(shí)驗(yàn)，它成了物理學(xué)發(fā)展史中的一個(gè)重要里程碑．【知識(shí)回顧】我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)過(guò)，當(dāng)閉合導(dǎo)體回路的一部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．問(wèn)題：進(jìn)行探究導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該如何選擇實(shí)驗(yàn)器材？答案點(diǎn)撥：(1)產(chǎn)生磁場(chǎng)的物體：蹄形磁鐵、條形磁鐵、通電螺線管等；(2)顯示電流的器材：靈敏電流計(jì)；(3)切割磁感線的物體：導(dǎo)體棒、導(dǎo)線等．利用多媒體課件展示實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)物連接圖、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄表格等．導(dǎo)體棒動(dòng)作指針是否偏轉(zhuǎn)水平向右運(yùn)動(dòng)水平向左運(yùn)動(dòng)

斜向運(yùn)動(dòng)豎直上下運(yùn)動(dòng)思考討論：除此之外，還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？【探究實(shí)驗(yàn)】1．向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中抽出(1)介紹實(shí)驗(yàn)裝置，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?2)每個(gè)小組進(jìn)行分工，明確每個(gè)同學(xué)的操作要求．(3)按照實(shí)驗(yàn)要求連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫表格．(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.磁鐵的動(dòng)作表針擺動(dòng)方向磁鐵的動(dòng)作表針擺動(dòng)方向N極插入線圈S極插入線圈N極停在線圈中S極停在線圈中N極從線圈中抽出S極從線圈中抽出2．模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)(1)介紹實(shí)驗(yàn)裝置，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?2)每個(gè)小組進(jìn)行分工，明確每個(gè)同學(xué)的操作要求．(3)按照實(shí)驗(yàn)要求連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫表格．(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．實(shí)驗(yàn)操作表針偏轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)閉合瞬間開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)

開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片【分析論證】根據(jù)以上探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，嘗試歸納感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件．1．閉合電路與磁鐵發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流．2.開(kāi)關(guān)通斷或滑動(dòng)變阻器的滑片迅速移動(dòng)時(shí)，線圈A中的電流變化，線圈A中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)弱發(fā)生變化，線圈B中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流.總結(jié)：當(dāng)閉合導(dǎo)體回路所處的磁場(chǎng)強(qiáng)弱發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．問(wèn)題：如圖所示，在導(dǎo)體切割磁感線的過(guò)程中，導(dǎo)體回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流．但是，閉合導(dǎo)體回路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變化，為什么也可以產(chǎn)生感應(yīng)電流？Xxx^xXXXXXOxXXIXXXOxXXIXXX%XXXXXXXXXXXx4xXX答案點(diǎn)撥：閉合導(dǎo)體回路中能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，是因?yàn)閷?dǎo)體切割磁感線．雖然磁場(chǎng)的強(qiáng)弱沒(méi)有變化，但是閉合導(dǎo)體回路所包圍的面積發(fā)生了變化．【歸納總結(jié)】只要穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流．【知識(shí)拓展】利用多媒體課件展示磁通量的相關(guān)知識(shí)．(1)物理意義:表示穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)的多少.用字母符號(hào)中表示.(2)計(jì)算公式：①=BS,式中B為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，S為有磁感線穿過(guò)且與B垂直的有效面積.如圖所示，1和2為垂直磁場(chǎng)放置的兩個(gè)圓環(huán)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于環(huán)1和環(huán)2在磁場(chǎng)中的面積相同，所以穿過(guò)這兩個(gè)圓環(huán)的磁通量是相等的．⑶國(guó)際單位：韋伯，符號(hào)是Wb,1Wb=1T?m2.(4)磁通量是標(biāo)量．若規(guī)定磁感線穿入這個(gè)平面為正，則穿出為負(fù)．若穿過(guò)一個(gè)面的磁感線來(lái)自相反方向，則穿過(guò)這個(gè)面的磁通量應(yīng)為其代數(shù)和．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一面積為S的矩形線圈abcd,垂直于磁場(chǎng)放置，現(xiàn)使線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)180°,若規(guī)定初態(tài)的磁通量為正，即①1=BS,則末態(tài)的磁通量①2=—BS.(5)穿過(guò)線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)．因?yàn)榇┻^(guò)線圈的磁感線條數(shù)與匝數(shù)無(wú)關(guān),所以線圈多匝時(shí),不影響磁通量的計(jì)算．三、課堂小結(jié)我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件：不論什么原因,只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生．本節(jié)課我們除了要掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件外,更重要的是要掌握物理探究實(shí)驗(yàn)的探究方法,體驗(yàn)探究過(guò)程．四、布置作業(yè)問(wèn)題與練習(xí)：1、2、3.教學(xué)反思為了增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)并增強(qiáng)他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣,我利用了演示實(shí)驗(yàn)。整堂課的主要知識(shí)點(diǎn)都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生自己得出,并通過(guò)已掌握的知識(shí)加以解釋,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。這種方法既培養(yǎng)了學(xué)生的探究、分析、解決問(wèn)題的能力,又培養(yǎng)學(xué)生的交流合作的精神,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、歸納總結(jié)能力和語(yǔ)言表述能力。在教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生成為主體，主動(dòng)參與討論，充分展示自己，并在活動(dòng)中學(xué)習(xí)知識(shí)，在學(xué)習(xí)知識(shí)過(guò)程中掌握科學(xué)方法，達(dá)到規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)也就被突破了。在整堂課中充分體現(xiàn)了師生互動(dòng)，在引導(dǎo)學(xué)生參與探索、發(fā)現(xiàn)、討論、交流、評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，能使學(xué)生體驗(yàn)探索的艱辛與喜悅，能使學(xué)生主動(dòng)與他人合作，敢于堅(jiān)持正確的觀點(diǎn)，勇于修整錯(cuò)誤。然而這節(jié)課