高中物理《探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件》 教案3

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111 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 教學(xué)要求： 1、知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 2、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，閉合電路中就有電流產(chǎn)生”。 3、知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒定律依然適用。 學(xué)科能力：培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?dú)立分析問(wèn)題能力。 思想方法：觀察分析法，規(guī)納法。 教育性目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立觀察，思考的能力。 發(fā)展性目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維，發(fā)散思維。 教學(xué)重點(diǎn)：引導(dǎo)理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象、條件及從能量角度認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)。 教學(xué)難點(diǎn)：分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論。 教學(xué)過(guò)程： 一、溫故知新 師：什么叫磁通量？ 生：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)面積S的乘積，叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，簡(jiǎn)稱(chēng)磁通。 師：奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？ 生：說(shuō)明電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)---即電流的磁效應(yīng)。 師：電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，人們很自然會(huì)利用逆向思維思考：既然電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，反過(guò)來(lái)，磁場(chǎng)是不是也能產(chǎn)生電流呢？英國(guó)物理學(xué)家法拉弟經(jīng)過(guò)十年堅(jiān)持不懈的努力，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 二、新課教學(xué)： ［引入］法拉弟開(kāi)始設(shè)想：把繞在磁鐵上的導(dǎo)線和電流表連接起來(lái)組成一個(gè)閉合電路，結(jié)果發(fā)現(xiàn)指針不偏轉(zhuǎn)，不能產(chǎn)生電流，換用強(qiáng)的磁鐵或換用更靈敏電流表，也沒(méi)有流（電路圖）。 怎樣才能產(chǎn)生電流呢？我們通過(guò)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題吧。 ［演示］實(shí)驗(yàn)一：出實(shí)物圖---組裝電路---實(shí)驗(yàn) [演示]不切割磁感線時(shí)（靜止或平行磁感線）觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況；切割磁感線時(shí)（先讓磁體不動(dòng)，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)），觀察磁感線指針的偏轉(zhuǎn)情況。 師生：閉合導(dǎo)體一部分在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針就發(fā)生偏轉(zhuǎn)。表明電路中產(chǎn)生了電流。 生：結(jié)論一：閉合電路的一部分在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生電流。 [引入]導(dǎo)體不動(dòng)，讓磁體運(yùn)動(dòng)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生電流呢？ [演示]實(shí)驗(yàn)一中讓蹄形磁體運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體不動(dòng)。 生：指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了電流。 [引入]導(dǎo)體和磁鐵相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，結(jié)果又如何呢？ [演示]兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 生：產(chǎn)生了電流。 結(jié)論二：不論是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，還是磁體運(yùn)動(dòng)，只要閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線，電路中就有電流產(chǎn)生。 [區(qū)分]不同點(diǎn)是第一次是讓導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，磁體不動(dòng)。第二次是讓磁體運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體不動(dòng)。第三次二者都有運(yùn)動(dòng)了。相同點(diǎn)是都切割了磁感線，產(chǎn)生了電流。 [學(xué)生操作]實(shí)驗(yàn)二：出實(shí)物圖---學(xué)生組裝電路---學(xué)生實(shí)驗(yàn) 師：要求：先讓磁鐵動(dòng)，線圈不動(dòng)；后讓線圈動(dòng)，磁鐵不動(dòng)；再讓二者都動(dòng)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 生：觀察，分析實(shí)驗(yàn)。 師：觀察到什么現(xiàn)象，可以得什么結(jié)論？ 生：觀察到磁鐵和螺線管有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺線管導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生電流。 師：我們從另一角度來(lái)分析上面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一中閉合導(dǎo)線的一部分向左（或向右）運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)這一閉合回路的磁通量就增加（或減少）。實(shí)驗(yàn)二中磁鐵插入（或撥出）螺線管時(shí)穿過(guò)螺線管的磁通量就增加（或減少）。由些提示我們?nèi)绻麑?dǎo)體和磁體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而讓穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，會(huì)不會(huì)在閉合電路中產(chǎn)生電流呢？ [師生操作] 實(shí)驗(yàn)三、畫(huà)實(shí)物圖---師生組裝電路---師生實(shí)驗(yàn) 師生：現(xiàn)象：1）合上開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)，A螺線管電流穩(wěn)定，則指針不偏。 2）打開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)，A螺線管電流消失，則指針不偏。 3）用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電阻，使A螺線管電流發(fā)生變化，指針偏轉(zhuǎn)。 師：可以得出什么結(jié)論呢？ 生：結(jié)論三：A螺線管中的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，閉合電路B中磁通量發(fā)生變化，閉合電路B中就有電流發(fā)生。 [分析]三個(gè)實(shí)驗(yàn)有個(gè)共同特點(diǎn)：穿過(guò)閉合回路的磁通量均發(fā)生變化，這樣產(chǎn)生了電流。 [總結(jié)] 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，閉合電路就有電流產(chǎn)生。 [板書(shū)] 電磁感應(yīng)現(xiàn)象：利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。 師：請(qǐng)同學(xué)們歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？ [板書(shū)]生：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化。 師：電有電場(chǎng)能，磁有磁場(chǎng)能，電磁感應(yīng)與能量守恒與轉(zhuǎn)化有無(wú)關(guān)系呢？ 生：有。 師：下面從能量角度分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 [分析] 實(shí)驗(yàn)一、消耗機(jī)械能---電能---發(fā)電機(jī) 實(shí)驗(yàn)二、電能由A螺線管轉(zhuǎn)移到B螺線管---變壓器 [板書(shū)] 電磁感應(yīng)現(xiàn)象同樣遵循能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。 三、例題練習(xí) 練習(xí)：如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路中，如果K閉合后，不滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P，電路中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生？如果K閉合后，將原線圈A從副線圈B中拔出，插入過(guò)程中電路中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生？ 練習(xí)：如圖所示，線圈L與電流表G組成閉合電路，在下述情況中，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是： A）L、G與磁鐵一同向上運(yùn)動(dòng)。 B）L、G與磁鐵一同向左運(yùn)動(dòng)。 C）只有L、G一同向左運(yùn)動(dòng)。 D）只有磁鐵向右運(yùn)動(dòng)。 小結(jié)：相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)可產(chǎn)生感應(yīng)電流。 選做：如圖所示：直導(dǎo)線AB通以穩(wěn)恒電流，閉合線框abcd的平面與AB在同一平面內(nèi)，下列情況中，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是： A）線框abcd向右平動(dòng)。 B）線框平行ab向上運(yùn)動(dòng)。 C）導(dǎo)線ab向左平動(dòng)。 D）導(dǎo)線ab向下平動(dòng)。 小結(jié)：相對(duì)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)恒電流可產(chǎn)生感應(yīng)電流。 四、思考討論 師：把你所知道的或者你設(shè)想的使穿過(guò)閉合電路磁通量發(fā)生變化的各種方法一一列舉出來(lái)！比如說(shuō)變化的電流。 生：操作歸納： 師：1831年法拉弟歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種情況：變化的電流，變化的磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)恒電流，運(yùn)動(dòng)的磁鐵，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。大家課后還可以進(jìn)一步去探討不同的情況。 111