九年级物理 电磁感应现象教学设计 人教版
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电磁感应教学设计【优秀5篇】作为一名教职工,总归要编写教案,借助教案可以提高教学质量,收到预期的教学效果。
教案应当怎么写呢?下面是我辛苦为大家带来的电磁感应教学设计【优秀5篇】,盼望可以启发、关心到大家。
电磁感应篇一(一)教学目的1.知道现象及其产生的条件。
2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。
3.培育同学观看试验的力量和从试验事实中归纳、概括物理概念与规律的力量。
(二)教具蹄形磁铁4~6块,漆包线,演示用电流计,导线若干,开关一只。
(三)教学过程1.由试验引入新课重做奥斯特试验,请同学们观看后回答:此试验称为什么试验?它揭示了一个什么现象?(奥斯特试验。
说明电流四周能产生磁场)进一步启发引入新课:奥斯特试验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不行以反过来进行逆向思考:磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计试验,进行探究讨论。
2.进行新课(1)通过试验讨论现象板书:〈一、试验目的:探究磁能否生电,怎样使磁生电。
〉提问:依据试验目的,本试验应选择哪些试验器材?为什么?师生争论认同:依据讨论的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;掌握电路必需有开关。
老师展现以上试验器材,留意让同学弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向,然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。
进一步提问:如何做试验?其步骤又怎样呢?我们先做如下设想:电能生磁,反过来,我们可以把导体放在磁场里观看是否产生电流。
那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对试验有没有影响?下面我们依次对这几种状况逐一进行试验,探究在什么条件下导体在磁场中产生电流。
用小黑板或幻灯出示观看演示试验的记录表格。
老师按试验步骤进行演示,同学认真观看,每完成一个试验步骤后,请同学将观看结果填写在上面表格里。
试验完毕,提出下列问题让同学思索:上述试验说明磁能生电吗?(能)在什么条件下才能产生磁生电现象?(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时)为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢?(师生争论分析:左右、斜着运动时切割磁感线。
电磁感应现象教学设计一、教学设计思想这节课的设计思想是:把电磁感应现象的发现过程,从教育的角度编制成既有一定难度、又有操作可能的科学探究活动,让学生通过科学探究,认识电磁感应现象,体会实验探索的艰辛,进一步提高科学探究能力,学习科学家执着探究科学真理的精神。
二、教学目的《一》、知识目标1.启发学生观察实验现象,从中分析归纳出产生感应电流的条件,从而进一步理解电磁感应现象,理解产生感应电流的条件。
2.培养学生运用所学知识,独立分析问题的能力。
3.培养学生观察、实验操作能力和概括能力。
《二》教学目标1.知识与技能:认识电磁感应现象。
2.过程与方法:经历科学探究的过程,提高科学探究的能力。
3.情感态度与价值观:培养热爱科学的情感和实事求是的科学态度。
三、教学重难点:1.教学重点:电磁感应现象及电磁感应现象的科学探索过程。
2.教学难点:对切割磁感线运动的认识及探究过程中问题的提出和解决问题办法的猜想。
初三学生已经具有了初步的动手操作能力、初步的空间想象能力和逆向思维能力,经过教师的提示点拨、分析比较与实际的动手操作,可以探究并归纳出产生电磁感应现象的条件。
四、教学过程引入: 1820 年,丹麦物理学家奥斯特发现了——电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在着联系,受到了这一发现的启发,人们开始考虑这样一个问题:既然“电能生磁”,“磁能不能生电”呢?不少科学家进行了这方面的探索,英国平民科学家法拉第,坚信电与磁有密切的联系。
经过10 年坚持不懈的努力,在无数次的挫折与失败之后,终于在1831 年一个偶然的机会里,发现了利用磁场产生电流的条件。
法拉第的发现使发电机等用电设备的发明和应用成为可能,我们现在能很方便的用电。
我国令人瞩目的三峡工程等都与法拉第的发现有着联系。
我手中就有一个发电机模型(简介其结构),它为什么能发电呢?其发电的条件是什么呢?带着这些问题,我们一起来学习第一节:电磁感应现象。
师:同学们,我们在初中就学过,导体切割磁感线时,闭合电路中有电流产生。
人教版九年级上册物理教案通用一、教学内容本节课我们将学习人教版九年级上册物理教材第四章《电与磁》的相关内容。
具体包括:4.1电流的磁场,4.2电磁感应,4.3磁现象的电本质,以及4.4电磁波的传播。
二、教学目标1. 让学生理解电流产生磁场的基本原理,掌握安培环路定律。
2. 使学生了解电磁感应现象,掌握法拉第电磁感应定律。
3. 让学生掌握磁现象的电本质,了解电磁波的基本概念和传播特点。
三、教学难点与重点难点:电磁感应现象的理解,电磁波传播的特点。
重点:电流的磁场,法拉第电磁感应定律,磁现象的电本质。
四、教具与学具准备1. 教具:电流表,磁场演示器,电磁感应实验装置,电磁波演示器。
2. 学具:每组一套电磁感应实验器材,电流表,导线等。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过演示电流产生磁场的现象,引发学生思考电流与磁场之间的关系。
2. 例题讲解:(1)讲解安培环路定律,解释电流产生磁场的原因。
(2)通过实验演示,讲解法拉第电磁感应定律。
(3)讲解磁现象的电本质,引导学生思考电磁波的概念。
3. 随堂练习:(1)让学生用电流表测量电流,观察电流产生的磁场。
(2)分组进行电磁感应实验,验证法拉第电磁感应定律。
六、板书设计1. 电流的磁场:安培环路定律2. 电磁感应:法拉第电磁感应定律3. 磁现象的电本质4. 电磁波的传播特点七、作业设计1. 作业题目:(1)解释为什么电流会产生磁场。
(2)简述法拉第电磁感应定律的内容。
(3)分析电磁波传播的特点。
2. 答案:八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对电磁感应现象的理解较为困难,需要在课后进行巩固。
2. 拓展延伸:引导学生了解电磁波在现代通信技术中的应用,激发学生对物理学科的兴趣。
重点和难点解析1. 电磁感应现象的理解。
2. 电磁波传播的特点。
3. 教学过程中的实践情景引入和例题讲解。
4. 板书设计。
5. 作业设计。
一、电磁感应现象的理解1. 实验演示:使用电磁感应实验装置,让学生直观地观察磁场变化时导体中产生电流的现象。
教学目标知识要点课标要求1•法拉第的发现通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件;了解电磁感应在生活、生产中的应用2.发电机了解发电机的原理,知道发电机工作过程中的能量转化教学过程情景导入国外科研人员设计了一种“能量采集船”,如图所示,在船的两侧附着可触及水面的旋转“工作臂”,每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标•当波浪引起浮标上下浮动时,工作臂就前后移动,获得电能储存起来•你知道这种“能量采集船”的工作原理吗?合作探究探究点一法拉第的发现活动1:通电导线在磁场中会受到力的作用,从而使导体发生了运动,那么反过来,如果让导体在磁场中先运动,导体中会不会产生电流呢?如何设计实验来进行验证?学生交流、发言。
让导体在磁场中运动,观察灵敏电流计的指针是否发生偏转。
活动2:学生根据实验装置进行实验验证:步骤:(1)闭合开关,让直导线在蹄形磁体的磁场中静止,换用不同强度的磁体,观察电流表指针偏转情况;(2 )闭合开关,让直导线在蹄形磁体中上、下运动,观察电流表指针偏转情况;(3)闭合开关,将直导线在磁场中左右运动,观察电流表指针偏转情况;(4 )开关断开,将直导线在磁场中左右运动,观察电流表指针偏转情况。
活动3 :展示自己组的实验探究现象:1.电磁感应现象总结:按照如图所示进行实验,in归纳总结:(1)定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,在导体中就会有电流产 生,这种现象叫电磁感应现象。
产生的电流叫感应电流。
2)产生感应电流的条件: ① 电路必须是闭合的;② 磁场中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
活动4:那么要想改变产生感应电流的方向,应该如何操作?自己进行实验验证。
活动5:展示自己的探究实验现象,并归纳总结。
实验现象:甲 乙 丙归纳总结:导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关,只要导体切割磁感线的方向和磁感线的方向中的任何一个改变,就会使原来的感应电流的方向发生变化。
第1课时电磁感应现象【教学目标】1.知道电磁感应现象,知道磁生电过程中能量的转化.2.知道产生感应电流的条件,能对导体有无感应电流做出判断3.知道感应电流方向跟什么因素有关.4.经历磁生电现象,感知逆向思维.5.通过探究磁生电的条件,进一步了解电与磁的联系,提高学生观察能力,分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力.6.认识自然现象之间是相互联系的,进一步了解探索自然奥妙的科学方法.7.认识任何创造发明的基础是科学探索的成果,初步具有创造发明的意识.【教学重点】电磁感应现象,感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关.【教学难点】产生感应电流的条件.【教具准备】小电动机、电源、导线、开关、电流表、线圈框、U型磁体、多媒体课件等.【教学课时】1 课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师电动机的使用,提高了人类改造自然的能力,改善了人们的生活.请列举电动机在生产、生活中的使用实例,并简要说明使用电动机的意义.学生讨论、回答.师电动机及其他用电器运作时,消耗大量的电能从何而来?学生积极思考.可能:热能→电能、化学能→电能、核能→电能、光能→电能、机械能→电能.(再找学生带着感情朗读课本P138页第一自然段,然后请学生提出问题)师电流周围存在着磁场,即电能生磁,那么逆向思维将会怎么样?生: 磁能否生电?生: 怎样能使磁生电?师下面我们用实验来探究磁能否生电.【进行新课】知识点1 探究电磁感应现象师电能从何而来的,同学们做出了多样的猜测.这些猜想,人们大都变成了现实.现在我们一起重点探索一下: 机械能→电能.首先,我们再观察一下电动机的转动.要求:①同桌的二位同学合作进行;②画出电路图.生: 连接电路,电动机运转.师很好!我们观察到给电动机通电,电动机转动.反过来,想想让电动机转动(如用手转动它的轴),会出现什么情况呢?学生猜想、创新.师与周围的同学说说你这样猜想的原因吧.学生议论.师对学生的猜想肯定、赞许.引导生:转动电动机的轴,可能产生电流,是因为电动机能把电能转化为机械能,所以输入机械能可能产生电能.(尝试逆向思维)对我们上述的猜想,准备通过什么方法加以验证,请用文字表达一下.学生制定计划、设计实验、进行实验.引导学生,可用电流表(耳机、喇叭)检测电流.师请把你看到的现象写在纸上,告诉老师和其他同学.学生文字表达、口语表达.(交流)师在这现象中,发生能的转化吗?学生思考议论:机械能→电能.师下面我们来探究:什么情况下磁可以生电.师大家已经知道小电动机是由一对磁体和线圈构成的.利用一只小电动机可以获得电流.那么是不是只要存在磁场和导线框,就能产生电流呢?学生猜想、议论.师为了更好地探究磁生电,我们使用课本P138页图20.5 - 1的器材装置进行试验,同学们可探索下面的问题.师请分析一下上面看到的现象,你得到了什么结论?学生讨论.师把你得到的结论跟大家一起交流一下.学生汇报交流.教师引导:闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,电路中产生电流.学生体验“切割”的含义.明确:以镰刀割麦子类比,说明当导线运动方向与磁场方向有一定夹角时叫切割,当运动方向与磁感线方向平行时,不切割.知识点2 产生感应电流的条件和影响感应电流方向的因素.师由于导体在磁场中切割磁感线而产生电流的现象叫电磁感应现象,它是根据电流能生磁逆向思维而获得的科技成就,是英国物理学家法拉第经过10年的探索在1831年首先发现的.在这个现象中产生的电流叫感应电流,这个发现,使人类大规模用电成了可能,开辟了电气化的时代.学生归纳:产生感应电流的条件及影响感应电流方向的因素.(如下)①产生感应电流的条件:a.电路必须是闭合电路;b.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.②影响感应电流方向的因素:在电磁感应现象中,感应电流的方向跟导体切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关.只改变磁场方向或导体切割磁感线运动的方向,感应电流的方向改变;若同时改变磁场方向和导体切割磁感线运动的方向,则感应电流的方向不变.特别提醒:正确理解电磁感应现象的内容:“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时”这句话包含两层意思:①电路应该是闭合的而不是断开的,即组成电路的各个器件连接成一个电流的通路;②要有一部分导体做切割磁感线的运动.这里要注意的是“一部分导体”(不是整个电路,去做切割磁感线的运动.也就是说:切割磁感线的导体一定是闭合电路中的一部分.还要注意的是“做切割磁感线的运动”.所谓切割磁感线,类似于切菜,垂直地切割或斜着切割都可以.这就是说,导体的运动方向一定与磁感线成一定的角度,而不是与磁感线平行,否则无法切割磁感线.“切割磁感线运动”指的是导体与磁场的相对运动.磁场不运动,导体运动时,导体能切割磁感线,能产生感应电流;导体不运动,磁场运动,导体也能切割磁感线,同样能产生感应电流.知识拓展:影响感应电流大小的因素:①导体切割磁感线运动的速度越大,感应电流越大;②磁场越强,感应电流越大;③线圈匝数越多,感应电流越大.师电磁感应实现了机械能转化为电能,其他形式的能可以转化为电能吗?①请列举生活实际,讨论一下生产、生活中的电能来源.②请结合你家及你周围的情况.思考:你所在的地方可采用什么来获得电能?学生汇报交流.【教师结束语】同学们,我们今天研究“磁生电”的方法,和当年法拉第等科学家的研究方法基本类同,也可以这么认为,我们重走了伟人走过的路,说明科学研究并非一件很神秘的事情,只要我们方法正确,持之以恒,我们一定也会取得成功.课后作业完成本课时的习题.1.本节课在探究“磁生电”的过程中,采用了“逆向思维”、“科学探究”等方法,使学生始终处于积极的思考之中,把“教学过程”转变为“探究过程”,培养学生良好的思维习惯和初步的科学实践能力.2.这节课的关键是设计并做好演示实验,要在学生观察、实验的基础上,提出明确的问题,学生积极思考、讨论,并对实验现象加以归纳、概括,培养学生从实验事实中归纳、概括出物理概念和规律的能力.。
《电磁感应现象及应用》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解电磁感应现象,掌握法拉第电磁感应定律。
2. 能够运用所学知识诠释和解决简单的问题,比如设计简单的电磁感应应用电路。
3. 培养实验操作和数据分析的能力,以及科学探究的精神。
二、教学重难点1. 教学重点:理解电磁感应现象,掌握法拉第电磁感应定律的应用。
2. 教学难点:设计并操作电磁感应实验,分析实验数据,解决实际问题。
三、教学准备1. 准备教学用具:电磁学演示器、导线、电源、电阻、小灯泡等,以便进行实验。
2. 搜集一些实际生活中的电磁感应应用案例,用于教室讨论。
3. 预先安置一些相关阅读,以便学生预习新知识。
4. 设计一些简单的问题和实验,让学生尝试解答和操作,以评估他们的理解水平。
四、教学过程:本节内容分为两个部分,起首是电磁感应现象的学习,其次是电磁感应现象在生活和科技中的应用。
以下是具体的教学设计:1. 导入:起首通过一些简单的实验,让学生观察磁铁靠拢闭合线圈时,闭合线圈如何产生感应电流,引入电磁感应的观点。
实验完毕后,教师可以提出问题:这种现象是如何产生的?激发学生的好奇心和探索欲望。
2. 探索电磁感应现象:引导学生逐步探索出产生感应电流的条件和规律。
可以先从定义开始,然后讨论楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用。
教师可以给学生提供一些例题和练习题,帮助学生理解和应用这些规律。
3. 电磁感应现象的应用:在这一部分,教师可以引入一些实际应用案例,如发电机、变压器、电动机等,让学生了解电磁感应现象在生活和科技中的重要性。
同时,也可以让学生自己设计一些简单的电磁感应应用,如制作一个简单的变压器模型或一个电动机模型。
4. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,让学生分享自己在制作和应用电磁感应模型的经验和感受,以及在探索过程中遇到的问题和解决方法。
这样可以提高学生的交流和合作能力,同时也可以加深学生对电磁感应现象的理解和应用。
5. 总结与反馈:最后,教师对这节课的内容进行总结,强调电磁感应现象的重要性和应用,并针对学生的学习情况进行反馈和指导。
初中电磁现象教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握电磁现象的基本概念和原理。
2. 通过实验和观察,让学生掌握电流的磁效应、电磁感应和电磁铁的原理。
3. 培养学生的实验操作能力、观察能力和科学思维。
二、教学内容1. 电流的磁效应:通过奥斯特实验,让学生了解通电导体周围存在磁场,以及磁场的方向和强度。
2. 电磁感应:通过法拉第实验,让学生了解电磁感应现象,掌握感应电流的方向和强度。
3. 电磁铁:让学生了解电磁铁的原理,掌握如何制作和应用电磁铁。
三、教学重点与难点1. 教学重点:电流的磁效应、电磁感应和电磁铁的原理及应用。
2. 教学难点:电磁感应现象的内在规律,电磁铁的原理和制作方法。
四、教学方法1. 采用实验演示法,让学生直观地观察电磁现象,提高学生的兴趣和积极性。
2. 采用问题驱动法,引导学生思考和探讨电磁现象的内在规律,培养学生的科学思维。
3. 采用小组合作学习法,让学生在实验和讨论中互相交流,提高学生的合作能力。
五、教学步骤1. 导入:通过讲述指南针的原理,引发学生对电磁现象的兴趣,导入新课。
2. 电流的磁效应:(1)介绍奥斯特实验,让学生了解通电导体周围存在磁场。
(2)演示奥斯特实验,让学生观察磁场的方向和强度。
(3)引导学生探讨电流磁效应的内在规律。
3. 电磁感应:(1)介绍法拉第实验,让学生了解电磁感应现象。
(2)演示法拉第实验,让学生观察感应电流的方向和强度。
(3)引导学生探讨电磁感应现象的内在规律。
4. 电磁铁:(1)介绍电磁铁的原理,让学生了解电磁铁的制作方法。
(2)引导学生动手制作电磁铁,并观察其吸引铁磁物质的现象。
(3)讨论电磁铁的应用和优缺点。
5. 总结与拓展:对本节课的内容进行总结,强调电流的磁效应、电磁感应和电磁铁的原理及应用。
布置课后作业,让学生进一步巩固和拓展所学知识。
六、教学反思本节课通过实验和观察,让学生掌握了电流的磁效应、电磁感应和电磁铁的原理。
在教学过程中,要注意引导学生思考和探讨电磁现象的内在规律,培养学生的科学思维。
九年级物理电磁感应的优秀教案范本引言:电磁感应作为物理学中的一个重要内容,对于中学生来说往往是一项相对较为复杂的知识点。
为了帮助九年级学生更好地理解和掌握电磁感应的相关概念和原理,本教案将以易懂、直观的方式进行教学。
通过使用实验、图示和例题等多种教学方法,旨在帮助学生建立起对电磁感应的深刻理解,并能够运用所学知识解决问题。
一、教学目标1. 知识目标:- 了解电磁感应的基本概念和原理;- 了解电磁感应在生活中的应用;- 掌握法拉第电磁感应定律的表达和应用。
2. 能力目标:- 能够分析电磁感应现象,并解决相关问题;- 能够运用法拉第电磁感应定律解决实际问题。
3. 情感目标:- 培养学生对物理学的兴趣和探索精神;- 提高学生的实验操作能力和实践动手能力;- 培养学生的合作与交流能力。
二、教学重点1. 电磁感应的基本概念和原理;2. 法拉第电磁感应定律的理解和应用。
三、教学内容1. 电磁感应的基本概念和原理- 阐述电磁感应定义和基本原理;- 引导学生理解磁场变化对导体中的电荷运动所产生的作用。
2. 法拉第电磁感应定律的表达和应用- 介绍法拉第电磁感应定律的表达形式;- 利用实验和图示帮助学生理解和应用法拉第电磁感应定律;- 引导学生分析和解决与法拉第电磁感应定律相关的问题。
四、教学方法1. 教师讲解法:结合简洁明了的图示和实例,讲解电磁感应的基本概念和原理,并引导学生思考。
2. 实验探究法:设计简单的实验过程,让学生通过观察和操作,亲自感受电磁感应现象,深化对概念的理解。
3. 合作学习法:组织学生小组合作,让他们在合作中互相讨论、分享,激发他们的学习热情。
五、教学过程1. 导入- 引入电磁感应的基本概念,通过提问和展示相关图示,激发学生的兴趣。
2. 知识讲解- 讲解电磁感应的定义和基本理论,并阐述磁场变化对导体中电荷运动的影响。
3. 实验探究- 设计实验:在磁场中穿过线圈的磁铁运动,观察线圈两端是否有电流产生。
电磁感应现象教学设计
一、教学设计思想
这节课的设计思想是:把电磁感应现象的发现过程,从教育的角度编制成既有一定难度、又有操作可能的科学探究活动,让学生通过科学探究,认识电磁感应现象,体会实验探索的艰辛,进一步提高科学探究能力,学习科学家执着探究科学真理的精神。
二、教学目的
《一》、知识目标
1.启发学生观察实验现象,从中分析归纳出产生感应电流的条件,从而进一步理解电磁感应现象,理解产生感应电流的条件。
2.培养学生运用所学知识,独立分析问题的能力。
3.培养学生观察、实验操作能力和概括能力。
《二》教学目标
1.知识与技能:认识电磁感应现象。
2.过程与方法:经历科学探究的过程,提高科学探究的能力。
3.情感态度与价值观:培养热爱科学的情感和实事求是的科学态度。
三、教学重难点:
1.教学重点:电磁感应现象及电磁感应现象的科学探索过程。
2.教学难点:对切割磁感线运动的认识及探究过程中问题的提出和解决问题办法的猜想。
初三学生已经具有了初步的动手操作能力、初步的空间想象能力和逆向思维能力,经过教师的提示点拨、分析比较与实际的动手操作,可以探究并归纳出产生电磁感应现象的条件。
四、教学过程
引入:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了——电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在着联系,受到了这一发现的启发,人们开始考虑这样一个问题:既然“电能生磁”,“磁能不能生电”呢?不少科学家进行了这方面的探索,英国平民科学家法拉第,坚信电与磁有密切的联系。
经过10年坚持不懈的努力,在无数次的挫折与失败之后,终于在1831年一个偶然的机会里,发现了利用磁场产生电流的条件。
法拉第的发现使发电机等用电设备的发明和应用成为可能,我们现在能很方便的用电。
我国令人瞩目的三峡工程等都与法拉第的发现有着联系。
我手中就有一个发电机模型(简介其结构),它为什么能发电呢?其发电的条件是什么呢?带着这些问题,我们一起来学习第一节:电磁感应现象。
师:同学们,我们在初中就学过,导体切割磁感线时,闭合电路中有电流产生。
(教师演示)在这个实验中,磁场是由马蹄形磁体提供的。
是不是只有马蹄形磁铁才能提供磁场呢?
生:不,电流也能产生磁场,通过电螺线管也能产生磁场。
师:通电螺线管的磁场与哪种磁体周围的磁场相似?
生:条形磁铁。
师:好。
除了这个演示实验所示的方法外,还有没有另外的利用磁场产生电流的办法呢?请大家选用桌上的实验器材,两个同学一组,共同探究利用磁场怎么样才能产生电流。
将你们的实验过程及实验现象记录在表格中。
若实验器材不够,请到台前来取。
实验探究产生感应电流的条件的记录表格
师:这是大家通过实验观察到的现象,我们将其罗列在表格之中。
大家请看活动①与活动②产生电流的条件相同,都是要导体切割磁感线,而活动③不切割磁感线也能产生电流。
同学们,大家试想三种情形下都是利用磁场产生了电流,其中肯定有某种共同的原因,我们应该象法拉第坚信磁场能产生电流一样坚信这一点。
只是我们通过表象暂时还无法得知其本质的原因。
不过,这共同的原因肯定并不是“切割”。
那么,这个共同的原因是什么呢?
(学生思考,教师停顿)
师:当我们百思不得其解的时候,还是让我们来重温刚才的三个探究过程。
(动画展示)
希望大家眼睛不要盯着导线的切割,在这幅画面上,还有很多东西值得我们去观察、思考。
大家看一看,导体所处的磁场可以认为是一个匀强磁场,导体左右运动时,导体所在回路处在磁场中的面积是否有变化呢?
生:有变化。
师:怎么变?
生:……
师:好。
说不定,我们顺着这个思路可以找到利用磁场产生电流的共同原因。
请大家记下初步分析。
活动①是这样,那么活动②呢?
(动画展示)请学生回答
生:S不变,B变,有电流。
师:非常好,请大家记录下来,那么活动③呢?
(动画展示)请学生观察回答。
生:S不变,B变,有电流。
师:很好。
让我们一起再来看这个表格。
有什么想法?
生:B变,S变,均有可能产生电流。
师:也就是说,感应电流的产生与B、S两者都有关系。
与两个因素都有关,我们不好把握,我们能不能找出产生感应电流的唯一原因呢?在学习磁感应强度时,为了将磁感应强度大小形象地描绘出来,我们引入了什么概念?
生:磁感线。
师:磁感线的疏密反映了什么?
生:反映磁感强度的大小。
师:也就是说,B的大小可以由磁感线的疏密来体现,磁感线越密是指什么?
生:指穿过单位面积内的磁感线的条数越多,反之越小。
师:可见,磁感线的条数与B、S两者都有关系,那么,穿过回路的磁感线的条数是否是产生感应电流的唯一因素呢?
让我们大家一起再来回顾刚才的三个动画展示。
师:活动①虽然B不变,但S变,穿过闭合回路的磁感线条数变了;活动②B变,S不变,穿过闭合回路的磁感线条数变了;请大家看下面这个俯视图,情况更清楚,活动③与活动②的类似。
师:通过以上分析,大家可以得到一个什么结论呢?
生:只要穿过闭合回路的磁感线的条数发生变化,回路中就有电流产生。
师:这个结论虽然是正确的,但我要提醒大家,仅仅通过上面三个探究实验要得到以上结论是远远不够的。
实际上,以上结论的得出,是建立在大量的实验基础之上的。
大家下去之后,还可以做更多的探究。
但我们知道,磁感线是人为作出的,磁感线的疏密虽然能形象地表述磁场的强弱,但磁感线的条数并不方便我们进行精确计算。
这样,我们很有必要引入一个新的物理量---磁通量
五、科学猜想
明确了探究的问题,就要对解决问题的办法提出科学的猜想。
但“怎样做才能使磁生电”这个问题对于学生来说有一定的困难,教师还需利用奥斯特实验对学生进行思维引导和方法启示,架起原知识与新问题间的桥梁。
奥斯特研究的是电生磁,他在导线两端接上电源,使导线内的电荷定向运动起来形成电流,提供
了生磁的前提条件;磁场看不见摸不着,他用小磁针进行检验;把磁针平行地放在导线下,建立起电流与磁针的联系。
现在,我们研究的是磁怎样生电,需要什么器材?该怎么办?大胆地猜一猜。
有效的引导和启示,启发了学生的思维,使他们产生许多猜想:有的猜拿一个磁铁,把导线直接放进去,用与导线串联的电流表来检验电路中是否有电流;有的猜把导线缠绕在磁铁上才行;还有的猜让导线在磁场中运动起来,电流表指针才会偏转。
六、分析论证、得出结论
教师在原课件中加上磁感线,再进行动画演示,并要求学生把导体运动的情况和磁场方向结合起来进行分析,抓住问题的实质,找到感应电流产生的条件,争取能用一句话准确地表示出来。
由于课件把本不存在的磁感线形象化了,降低了学生空间想象的难度,学生易得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时有感应电流,从而认识了电磁感应现象,认识到此过程是把机械能转化为电能,且实培养了学生从众多事物中抽取本质特征的能力。
七、布置作业
收集电磁学发展史上科学家的故事。