高中物理 《磁生电的探索》课件 鲁科选修32.ppt

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1、 磁生电的探索磁生电的探索 电磁感应现象电磁感应现象2021/8/11 星期三1 高中物理电磁学是由电场、电路、磁场、高中物理电磁学是由电场、电路、磁场、电磁感应和交流电五部分组成。其中电场、电磁感应和交流电五部分组成。其中电场、电路、磁场等相关知识是进一步认识电磁感电路、磁场等相关知识是进一步认识电磁感应本质的基础，同时，电磁感应知识又是认应本质的基础，同时，电磁感应知识又是认识交变电流的起点，在电磁学中起着承上启识交变电流的起点，在电磁学中起着承上启下的作用。而磁生电的探索是学习本章的基下的作用。而磁生电的探索是学习本章的基础，是进一步认识感应电动势大小、方向的础，是进一步认识感应电动势大

2、小、方向的前提条件前提条件。2021/8/11 星期三2 学生已认识了各种典型磁场磁感线的分布学生已认识了各种典型磁场磁感线的分布规律，理解了磁通量的概念；初中时也已经学规律，理解了磁通量的概念；初中时也已经学习了闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产习了闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流的知识，自然会激发起他们继续探生感应电流的知识，自然会激发起他们继续探究电磁感应产生的条件兴趣和热情，而且同学究电磁感应产生的条件兴趣和热情，而且同学们目前已经有一定的电学实验操作基础。对本们目前已经有一定的电学实验操作基础。对本节课设计探究实验经教师指导和小组合作，应节课设计探究实验经教师指导和小

3、组合作，应该能够顺利完成。该能够顺利完成。2021/8/11 星期三31理解电磁感应产生的条件。理解电磁感应产生的条件。2 会用电磁感应产生的条件解答有关问题。会用电磁感应产生的条件解答有关问题。3 通过实验的探索，培养学生的实验操作、通过实验的探索，培养学生的实验操作、收集、处理信息能力和合作探究的能力。收集、处理信息能力和合作探究的能力。4知道科学探究的艰难历程，培养不怕失败、知道科学探究的艰难历程，培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。勇敢面对挫折的坚强意志。2021/8/11 星期三4n n重点：电磁感应产生的条件的得出n n难点：电磁感应产生的条件的理解2021/8/11 星期三5突

4、出重点的方法突出重点的方法 让学生经历自主探究让学生经历自主探究“电磁感应产生的电磁感应产生的条件条件”的完全过程：的完全过程：提出问题提出问题-大胆猜想大胆猜想-设计实验设计实验-采集数据采集数据-分析归纳分析归纳-交流反馈交流反馈-形成理论形成理论-实践应用。教学中教师为主导实践应用。教学中教师为主导学生为主体，学生在教师的指导下主动思考、学生为主体，学生在教师的指导下主动思考、主动探索、亲身体验。这样学生才能对什么主动探索、亲身体验。这样学生才能对什么是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解，是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解，才能在这样的过程中受到科学方法的训练、才能在这样的过程中受

5、到科学方法的训练、形成科学的态度、情感和价值观。形成科学的态度、情感和价值观。2021/8/11 星期三62.突破难点的方法突破难点的方法 电磁感应产生的条件是物理规律的高度概括，电磁感应产生的条件是物理规律的高度概括，学生在理解其语言表述时会有困难学生在理解其语言表述时会有困难，对于判，对于判断磁通量是否发生变化也有困难。断磁通量是否发生变化也有困难。我采取以下的方法来突破难点：我采取以下的方法来突破难点：1）利用动画模拟深入讨论这三个实验，讲清）利用动画模拟深入讨论这三个实验，讲清哪个是要研究的回路？是什么在变化引发感哪个是要研究的回路？是什么在变化引发感应电流产生的？应电流产生的？2)通

6、过典型例题来加深对条件的理解。通过典型例题来加深对条件的理解。2021/8/11 星期三71 1教师演示实验器材：直径为教师演示实验器材：直径为0.5mm0.5mm、长约、长约200m200m的漆包线条形磁体的漆包线条形磁体1 1个、大小螺线管、灵个、大小螺线管、灵敏电流表（敏电流表（100100微安）、干电池微安）、干电池2 2节、滑动变阻节、滑动变阻器（器（1010欧）开关欧）开关1 1个、导线若干等个、导线若干等2 2学生分组实验器材：条形磁体学生分组实验器材：条形磁体1 1个、大小螺线个、大小螺线管、灵敏电流表（管、灵敏电流表（100100微安）、干电池微安）、干电池2 2节、滑节、滑

7、动变阻器（动变阻器（1010欧）开关欧）开关1 1个、导线若干等个、导线若干等因为初中时已做过课本的探究1，即部分导线切割磁感线的实验，故本节课不再把它作为探究实验2021/8/11 星期三8（一）创设情景，复习回顾（二）实验探究（三）历史回眸（四）拓展应用（五）课堂小结2021/8/11 星期三9 1演示利用地磁场产生电磁感应现象的实验通过实验设疑，引发学生思维认知的冲突，激发学生的探究欲望。2021/8/11 星期三102出示部分导线切割磁感线产生感应电流的动画，让学生发现这个实验和刚才的演示有相似的地方：回路没有电源却有电流。初中已经学过相关的知识，教师边播放，边复习回路、部分导体、切割

8、磁感线、电磁感应、感应电流、磁通量等概念。问：切割磁感线能产生感应电流，那么采用其他方法能切割磁感线能产生感应电流，那么采用其他方法能不能产生感应电流？不能产生感应电流？电磁感应产生的电磁感应产生的条件条件是什么？是什么？承上启下，顺利引出探究任务。充分调动学生已有的知识.为进一步学习新知识打下基础。2021/8/11 星期三111 1设计实验并收集数据设计实验并收集数据提供实验器材给学生，投影出实验目的：哪些方提供实验器材给学生，投影出实验目的：哪些方法能产生感应电流，请小组内互相探讨设计实验方案，法能产生感应电流，请小组内互相探讨设计实验方案，并动手操作。并动手操作。体验亲自动手设计的乐趣

9、，培养学生合作意识和能力。体验亲自动手设计的乐趣，培养学生合作意识和能力。约分钟后，请各组间简单交流做法：约分钟后，请各组间简单交流做法：所选的所选的实验器材实验器材实验操作方案（上下插拔，左右晃动，开实验操作方案（上下插拔，左右晃动，开关电键，移动滑片等等），教师出示表格规范实验程关电键，移动滑片等等），教师出示表格规范实验程序。序。小组间水平存在差异，这样互相协助中共同进步，感小组间水平存在差异，这样互相协助中共同进步，感受合作的力量。受合作的力量。请同学互相借鉴继续实验老师巡回指导，并提请同学互相借鉴继续实验老师巡回指导，并提醒把实验现象正确记录在表格内！不同的操作可以记醒把实验现象正确

10、记录在表格内！不同的操作可以记录在空白行里！录在空白行里！2021/8/11 星期三12实验方案实验方案 有无有无I 条形磁铁在线圈中条形磁铁在线圈中 插入插入 拔出拔出 线圈线圈A在线圈在线圈B中中 插入插入 拔出拔出 线圈线圈A在线圈在线圈B中不中不动动 开关闭合开关闭合 开关断开开关断开 线圈线圈A在线圈在线圈B中不中不动动 增大增大R阻值阻值 减小减小R阻值阻值 2021/8/11 星期三13交流反馈，得出结论交流反馈，得出结论）展示各组的实验记录）引导学生从纷繁的表象中找到统一性，进行概括。要讲透闭合电路S指的是哪个，并层层深入引导：有的B变；有的S变；有的夹角变；=BSsin，从而

11、顺利地推出就是变化才产生了I。树立把物理事实作为依据的观念，形成根据证据、逻辑和现有知识进行科学解释的思维方法。2021/8/11 星期三14实验方案实验方案 有有无无I 条形磁铁在条形磁铁在线圈中线圈中 插入插入 拔出拔出 线圈线圈A在线圈在线圈B中中 插入插入 拔出拔出 线圈线圈A在线圈在线圈B中不动中不动 开关闭合开关闭合 开关断开开关断开 线圈线圈A在线圈在线圈B中不动中不动 增大增大R阻值阻值 减小减小R阻值阻值 B有无有无变化变化 S有无变化有有有有有有有有有有有有有有有有不变不变不变不变不变不变不变不变导线在匀强磁场中左右切割导线在匀强磁场中左右切割有不变有有无有无变化变化有有有

12、有有有有有有树立把物理事实作为依据的观念，形成根据证据、逻辑和现有知识进行科学解释的思维方法。2021/8/11 星期三15探究1探究2探究3）播放动画：学生共同分析各实验中穿过闭合电路的磁通量变化。利用动画能形象直观地反映磁通量的变化情况及它和感应电流产生的关系，是对刚进行实验探究的有效总结。2021/8/11 星期三16实验方案实验方案 有有无无I 条形磁铁在条形磁铁在线圈中线圈中 插入插入 拔出拔出 线圈线圈A在线圈在线圈B中中 插入插入 拔出拔出 线圈线圈A在线圈在线圈B中不动中不动 开关闭合开关闭合 开关断开开关断开 线圈线圈A在线圈在线圈B中不动中不动 增大增大R阻值阻值 减小减小

13、R阻值阻值 导线在匀强导线在匀强磁场中切割磁场中切割左右切割左右切割上下运动上下运动 B有无有无变化变化 S有无变化有无有无变化变化有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有不变不变不变不变不变不变不变不变有有有不变不变不变不变无2021/8/11 星期三17投影：投影：含有切割的等效电路变化：含有切割的等效电路变化：B B B B不变，不变，不变，不变，S S S S变变变变 -变，变，变，变，I I I I有有有有 磁铁插拔大管：磁铁插拔大管：S S S S不变，不变，不变，不变，B B B B变变变变-变，变，变，变，I I I I有有有有大小螺线管实验：大小螺线管实验：S S S

14、 S不变，不变，不变，不变，B B B B变变变变-变，变，变，变，I I I I有有有有n n只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生电流。路中就会产生电流。路中就会产生电流。路中就会产生电流。n n因磁通量变化而产生电流的现象叫做因磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应电磁感应，所产生的电流叫做所产生的电流叫做感应电流感应电流。2021/8/11 星期三18 介绍法拉第探索介绍法拉第探索介绍法拉第探索介绍法拉第探索“磁生电磁生电磁生电磁生电”的长达十年道路。的

15、长达十年道路。的长达十年道路。的长达十年道路。让学生知道不同自然现象之间是有相互联系的，让学生知道不同自然现象之间是有相互联系的，让学生知道不同自然现象之间是有相互联系的，让学生知道不同自然现象之间是有相互联系的，从科学家艰苦探究的生动事例中，领悟科学探究从科学家艰苦探究的生动事例中，领悟科学探究从科学家艰苦探究的生动事例中，领悟科学探究从科学家艰苦探究的生动事例中，领悟科学探究的方法和艰难历程，培养学生不怕失败、勇敢面的方法和艰难历程，培养学生不怕失败、勇敢面的方法和艰难历程，培养学生不怕失败、勇敢面的方法和艰难历程，培养学生不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志，是一次很好的耐挫折教育。对挫折的

16、坚强意志，是一次很好的耐挫折教育。对挫折的坚强意志，是一次很好的耐挫折教育。对挫折的坚强意志，是一次很好的耐挫折教育。让学生知道依据电磁感应的原理，人们制造让学生知道依据电磁感应的原理，人们制造让学生知道依据电磁感应的原理，人们制造让学生知道依据电磁感应的原理，人们制造出了发电机和变压器，使电能的大规模生产和远出了发电机和变压器，使电能的大规模生产和远出了发电机和变压器，使电能的大规模生产和远出了发电机和变压器，使电能的大规模生产和远距离输送成为可能，认识科学对社会进步的价值。距离输送成为可能，认识科学对社会进步的价值。距离输送成为可能，认识科学对社会进步的价值。距离输送成为可能，认识科学对社

17、会进步的价值。2021/8/11 星期三19长江三峡水电站全景 世界上最大的水电站2021/8/11 星期三20亚洲最大的风力发电站新疆风力发电站2021/8/11 星期三21新西兰地热发电站新西兰地热发电站2021/8/11 星期三22 请学生解释作为本节课引入的利用地磁场产生电磁感应现象的实验。回顾引入时的设疑，大多学生能用刚学过的知识解释，回顾引入时的设疑，大多学生能用刚学过的知识解释，体验成功的喜悦，并加深对电磁感应的理解。体验成功的喜悦，并加深对电磁感应的理解。2021/8/11 星期三23n n物理思想 对称和谐（电生磁；磁生电）n n物理方法（1）实验对比法：通过多个产生电流的实

18、验进行对比，分析各个实验的异同之处（2）归纳推理法：通过对比进行条件归纳，推理论证得到产生感应电流的条件2021/8/11 星期三24针对重难点易错点精心设计习题，让学生加深对电磁感应条针对重难点易错点精心设计习题，让学生加深对电磁感应条针对重难点易错点精心设计习题，让学生加深对电磁感应条针对重难点易错点精心设计习题，让学生加深对电磁感应条件的理解，巩固刚学知识，及时反馈新课掌握程度。件的理解，巩固刚学知识，及时反馈新课掌握程度。件的理解，巩固刚学知识，及时反馈新课掌握程度。件的理解，巩固刚学知识，及时反馈新课掌握程度。v1矩形线圈从匀强磁场的一个边界进入，从另一个边界穿出，问：什么时候会产生

19、感应电流。引导学生反思：切割不一定有感应电流，关键是穿过线切割不一定有感应电流，关键是穿过线圈磁通量是否变化圈磁通量是否变化2021/8/11 星期三252矩形线框绕转轴在匀强磁场中转动，能不能产生感应电流？若磁场突然消失呢，此瞬间能不能产生感应电流？引导学生反思：线圈动或磁场变，不一定有电流，线圈动或磁场变，不一定有电流，“穿过穿过”也很重要也很重要2021/8/11 星期三26 投影投影反思总结反思总结电磁感应产生条件的根本在于电磁感应产生条件的根本在于穿过闭穿过闭合回路磁通量合回路磁通量是否变化是否变化，不是有无磁场，不是有无磁场，不是磁场是否变化，也不是导体是否运动，不是磁场是否变化，

20、也不是导体是否运动，是否切割磁感线。是否切割磁感线。2021/8/11 星期三271思考第8页1、2、32书面：第89页的4、5、6、7题3上网了解法拉第生平事迹推荐网址：http:/ 星期三28在在福建省普通高中新课程物理学科教学要求福建省普通高中新课程物理学科教学要求中，明确要求本节课要做到引导学生对发电机、话筒、中，明确要求本节课要做到引导学生对发电机、话筒、录音机、磁卡阅读器等电器的原理进行简单的分析，录音机、磁卡阅读器等电器的原理进行简单的分析，了解在电磁感应在生产生活中的应用。在课堂时间有了解在电磁感应在生产生活中的应用。在课堂时间有限的前题下，要求学生进行课外拓展探究，是对本节限

21、的前题下，要求学生进行课外拓展探究，是对本节课的有效地补充课的有效地补充。1 1、观察磁带、磁盘、磁卡，思考为什么磁带要、观察磁带、磁盘、磁卡，思考为什么磁带要“走走”，磁盘要，磁盘要“转转”，磁卡要，磁卡要“刷刷”？2 2、活动：有录音机、线圈、磁铁、导线等器材，、活动：有录音机、线圈、磁铁、导线等器材，将线圈两端的引出线用导线接在录音机话筒的将线圈两端的引出线用导线接在录音机话筒的插孔上。试用两种以上的方法使录音机发音。插孔上。试用两种以上的方法使录音机发音。（其方法中包含话筒放音原理和录音机放音原（其方法中包含话筒放音原理和录音机放音原理）理）2021/8/11 星期三29第一节第一节第一节第一节 磁生电的探索磁生电的探索磁生电的探索磁生电的探索电磁感应电磁感应电磁感应电磁感应一、实验探究：一、实验探究：1 1B B不变，不变，S S变，变，-变，变，I I有有2 2S S不变，不变，B B变，变，-变，变，I I有有 变，变，I I有有3 3S S不变，不变，B B变，变，-变，变，I I有有二、电磁感应条件：只要穿过二、电磁感应条件：只要穿过闭合闭合电路的电路的 有变有变化化。2021/8/11 星期三302021/8/11 星期三31