2023年电磁感应现象精品讲义.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 电磁感应现象【教学目标】一、知识与技能 1、知道电磁感应现象的发现相关的物理学史；2、能根据实验事实归纳产生感应电流的条件.二、过程与方法 1、体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法；2、通过演示和学生设计实验,培植学生的科学兴趣,培养学生的创新意识和创新能力,实验动手能力以及对现象的概括归纳能力.领会合作的乐趣.3、领悟科学探究中提出问题、观察实验、得出结论、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。三、情感、态度与价值观 1、通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析，培养学生欣赏物理学中美的情怀。2、经历科学探究的过程，培养学生的科学态度和科学精神。3、以科学家不怕失败、

2、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。【教学重点和难点】教学重点：电磁感应的内涵以及探索电磁感应现象的科学思想和方法.教学难点：教师对学生探究式学习的操控及学生对实验现象的分析总结磁通量的变化。【教学方法和手段】本课以探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。【教学准备】多媒体设备一套,自制辅助教学课件，一张讲桌。演示实验:灵敏电流计,蹄形磁铁,自制线框一只,长导体棒一根,干电池一节，可拆卸变压器一个，导线若干.学生分组实验:灵敏电流计,滑动变阻器,条形磁铁,原副线圈一套,干电池一节,开关一只，导线若干.【教学过程】一、提出问题，导入课题 教师朗诵早发白帝城，同

3、时利用多媒体展示三峡风景，师：如今，诗人笔下的三峡，不仅风景秀丽依然，更在为祖国的建设做着巨大的贡献，世界上最大的水力发电厂三峡电厂共投入使用 26 台巨型发电机，年发电量 847 亿千瓦时，发电厂中的发电设备是如何获得强大的电能的?接下来我们再做一个小游戏，需要 3 三位勇敢的同学参加，我这里有绕在一个铁心上的两个线圈，其中一个线圈通过电建接在一节 1.5v 的干电池两端，而参加游戏的同学手拉手与另外一个线圈构成回路。把电键断开，问参加游戏的同学的感受。师：像被电了一下，同学们构成的原本并没有电源的回路好像也发电了，这其中有什么奥秘呢？让我们一起跨越千年的鸿沟，回到 19 世纪，探索其中的奥

4、秘。二、知识构建，方法梳理 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，这一惊人发现使当时整个科学界受到很大的震动，受到了这一发现的启发，人们由物理学中的“对称”思想开始考虑这样一个问题：既然“电能生磁”，那“磁能不能生电”呢？从 1820年到 1831 年，当时许多著名的科学家如法国的安培、菲涅尔、阿拉果和英国的沃拉斯顿等都纷纷投身于探索磁与电的关系之中。他们用各种很强的磁铁试图产生电流，但均无结果。早在 1822 年,法拉第在笔记本中就记下了这样的信念:“一定要转磁为电”,人们最容易想到学习必备 欢迎下载 的就是把导线绕在磁铁上来实现磁生电，起初，法拉第

5、也试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使邻近的闭合导线中产生出稳定的电流，但都一次次地失败了。他泡在实验室里，进行各种磁电试验，试验、失败、再试验，功夫不负有心人，法拉第坚韧不拔的精神终于迎来了电学史上最辉煌的一天，1831 年 8 月 29 日，经过大量实验后，他终于实现了“磁生电”的夙愿，宣告了电气时代的到来。同学们如果你们是当时的法拉第，你们会如何从实验中去找到这种前所未有的感应现象呢？师：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）学生观察实验现象完成实验记录表格：实验操作 实验现象 实验结论 水平左右运动 偏转 导体切割磁感线时有感应电流产生 斜向运动 偏转

6、竖直上下运动 不偏转 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，通电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？请大家思考一下,如果我们要进行这个探究实验,器材应该如何去选.引导学生总结:要有产生磁场的物体:如蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺线管等;要有能够显示电流的器材,如灵敏电流计等;要有产生感应电流的装置,如导体棒、线圈等.请大家选用桌上的实验器材，自己设计实验方案并画图和记录实验现象的表格，前后6 个同学一组，共同探究

7、利用磁场怎么样才能产生电流。若实验器材不够，请到台前来取。教师巡视指导学生实验。学生展示实验成果：1.螺线管与灵敏电流计构成闭合回路，条形磁铁提供磁场 实验操作 实验现象 实验结论 N极插入线圈 磁铁插入和拔出线圈时产生感应电流 N极停在线圈中 N极从线圈中抽出 S 极插入线圈 S 极停在线圈中 S 极从线圈中抽出 2.大螺线管与灵敏电流计构成闭合回路，小螺线管通过电建、滑动变阻器接在电源两端提供磁场。实验操作 实验现象 实验结论 开关闭合瞬间 只有当小线圈中电流发生变化，大线圈中才有感应电流 开关始终闭合，滑动变阻器也不动 开关始终闭合，但迅速移动滑动变阻器滑片 开关断开瞬间 对于 2 的补

8、充：a.小螺线管插入和拔出 b.小螺线管中的铁心插入和拔出的过程也会有感应电流产生 生的科学兴趣培养学生的创新意识和创新能力实验动手能力以及对现象称美简洁美的介绍赏析培养学生欣赏物理学中美的情怀经科学探究的过思想和方法教学难点教师对学生探究式学习的操控及学生对实验现象的学习必备 欢迎下载 看来没有切割磁感线时也可能会产生感应电流，高中阶段我们将对这种现象赋予一种新的解释。多媒体展示几种实验方案的实验电路图并引导学生总结产生感应电流的五种方式：即：“变化的电流，变化的磁场，运动的稳恒电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体。”教师引导，五种方式太繁琐，而物理规律向来有简洁、普适之美，如果能把这五种情

9、况的共同之处找出来用一句话概括就好了，为此需要引入一个物理概念，多媒体展示同一线圈放在磁感线疏密不同的地方，在磁场中同一处放大小不同的线圈，线圈垂直放置和斜放。穿过线圈的磁感线条数不同，定义磁通量为穿过某一面积的磁感线条数，=BS，（线框垂直于磁场放置）。归纳五种情况穿过回路的磁通量都发生了变化，请学生总结结论，产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。教师：任何一个物理概念的引入都是物理规律的需要。“电生磁”现象的发现为人们梦寐以求的“磁生电”点燃了希望之光。由于法拉第对当时产生电的方法（伏打电池既昂贵产生的电流很小）不满意，在发现电磁感应现象之后，同

10、年 10 月 28 日,法拉第还进行了最早的发电机实验.制作了圆盘发电机这台实验装置是人类历史上第一台发电机.传说当年法拉第在用他制造的发电机模型向人们展示电磁感应现象时,一位贵妇人不以为然的问话:请问,先生,您发明的这小玩意有什么用呢?法拉第不失风度地向这位夫人微微一欠身从容地回答道:夫人,新生的婴儿又有什么用呢?多么恰当的比喻,法拉第的铜盘发电机确实只发出了微小的电流.然而,它又是真正的实用的发电机的原始形态.看看今天电所处的地位,谁也不能不承认,昔日的婴儿,现今已成长为伟大的巨人.人们利用风力、水力、火力等带动发电机,得到源源不断的廉价的电能,使人类走进了电气时代.令人瞩目的三峡工程也离

11、不开法拉第的伟大发现，同学们自己体验了探究感应电流产生的过程，但也一定很想了解法拉第及当时科学家们研究磁生电的一些情况，在上周给同学们布置了探究课题查找相关资料，都找了么？请查阅到资料的小组代言人上来分享他们的成果。总结失败的原因和成功的经验。【探究性活动】摇绳能发电吗?【拓展】电流是有能量的。若能发电请问“摇绳”中的电能从哪来？【作业】选作 12 小题 1.闭合电路中有电源就有电流；闭合电路中发生磁通量变化就有电流。从这两句话中，我们得到什么启示？！2.尝试解释本节课开始做的小游戏中出现的现象。3.阅读短文,回答问题 从无意中的觉察到伟大的发现 1822 年,法拉第想到:既然电流可以产生磁,

12、那么,反过来,磁能否产生电流呢?他决心去探索磁生电的途径,并对这个问题进行了长期艰苦的探索.1831 年的一天,他做的实验再次失败,他依然想不出个所以然,只好动手收拾器材,就在他从线圈中收起一根磁铁时,无意间发现和线圈相连的电流计上的指针摇动了一下;于是他抓住这一机会探究下去,终于发现了感应电流磁确能产生电流!法拉第在不断重复这个实验的时候,领悟到:静止的磁不能产生电,只有运动的磁才能生电啊!许多年来,那么多有才华的科学家孜孜不倦、苦心探索的问题,答案竞是如此简单!他们之所以在电磁的研究领域徘徊不前,原来是静电和静磁的框架束缚了他们的头脑、这说怪也不怪,大凡人们在思考问题的时候,总喜欢按习惯的

13、方法和现有的思想体系来进行逻辑推理,这叫做思维定势.到了这一步创造能力已被窒息,再要前进就困难了.阅读上文后,请你回答:(l)磁生电在物理学里叫做什么现象!请你举一个实际应用的例子(2)我们要有新的发现,最重要的是要具有什么样的科学观念?(请写出两个要点)生的科学兴趣培养学生的创新意识和创新能力实验动手能力以及对现象称美简洁美的介绍赏析培养学生欣赏物理学中美的情怀经科学探究的过思想和方法教学难点教师对学生探究式学习的操控及学生对实验现象的学习必备 欢迎下载 生的科学兴趣培养学生的创新意识和创新能力实验动手能力以及对现象称美简洁美的介绍赏析培养学生欣赏物理学中美的情怀经科学探究的过思想和方法教学难点教师对学生探究式学习的操控及学生对实验现象的