第二节 科学探究:怎样产生感应电流 【2022年版课标要求】 1.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 2.了解电磁感应在生产生活中的应用。 【重点难点】 重点:1.感应电流产生的条件。2.感应电流方向与哪些因素有关。 难点:感应电流探究实验。 【教学准备】 教师准备:多媒体课件、U形磁铁、闭合线圈、开关、灵敏电流计、支架、手摇发电机模型。 学生准备:U形磁铁、闭合线圈、开关、灵敏电流计、支架。 【教学设计】 【情境引入】 通过前面的学习同学们已经知道,人们发现电现象和磁现象已有两千多年了。在这漫长的时间里,人们认为电就是电,磁就是磁,它们之间是没有联系的。直到1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验,发现了通电导体周围的小磁针会发生偏转的现象,才开始揭示了电现象和磁现象的联系,有人把这种现象概括为“电生磁”。既然电流可以产生磁场,那么,能不能反过来利用磁场来获得电流呢 也就是说,能不能实现“磁生电”呢 这在当时确实是一个十分吸引人的问题。英国物理学家法拉第在1831年解决了这个问题。法拉第是怎样解决这个问题的呢 最后又得出什么结论 这就是这节课要研究的问题。 说明:采用教师语言引入的方式,介绍物理学家或物理学史导入新课。 【新课教学】 提出问题 1.演示发电机模型,先慢后快再慢,要求学生观察灯和教师的手。 2.我们再来认真观察发电机模型它的构造。重点强调模型中有线圈导体,有磁体,就有磁场,通过我们刚才的观察,导体在磁场中怎样才能产生电流呢 说明:教师诱发引导,激发学生的兴趣,让学生感到惊奇和困惑,同时也为猜想作好准备,为这节课的学习创造了有利条件。 猜想与假设 让学生开始猜想:可能跟导体运动有关。(教师把猜想内容写在黑板上) 进一步追问,那么要怎么运动才能得到电流呢 请同学根据我给大家提供的器材制定计划与设计一个实验来说明。 介绍器材,展示U形磁体、开关、灵敏电流计、一根导体、细导线、铁架台,并挂出图。 制定计划和设计实验 让学生讨论,制定实验方案和设计记录实验现象的表格,询问讨论结果。(如果有同学举手就让他上台来组装器材并实验,如果没有,可以让学生观察P165图18—12实验装置图,给学生一些灵感;由于书上没有现成的记录现象的表格,所以老师提出该怎样来记录这一现象及结果。要求学生设计,如果设计不出来再提示,我们主要观察导体的运动方向和灵敏电流计有无电流产生,所以只设计两项就可以了,如果还是设计不出来,老师再展示设计的表格。) 进行实验与收集证据 请学生上讲台来演示,并要求演示的学生讲述让大家观察哪里。 这时学生组装器材,组装完后,开始实验,很有可能该学生一开始实验就拿着导体左右运动,看看灵敏电流计指针发生了偏转,此时老师发出惊讶的感叹,说:好!指针发生了偏转,说明已经产生了电流。(有可能学生做左右运动后还做其他方向的运动,并能详细的记录,有可能学生看到有电流产生实验就完了,就不做了,这时老师点拨,我们刚才看到导体左右运动有电流产生,那么其他方向呢 ) 说明:让学生动手实验,不但可以满足学生的操作愿望,还可以发展学生对探索知识和规律的兴趣,进而增强学生的认识兴趣。 分析与论证 演示实验学生做的同时,其他同学观察,也有学生在思考。实验完毕,让全班学生4人一组分组讨论。再次提出问题,通过刚才的实验,我们来分析一下怎样才能得到电流呢 询问讨论结果。 学生答,教师记录在黑板上。 如果没有正确的答案或者没有学生回答,教师提出问题:为什么导体左右运动,倾斜运动时有电流,而上下运动,前后运动无电流 学生思考,教师分析:在U形磁体内画出磁感线,并用黑板擦代替导体运动,把磁感线比喻成甘蔗,把导体比喻成刀,怎样才能把甘蔗砍断吃呢 学生回答:有无电流在于是否切割磁感线。 教师接着提问,那么真的只要有导体切割磁感线就一定有 ... ...
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