1.1 磁生电的探索 教案 (4)

1.1 磁生电的探索 教案4 教学目标： 1．了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律时表现出的科学态度和科学精神； 2．通过实验与探究理解感应电流产生的条件。 教学重点：探究磁生电的原因。 教学难点：解决问题的猜想和探究实验方案的设计。 教学过程： 1．问题引入：电与我们的日常生活息息相关。请同学们大胆地设想一下：假如这个“地球村”没有电，人类将会是一种什么样的情景？正当我们玩电脑游戏正酣、看足球世界杯电视实况转播之时，突然停电了，我们会多么的懊丧！在前面我们已经学习过电流的磁效应，那么请同学们回顾一下，丹麦物理学家奥斯特（H.C.Oersted 1777—1851）是如何发现这一现象的呢？我们知道奥斯特于1820年4月安排了这样一个实验：他用一个小的伽伐尼电池，让电流通过直径很小的铂丝，铂丝下放置了一个封闭在罩中的小磁针，将导线和磁针都沿磁子午线方向平行放置，接通电源，发现小磁针向垂直于导线的方向偏转过去。从而发现电流可以在其周围产生磁场，这就是著名的电流的磁效应。奥斯特的这一发现宣告了统治物理学家长达200多年之久的“电和磁的分立性”观点的破灭。揭开了关于电和磁之间联系的研究序幕，普遍引起了这种对称的思考：能不能用磁体使导线中产生出电流？那么磁石是如何产生电的呢？学习了本节内容，这个问题就会迎刃而解。 2．磁生电的探索历程：（简要介绍，以防影响后面学生探究） 下面简要介绍几个重要人物在这方面的贡献。 （1）菲涅耳（A.J.Fresnel，1788—1827，法国物理学家）的贡献：在奥斯忒公布他的发现不久，菲涅耳就宣称他把磁铁放在螺旋线圈里，能够成功地由磁产生出电。但是当其他科学家按照这样做时，却没能产生出电，但是菲涅耳的这一发现却启发了安培于1821年着手于这一方面的探索。 （2）安培（A.M.Ampere,1775—1836），法国学家安培设计了这样一个实验：他将一个多匝线圈固定在竖直平面上，在这个线圈的内部的同一竖直平面悬挂一个可以转动的闭合线圈。他设想，当固定线圈中通以强电流时，悬挂的闭合线圈中也会产生某种电流而出现磁性；这时如果用一个强磁铁接近它，就会使中间的可动线圈转动起来。由于他只是在稳态情况下进行实验，所以未能探测到这种现象。 （3）科拉顿（D.Colladen，1802—1892）：瑞士物理学家科拉顿将一块磁铁在线圈中移动，试图在螺线管中产生出电流。为避免磁铁对电流计的指针产生影响，他用一根很长的导线把螺线管和电流计连接起来，并把电流计放在隔壁的房间里。实验时，他将磁铁分别插入和拔出螺线管，然后再跑到隔壁房间观察电流计的摆动情况。但不管他跑的多快，始终没有看到电流计的偏转。 （4）亨利（J.Henry , 1797—1878）美国科学家亨利于1830年暑期，在研究绕有不同长度导线的电磁铁所产生的磁力大小时，把一个线圈与电流计相连，当线圈放在蹄形电磁铁的两极之间，当他给电磁铁通电时，电流计指针出现了摆动，断开电源时，电流计指针向相反方向摆动。由于新学期开学，他不得不停止了这一研究，因而错过了发表这一成果的时机，被誉为离发现“磁生电”现象只有一步之遥的人。 （5）法拉第（M.Farad 1791—1867）英国物理学家法拉第自1821年就开始了磁生电的研究，他用强磁铁靠近闭合线圈，想在闭合线圈中产生出电流，均遭到失败，但他毫不气馁，仍然坚定地进行各种实验，经过无数次的试验，终于于831年发现了磁生电的现象。 3．磁生电的条件：（引导学生自主探究） 问题：磁是如何生点的？磁生电的条件是什么？ 探究： 每张实验桌上需要提供仪器：①蹄形磁铁，②条形磁铁，③线圈（一组），④导体棒，⑤灵敏电流计，⑥滑线变阻器，⑦干电池，⑧导线，⑨物理支架，⑩开关等。 探究过程： （1）学生分组（4-6人） （2）各组 ... ...