高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第四章 电磁感应2 探究电磁感应的产生条件教学设计

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3、知道电磁感应现象中能量守恒定律依然适用。
学科能力：培养学生实验能力，独立分析问题能力。
思想方法：观察分析法，规纳法。 教育性目标：培养学生的独立观察，思考的能力。 发展性目标：培养学生的逆向思维，发散思维。 教学重点：引导理解电磁感应现象、条件及从能量角度认识电磁感应。 教学难点：分析实验现象、结论。 教学过程： 一、温故知新 师：什么叫磁通量？ 生：磁感应强度B与垂直磁场面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。 师：奥斯特实验说明了什么？ 生：说明电流也能产生磁场---即电流的磁效应。 师：电流能够产生磁场，人们很自然会利用逆向思维思考：既然电流能够产生磁场，反过来，磁场是不是也能产生电流呢？英国物理学家法拉弟经过十年坚持不懈的努力，终于在1831年发现了电磁感应现象。 二、新课教学：
［引入］法拉弟开始设想：把绕在磁铁上的导线和电流表连接起来组成一个闭合电路，结果发现指针不偏转，不能产生电流，换用强的磁铁或换用更灵敏电流表，也没有流（电路图）。
怎样才能产生电流呢？我们通过几个实验来说明这个问题吧。
［演示］实验一：出实物图---组装电路---实验 [演示]不切割磁感线时（静止或平行磁感线）观察电流表指针偏转情况；切割磁感线时（先让磁体不动，导体运动），观察磁感线指针的偏转情况。
师生：闭合导体一部分在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针就发生偏转。表明电路中产生了电流。
生：结论一：闭合电路的一部分在磁场中做切割磁力线运动时，导体中会产生电流。 [引入]导体不动，让磁体运动会不会产生电流呢？ [演示]实验一中让蹄形磁体运动，导体不动。 生：指针发生偏转，产生了电流。 [引入]导体和磁铁相对运动时，结果又如何呢？ [演示]两者发生相对运动。
生：产生了电流。 结论二：不论是导体运动，还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体切割磁感线，电路中就有电流产生。
[区分]不同点是第一次是让导体运动，磁体不动。第二次是让磁体运动，导体不动。第三次二者都有运动了。相同点是都切割了磁感线，产生了电流。 [学生操作]实验二：出实物图---学生组装电路---学生实验 师：要求：先让磁铁动，线圈不动；后让线圈动，磁铁不动；再让二者都动，观察实验现象。 生：观察，分析实验。 师：观察到什么现象，可以得什么结论？ 生：观察到磁铁和螺线管有相对运动时，螺线管导体切割磁感线时产生电流。 师：我们从另一角度来分析上面两个实验。实验一中闭合导线的一部分向左（或向右）运动时，穿过这一闭合回路的磁通量就增加（或减少）。实验二中磁铁插入（或拨出）螺线管时穿过螺线管的磁通量就增加（或减少）。由些提示我们如果导体和磁体不发生相对运动，而让穿过闭合电路的磁通量发生变化，会不会在闭合电路中产生电流呢？ [师生操作] 实验三、画实物图---师生组装电路---师生实验 师生：现象：1）合上开关时，电流表指针偏转，A螺线管电流稳定，则指针不偏。 2）打开开关时，电流表指针偏转，A螺线管电流消失，则指针不偏。 3）用滑动变阻器改变电路中的电阻，使A螺线管电流发生变化，指针偏转。 师：可以得出什么结论呢？ 生：结论三：A螺线管中的磁场发生变化时，闭合电路B中磁通量发生变化，闭合电路B中就有电流发生。
[分析]三个实验有个共同特点：穿过闭合回路的磁通量均发生变化，这样产生了电流。
[总结] 不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路就有电流产生。 [板书] 电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。 师：请同学们归纳出产生感应电流的条件是什么？ [板书]生：产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。 师：电有电场能，磁有磁场能，电磁感应与能量守恒与转化有无关系呢？ 生：有。 师：下面从能量角度分析电磁感应现象。 [分析] 实验一、消耗机械能---电能---发电机 实验二、电能由A螺线管转移到B螺线管---变压器
[板书] 电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律。
三、例题练习 练习：如图所示的实验电路中，如果K闭合后，不滑动变阻器R的滑动触头P，电路中是否有感应电流产生？如果K闭合后，将原线圈A从副线圈B中拔出，插入过程中电路中是否有感应电流产生？
练习：如图所示，线圈L与电流表G组成闭合电路，在下述情况中，会产生感应电流的是： A）L、G与磁铁一同向上运动。 B）L、G与磁铁一同向左运动。 C）只有L、G一同向左运动。 D）只有磁铁向右运动。
小结：相对运动的磁场可产生感应电流。 选做：如图所示：直导线AB通以稳恒电流，闭合线框abcd的平面与AB在同一平面内，下列情况中，会产生感应电流的是： A）线框abcd向右平动。 B）线框平行ab向上运动。 C）导线ab向左平动。 D）导线ab向下平动。
小结：相对运动的稳恒电流可产生感应电流。 四、思考讨论 师：把你所知道的或者你设想的使穿过闭合电路磁通量发生变化的各种方法一一列举出来！比如说变化的电流。
生：操作归纳： 师：1831年法拉弟归纳产生感应电流的几种情况：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。大家课后还可以进一步去探讨不同的情况。