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初中物理教育教学思考者,中国教育学会会员、论文全国一等奖获得者、博客获省一等奖、主编了多本物理教辅。当然,最令人称道的还是《高垚骏物理工作室》!

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【人教版】探究感应电流的产生条件  

2012-05-10 06:15:23|  分类: 初二物理教学设计 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【人教版】探究感应电流的产生条件



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【人教版】探究感应电流的产生条件(徐保财)


  作者:徐保财(浙江徐保财 )    来源:浙江培训

提交者: 徐保财  (提交时间:  2012-5-7 8:57:45)


课题

探究感应电流的产生条件

课时

 1

授课对象

高二学生

教学
目标

(1)知识与能力:能够知道本探究实验所需的实验器材,对实验电路和步骤进行设计,使磁铁运动形式和电流变化的方式并使相对完整,知道感应电流的产生条件。
(2)过程与方法:能分组进行实验操作,会观察并记录实验结果。能够对实验结果进行分析与归纳,从中寻找产生感应电流的条件。
(3)情感态度与价值观:让学生经历自主探究、合作学习的情感体验。 

教学重难点

本节教学内容的重点是实验方案的设计与实施,难点是通过对实验现象的分析得出感应电流的产生条件。 

教学
准备

 1、学生分组实验器材的准备(准备20组实验)
条形磁铁,灵敏电流计,线圈(粗、细各一个),干电池,开关,滑动变阻器,导线若干。
2、教师辅助教学资料
教学用变压器,小线圈和小灯泡;变压器线圈,亥姆霍兹线圈,灵敏电流计,蹄型磁铁、线圈(粗、细各一个),干电池,开关,滑动变阻器,导线若干、PPT课件。
 

教学过程

导入
过程

 师:今天我给大家表演一个魔术。
师:武侠小说中有一种武功叫隔空取物。
师:今天我给大家表演一个隔空取电。
学生:……
(实验演示):通过变压器点亮灯泡:
师:引发学生的思考,灯泡亮起来,说明有感应电流产生,那我们今天就来探究感应电流产生的条件。
师:在前面的学习中,我们已经知道了电能生磁,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导线周围存在着磁场,说明电能生磁。根据对称和守恒的思想,英国物理学家法拉第经过10年的努力,得到了磁生电的现象。那么是否磁在任何条件下多能生电吗?
 

 
教学步骤(重难点
突破的过程、巩固方法)
 

师:请学生回答前置作业中的问题1,通过初中的学习,你认为电路中产生感应电流的条件是什么?
学生:……闭合回路的部分导体做切割磁感线运动。
[教师演示] 1、实验的内容:闭合电路的一部分导体切割磁感线
2、实验的电路图
3、闭合电路的一部分导体切割磁感线和平行磁感线运动
[引导学生得出]
实验结论一:当导体棒左右运动时,切割磁感线,有电流产生;导体棒上下平动时,不切割磁感线,没有电流产生。
[提出问题] 是否一定要导体去切割磁感线才能产生感应电流呢?感应电流的产生还有其他方式吗?
(2)设计怎样的实验来研究产生感应电流的条件?
在学生自学完成前置任务的基础上,讨论3分钟形成小组的意见;
选小组上台展示讨论结果,其他小组补充:
学生可能出现的设计方案
 
师:这样设计的理由,如何操作?
学生:……
(三)实验操作与相关现象的记录
按照讨论的实验方案和步骤进行实验,并记录实验结果
1:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,探究磁铁插入或抽出时电流表的指针。

操作方法

预期结果

实验现象

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
师:好了,同学们暂停一下,下面请一个小组同学上来汇报一下实验的结果。
生:(学生汇报实验一)其他同学补充,不断完善。
师:线圈不动,磁场运动能不能产生感应电流。引导学生得出只要发生相对运动就能产生感应电流。(用铁芯行不行)
师:下面我们来分析更本质的原因,在发生相对运动的是什么在发生变化?
生:磁场……   
引导得出闭合回路的磁感应强度B发生了变化。
 
师:下面我们来思考另一个问题,我们让磁铁和线圈不发生相对移动,能不能产生感应电流,除了磁铁能产生磁场,其它的什么东西也能产生磁场。
师:有没有办法改变磁场的强弱。
2、模仿法拉第的实验:改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置)、开关断开或闭合时电流表指针的变化。

操作方法

预期结果

实验现象

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
师:好了,同学们暂停一下,下面请一个小组同学上来汇报一下实验的结果。
生:(学生汇报实验二)其他同学补充,不断完善。
师:通过刚才的实验,大家发现只要我们闭合、断开点键或移动滑动变阻器多没有使它们发生相对运动,也能产生感应电流。所有刚才的实验能够说明,不发生相对运动,仅仅使B发生变化也能够产生感应电流。
(四)实验现象的分析与归纳
1、分析论证:
师:把三个实验合在一起,归纳一下,产生感应电流的条件。它们有什么共同点,让学生讨论2分钟。
实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;
实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;
②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;
实验三:①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积不变,但磁场由弱变强;
②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的面积也不改变,但磁场由强变弱;
③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随之而变化,而大线圈的面积不发生变化,但穿过线圈的磁场强度发生了变化。
 
4、2.归纳总结:
请同学复习磁通量的知识。
在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。
得出结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。
师: 下面,我们应用我们刚才的知识,通过实验来验证一下我们的结论。
实验验证:如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。你认为在下列几种情况下,线框中是否产生感应电流?
(1)       保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动(图甲);
(2)       保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动(图乙);
(3)       线框绕轴线AB转动(图丙)。
学生:……
得出结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。
 
(五)结论的理解和应用
1.解释开始的:为什么灯泡会亮起来?
用线圈接交流电,通过变化的电流,产生变化的磁场,使线圈中的磁通量持续变化,点亮小灯泡。
2.小实验:摇绳发电
提出问题:
(1)摇绳发电为什么能发电?
学生:……
(2)人应该如何站位才能让实验现象明显?解释产生差异的原因。
学生:……
提问:你能发明一台发电机了吗?
魔术谜底的揭开,就是一种变压器,就是因为有了发电机、变压器的出现,人类才进入了电气化时代。
最后,认我们用著名物理学家爱因斯坦评价法拉第的一句话来结束我们今天这节课学习?爱因斯坦说:“法拉第用自己的十年时间,把人类社会前进了100年”。
 

板书
设计

(七)板书设计
探究感应电流的产生条件
闭合回路    一部分导体 切割磁感线
 
实验一:切割磁感线:        S变化
 
实验二:相对运动:          B变化       φ=BS变化
 
实验三:不相对运动:I变化   B变化
 
 
 

教学
反思

1、所有听课教师对本节课给予了充分的肯定。
2、非常重视创设探究的学习环境。用小灯泡套在铁心外面会发光实验引题、设问、激发认知冲突。同时激发学生学习的兴趣。
3、重视学生是学习的主体,重视自主、合作、探究的学习方式,重视启发式教学。
4、上课思路清晰,问题分析透彻,同时充分发挥了学生的主体作用。
5、课堂教学效果非常好。


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