《電磁感應現象》教學設計

《電磁感應現象》教學設計

教學目標

1．瞭解電磁感應現象及其發現過程，體會科學探究中的科學精神。

2．經歷感應電流產生條件的探究活動，提高學生的分析、論證能力。

3．進一步認識磁通量的概念，能結合實例對磁通量的變化進行定性和定量的分析。

教學重難點

理解產生感應電流的條件。

教學過程

一、導入新課

各種自然現象之間的相互聯繫和相互轉化使得人們聯想到，電和磁之間應該也有某種聯繫。在這個思想的影響下，丹麥物理學家奧斯特發現了電流的磁效應，揭示了電現象和磁現象之間的聯繫。電磁效應的發現又引起了科學家們對稱性的思考，既然電能生磁，磁是否也能生電呢？英國物理學家法拉第帶着這個問題，進行了長達十年的研究，最終發現了電磁感應現象。

二、推進新課

1．電磁感應現象

利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應現象。電磁感應現象中產生的電流叫做感應電流。

法拉第研究的過程並不是一帆風順的，他於1822年、1825年、1828年進行了三次集中的實驗研究，但均以失敗告終。法拉第沒有輕易放棄這個想法。而是繼續堅持進行研究。終於，經過多次失敗後，法拉第發現了電磁感應現象。前面失敗的主要原因在於他使用的磁場都是由恆定電流產生的穩恆磁場。然而，“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應。發現這個特點後，關於電磁感應的神祕面紗就迎刃而解了。法拉第這種十年磨一劍的堅持不懈的精神值得我們學習。電磁感應的發現使人們對電與磁內在聯繫的認識更加完善，宣告了電磁學作為一門統一學科的誕生。

2．產生感應電流的條件

那具體怎樣的情況下可以產生感應電流呢？國中的學習中我們簡單地認識了電磁感應現象。我們知道，當閉合導體迴路的一部分做切割磁感線的運動時，閉合導體迴路中會產生感應電流。

演示實驗一：

設問：是不是隻要閉合導體迴路切割了磁感線就一定能夠產生感應電流呢？（演示整個閉合線框在勻強磁場中垂直切割磁感線。）由此強調“部分”二字的深層理解。

我們再來看這樣兩個電磁感應現象，大家在觀察現象的同時，注意體會和思考，感應電流是怎樣產生的。

演示實驗二：

操作：磁鐵插入、抽出或停在線圈中時，電流表的指針如何動作？

現象：當磁鐵相對於線圈運動時，閉合迴路中有感應電流產生；當磁體相對於線圈靜止時，閉合迴路中沒有感應電流產生。

思考：磁鐵和線圈的相互靠近和遠離會使閉合迴路發生怎樣的變化？你覺得產生感應電流的條件是什麼？

演示實驗三：

操作：通、斷開關，滑動滑動變阻器的滑片，電流表指針如何動作？

現象：當開關閉合或斷開的瞬間、滑動變阻器的滑片滑動時，閉合迴路中有感應電流產生；當開關閉合或斷開完成後、滑動變阻器的滑片停止滑動時，閉合迴路中沒有感應電流產生。

思考：開關的閉合、滑動變阻器的滑動會導致線圈A發生怎樣的變化？線圈A產生的磁場的變化會導致線圈B發生怎樣的變化？你覺得產生感應電流的條件是什麼？

歸納結論：只要穿過閉合導體迴路的磁通量發生變化，閉合導體迴路中就有感應電流。

強調：磁通量的變化可能是由磁感應強度變化引起，也可能是由閉合迴路面積變化引起。

練習：常見磁場中線圈內磁通量的變化。