【教案】沪科版高中物理选修（3-2）1.1《电磁感应——划时代的发现》教案.docVIP

课时计划 课 题 电磁感应——划时代的发现 课堂类型 新授课 课时 1 累计课时 教 学 目 标 （一）知识与技能 知道电磁感应现象； 能进行产生感应电流的实验操作 知道感应电流的产生条件 （二）过程与方法 通过资料收集，了解发现电磁感应现象的艰难历程； 尝试用多种实验方法产生感应电流，归纳感应电流的产生条件； （三）情感态度与价值观 让学生体会到科学的道路是崎岖曲折的，只有不畏艰辛，勇于攀登的人才能获得最后的胜利，以培养学生热爱科学、尊重科学、实事求是的科学态度和科学精神。 教学重点 及 难 点 重点：电磁感应现象，感应电流的产生条件 难点：感应电流的产生条件 主要教学 方 法 讲授法、实验观察法 分析法、实验归纳法 教具 灵敏电流计，螺线管、 滑动变阻器、导线 教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容 我们前面已经学习过奥斯特的电流磁效应，知道电流可以产生磁场，那么磁场能不能产生电流，今天我们就来探讨磁场是怎样产生电流。 法拉第发现电磁感应的艰难历程 阅读课程资料，了解法拉第在发现电磁感应过程中的困难 1、新课题的提出 2、思维定势路漫长 3、偶然发现犹弥漫 4、深入探究得真谛 探究感应电流产生的条件 1、实验探究 （1）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出 演示：如图所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。 观察实验，记录现象。 表1 磁铁的运动 表针的摆动方向 磁铁的运动 表针的摆动方向 N极插入线圈 向右 S极插入线圈 向左 N极停在线圈中 不摆动 S极停在线圈中 不摆动 N极从线圈中抽出 向左 S极从线圈中抽出 向右 结论：只有磁铁相对线圈运动时，有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。 （2）闭合电路的部分导体切割磁感线 在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图所示。 演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中。如图所示。 观察实验，记录现象。 表2 导体棒的运动 表针的摆动方向 导体棒的运动 表针的摆动方向 向右平动 向左 向后平动 不摆动 向左平动 向右 向上平动 不摆动 向前平动 不摆动 向下平动 不摆动 结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，有电流产生，前后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生。 还有哪些情况可以产生感应电流呢？ （3）模拟法拉第的实验 演示：如图4.2-3所示。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。 观察实验，记录现象。 表3 操作 现象 开关闭合瞬间 有电流产生 开关断开瞬间 有电流产生 开关闭合时，滑动变阻器不动 无电流产生 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片 有电流产生 结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。 2、分析论证 分组讨论，学生代表发言。 演示实验1中，磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当磁体在线圈中静止时，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图） 演示实验2中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），有电流产生；当导体棒前后、上下平动时，闭合电路所围面积没有发生变化，无电流产生。 演示实验3中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A中电流变化，导致线圈B内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当线圈A中电流恒定时，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图4.2-5） 3、归纳总结 请大家思考以上几个产生感应电流的实例，能否从本质上概括出产生感应电流的条件？ 实例1中，导体插入、拔出线圈，线圈面积不变，但磁场变化，同样导致磁通量变化，从而产生感应电流； 实例2中，，部分导体切割磁感线，磁场不变，但电路面积变化，从而穿过电路的磁通量变化，从而产生感应电流； 实例3中，通断电的瞬间，滑动变阻器的滑动片迅速滑动的瞬间，都引起线圈A中电流的变化，最终导致线圈B中磁通量变化，从而产生感应电流。从这三个实例看见，感应电流产生的条件，应是穿过闭合电路的磁通量变化。 引起感应电流的表面因素很多，但本质的原因是磁通量的变化。因此，电磁感应现象产生的条件可以概括为： 只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。 4、电磁感应中的能量转化 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？ 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 实验三