http://qinghai.hteacher.net 2023-01-06 16:57 青海教師招聘 [您的教師考試網(wǎng)]
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識與技能
(1).理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;
(2).知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件;
(3).會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗。
(4).理解磁通量的變化的含義。
2.過程與方法
學(xué)會通過實驗觀察、記錄結(jié)果、分析論證得出結(jié)論的科學(xué)探究方法
3.情感、態(tài)度與價值觀
(1).通過觀察演示實驗,歸納出利用磁場產(chǎn)生電流的條件,培養(yǎng)學(xué)生的觀察概況能力。
【教學(xué)重點】
通過實驗觀察和實驗探究,理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。
【教學(xué)難點】
閉合電路磁通量的變化。
【教學(xué)過程】
(一)復(fù)習(xí)導(dǎo)入
磁通量(φ)的概念:
什么叫磁通量?它是如何定義的?公式是怎樣的?通常情況下如何表示?
(1)定義:面積為s,垂直勻強磁場b放置,則b與s乘積,叫做穿過這個面的磁通量,用φ表示。
(2)公式:φ=B·S
(3)單位:韋伯(wb) 1wb=1T·m2
磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。
“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。”在漫漫的人類歷史長河中,隨著科學(xué)技術(shù)的進步,一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動了人類社會的發(fā)展,特別是我們剛剛跨過的二十世紀,更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時期。經(jīng)濟建設(shè)離不開能源,人類發(fā)明也離不開能源,而最好的能源是電能,可以說人類離不開電。飲水思源,我們忘不了為發(fā)現(xiàn)和使用電能做出卓越貢獻的科學(xué)家——法拉第。
1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),法拉第由此受到啟發(fā),開始了“由磁生電”的探索,經(jīng)過十年堅持不懈的努力,于1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,開辟了人類的電氣化時代。
本節(jié)課我們就來探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件。
(二)新課講授
1、實驗觀察
(1)閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線
在初中學(xué)過,當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時,電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流
演示:導(dǎo)體左右平動,前后運動、上下運動。觀察電流表的指針觀察實驗,記錄現(xiàn)象。
導(dǎo)體棒的運動 表針的擺動方向 導(dǎo)體棒的運動 表針的擺動方向
向右平動 向左 向后平動 不擺動
向左平動 向右 向上平動 不擺動
向前平動 不擺動 向下平動 不擺動
結(jié)論:只有左右平動時,導(dǎo)體棒切割磁感線,有電流產(chǎn)生,前后平動、上下平動,導(dǎo)體棒都不切割磁感線,沒有電流產(chǎn)生。
還有哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?
(2)向線圈中插入磁鐵,把磁鐵從線圈中拔出
演示:把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入,從線圈中拔出,或靜止地放在線圈中。觀察電流表的指針,把觀察到的現(xiàn)象記錄。
磁鐵的運動 表針的擺動方向 磁鐵的運動 表針的擺動方向
N極插入線圈 向右 S極插入線圈 向左
N極停在線圈中 不擺動 S極停在線圈中 不擺動
N極從線圈中抽出 向左 S極從線圈中抽出 向右
結(jié)論:只有磁鐵相對線圈運動時,有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時,沒有電流產(chǎn)生。
(3)模擬法拉第的實驗
演示:線圈A通過變阻器和開關(guān)連接到電源上,線圈B的兩端與電流表連接,把線圈A裝在線圈B的里面。觀察以下幾種操作中線圈B中是否有電流產(chǎn)生。把觀察到的現(xiàn)象記錄
觀察實驗,記錄現(xiàn)象。
開關(guān)閉合瞬間 有電流產(chǎn)生
開關(guān)斷開瞬間 有電流產(chǎn)生
開關(guān)閉合時,滑動變阻器不動 無電流產(chǎn)生
開關(guān)閉合時,迅速移動變阻器的滑片 有電流產(chǎn)生
結(jié)論:只有當(dāng)線圈A中電流變化時,線圈B中才有電流產(chǎn)生。
2、分析論證
分組討論,學(xué)生代表發(fā)言。
演示實驗1中,部分導(dǎo)體切割磁感線,閉合電路所圍面積發(fā)生變化(磁場不變化),有電流產(chǎn)生;當(dāng)導(dǎo)體棒前后、上下平動時,閉合電路所圍面積沒有發(fā)生變化,無電流產(chǎn)生。
演示實驗2中,磁體相對線圈運動,線圈內(nèi)磁場發(fā)生變化,變強或者變?nèi)?線圈面積不變),有電流產(chǎn)生;當(dāng)磁體在線圈中靜止時,線圈內(nèi)磁場不變化,無電流產(chǎn)生。(如圖4.2-4)
演示實驗3中,通、斷電瞬間,變阻器滑動片快速移動過程中,線圈A中電流變化,導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場發(fā)生變化,變強或者變?nèi)?線圈面積不變),有電流產(chǎn)生;當(dāng)線圈A中電流恒定時,線圈內(nèi)磁場不變化,無電流產(chǎn)生。(如圖4.2-5)
3、歸納總結(jié)
請大家思考以上幾個產(chǎn)生感應(yīng)電流的實例,能否從本質(zhì)上概括出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件?
實例1中,部分導(dǎo)體切割磁感線,磁場不變,但電路面積變化,從而穿過電路的磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流;實例2中,導(dǎo)體插入、拔出線圈,線圈面積不變,但磁場變化,同樣導(dǎo)致磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流;實例3中,通斷電的瞬間,滑動變阻器的滑動片迅速滑動的瞬間,都引起線圈A中電流的變化,最終導(dǎo)致線圈B中磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。從這三個實例看見,感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,應(yīng)是穿過閉合電路的磁通量變化。
引起感應(yīng)電流的表面因素很多,但本質(zhì)的原因是磁通量的變化。因此,電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件可以概括為:
只要穿過閉合電路的磁通量變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
4、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化
電有電場能,磁有磁場能,電磁感應(yīng)與能量守恒與轉(zhuǎn)化有無關(guān)系呢?
下面從能量角度分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
[分析] 實驗一、消耗機械能---電能發(fā)電機 實驗三、電能由a螺線管轉(zhuǎn)移到b螺線管變壓器
結(jié)論:電磁感應(yīng)現(xiàn)象同樣遵循能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。
【小結(jié)作業(yè)】
教師小結(jié):本節(jié)課我們通過實驗探究,總結(jié)出了磁生電的條件:即穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,在閉合回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。其中我們對磁通量的變化應(yīng)該加深理解,磁通量的變化包括B的大小方向變化,S的大小和方向的變化,還有磁場和平面間的夾角變化都可能引起回路的磁通量的變化,從而使回路產(chǎn)生感應(yīng)電流。查閱資料并自主設(shè)計實驗進行驗證。
【板書設(shè)計】
第二節(jié):探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件
一、復(fù)習(xí)磁通量
1、定義:面積為S,垂直勻強磁場b放置,則b與s乘積,叫做穿過這個面的磁通量,用φ表示。磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。
2、公式:φ=B·S
3、單位:韋伯(wb) 1wb=1T·m2
二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
1、閉合回路
2、回路中的磁通量發(fā)生變化,B、S、θ變化。
三、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化
電磁感應(yīng)現(xiàn)象同樣遵循能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。
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