高二物理《探究感应电流产生的条件》教学设计

时间:2019-03-13 作者:佚名 教案来源:网络

高二物理《探究感应电流产生的条件》教学设计


章来源 莲山
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高二物理《探究感应电流产生的条件》教学设计

设计思路    在本节课的设计过程中,让学生带着疑问走进课堂,在课堂中解决问题的同时,又产生新的疑问,驱使学生作进一步的学习和探究,最后又让学生带着新的疑问走出课堂,以利于学生的课后学习发展。在课堂教学中积极发挥学生的主体地位,注重学生的探究过程和知识的建构过程,让学生体验科学探究的一般过程,领悟科学研究的方法。在整个教学中力求做到以知识为载体,渗透对学生物理思想、物理方法和科学精神的培育,使学生在学习知识的同时,领悟研究问题的一般思维过程和方法,进而来提升学生的科学素养。教学内容在初中感应电流初步知识的基础上,对感应电流产生条件进行了探究,为后面的楞次定律和电磁感应定律做预备,所以,本节内容在教材中起到了承前启后的作用,应为后面电磁感应规律的教学打下良好的基础
教学目标    1、  知识与技能
(1)知道什么是电磁感应现象。
(2)掌握产生感应电流的条件。
(3)培养学生观察实验现象、进行实验操作的技能。
2、  过程与方法
(1)通过对实验现象的探究,进一步掌握实验探究的方法和对创新能力的培养。
(2)通过对现象的分析、归纳、概括,领悟出从特殊到一般的研究方法——归纳法。
(3)尝试用电磁感应现象解决一些与生产和生活相关的实际问题,提高创造发明能力。
3、情感、态度和价值观
(1)通过本节课的学习,激发学生的求知欲望,培养他们严谨的科 学态度;
(2)介绍法拉第不怕困难,顽强奋战十年,终于发现了电磁感应现象,感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神;
(3)通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析,培养学生欣赏物理学中美的情怀。
教学重点    (1)学生实验探究的过程;
(2)对产生感应电流条件的归纳总结
教学难点    (1)教师对学生探究式学习的操控;
(2)学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。
教学资源     
电源、演示灵敏电流计、大线圈(自制)、蹄形磁铁、条形磁铁、原、副线圈、电池、滑动变阻器、电键、导线若干
   多媒体课件
 

     
教学过程    教师活动    学生活动    设计意图
 
新课进行
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
探究过程
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
     (一)引入新课
给学生展示一个无电源手握式手电产生电能的过程,并结合幻灯片展示电能的作用以及对人们生活的影响。饮水思源,提出对发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。1820年奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第由此受到启发,开始了“由磁生电”的探索,经过十年坚持不懈的努力,于1831年8月29日发现了电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代。这种现象叫电磁感应。这种通过磁场产生的电流叫感应电流。那么产生感应电流的条件是什么呢?
(二)探究实验
1、实验观察
(1)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,电路会产生感应电流。
演示:(课本上图4.2-1)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1中。
 
 
 
 
实验1:
导体棒的运动    表针的摆动情况    导体棒的运动    表针的摆动情况
向右平动    不摆动    向后平动    摆动
向左平动    不摆动    向上平动    不摆动
向前平动    摆动    向下平动    不摆动
结论:
师:导体不动磁铁运动能产生感应电流吗?
(2)磁铁的插入实验
演示:如图4.2-2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2中。
 
 
磁铁的运动    表针的摆动情况    磁铁的运动    表针的摆动情况
N极插入线圈    摆动    S极插入线圈    摆动
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    摆动    S极从线圈中抽出    摆动
结论:?
师:磁铁和回路都不动能产生感应电流吗?
对比条形磁铁和通电螺线管的磁场分布,设计电路。
(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
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
操作    现象
开关闭合瞬间    指针摆动
开关断开瞬间    指针摆动
开关闭合时,滑动变阻器不动    不摆动
开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片    指针摆动
结论:?
师:哪些情况可以产生感应电流?
师:此时即无“切割”、也无“相对运动”……为什么也会产生感应电流呢?
2、分析论证
通过上节课的学习我们就已经知道,“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。试以上面三个演示实验为例,对以上结论进行分析论证。
  演示实验1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2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4.2-4)
  
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。
  
3、归纳结论:
从上面三个实例中我们发现了感应电流的产生和两个量有重要的关系:B和S。看到B、S大家会联想到什么物理量?
总结概括:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流。
4、知识应用:
1)、实例分析
2)、未来的家庭用电
3)、现象探究
4)、交流讨论
5)、巩固练习
6)、拓展分析
5、课堂小结:
 总结本节课引入新的问题为下节课做准备
四、课后作业:
教材P7-P8      
学生:积极思考认识发现电磁感应现象的重大意义,明确探究电磁感应产生条件的重要性。
 
 
 
 
 
 
学生:观察、记录、总结规律,得出结论。
 
 
 
 
 
学生:导体切割磁感线时产生感应电流。
 
 
 
 
 
学生:观察、记录、总结规律,得出结论。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
学生总结: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。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
学生总结; 只有当线圈A中电流变化时,线圈B中才有电流产生
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
学生总结:B不变,S变化回路中有感应电流
 
 
 
 
学生总结:S不变、B变化回路中有感应电流
 
 
 
 
 
 
 
 
 
学生:开关通、断→电流变化→电流的磁场变化→磁场强弱变化,(B变化、S不变)可以产生感应电流。
 
 
 
 
 
学生:无论B的变化还是S的变化都会引起磁通量Ф的变化
 
 
 
 
学生:思考讨论、个别发言阐述自己的看法
 
 
 
      
 通过对历史的回顾,激发学生对新知识探究的强烈兴趣。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
培养学生的观察能力,分析归纳的能力。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
培养学生的观察能力,分析归纳的能力。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
通过该探究实验,使学生的新旧知识产生冲突,学生初中所学:闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流,这里又是 如何产生电流的呢?产生新的疑问,驱使学生做以下新的探究寻求真理。在教法上这里采用了先“破”的手法,为以下的再“立”奠定基石。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
将现象上升为理论分析让学生自己逐层深入寻找感应电流的产生“真正”条件
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
即学即用,巩固所学知识,体会成功学习喜悦,激发学生对物理的兴趣。
 
 
 
板 书 设 计    探究感应电流产生的条件
一、实验探究
1.闭合电路的部分导体在磁场中运动
结论:闭合电路的部分导体切割磁感线,电路中有感应电流产生。
2.磁铁的插入实验
结论:当磁铁相对线圈运动时,有感应电流产生。
3.模仿法拉第实验
结论:A线圈中电流变化是,B回路中有感应电流产生。
二、分析论证
 B不变化、S变化
B变化、S不变化    (Ф变化)回路中有感应电流产生。
B变化、S不变化
三、归纳结论
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。

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