《探究电磁感应的产生条件》教学设计

【引入新课】

师：2008年奥运会在我国北京隆重举行，我们奥运健儿在奥运会上取得了优异成绩，尤其是在男子佩剑比赛中，我国运动员仲满以15：9的好成绩战胜了法国运动员尼古拉-洛佩，赢得了自1984年洛杉矶奥运会以来中国击剑队的首枚金牌，为祖国赢得了荣誉。大家想一下，击剑比赛中是如何记录比赛成绩的？

生：是用运动员头盔上的指示灯发出的闪光来记录比赛成绩的。

师：下面我发明一种装置，同样可以用来记录比赛成绩。下面进行演示实验，指示灯发光。

师：为什么会发生上述现象呢？等学完本章内容后，我们就会明白了，本节课我们先来学习本节内容──探究电磁感应的产生条件。

【新课教学】

1．史料介绍

首先让我们把目光投向1820年4月的一天，丹麦物理学家奥斯特在一次演讲中，碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针，当电源接通时，小磁针居然转动了，听众中大概没有人注意到这一现象，但奥斯特却为这一发现感到振奋，这就是后来著名的奥斯特实验。

奥斯特实验揭示了电能够产生磁，那反过来磁能否产生电呢？当时很多物理学家都进行了艰难的探索，如法国的安培、瑞士的科拉顿等，但均以失败告终。最后只有英国的法拉第经过十年的不懈努力，终于为我们找到了答案，磁可以产生电，但是有条件的，下面就让我们沿着当年法拉第探索的足迹，来探究一下产生电磁感应所需要满足的条件吧。（讲述的同时在屏幕上展示安培、科拉顿、法拉第等图片）

2．探究电磁感应的产生条件

师：大家看，我这样直接把导线接到磁铁两端，能否产生感应电流。

生：不能。

师：请大家思考一下，要进行这个探究实验，器材应该如何去选。

引导学生总结：①要有产生磁场的物体：如蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺旋管等；②要有能够显示电流的器材，如灵敏电流计等；③要有产生感应电流的装置，如导体棒、线圈等。

师：大家看屏幕，显示的是我们教材为大家提供的三套实验方案，请大家仔细体会是不是满足我们探究需要，然后进行实验

探究实验一：导体棒（环）切割磁感线运动，如图2所示。

学生操作实验，记录观察结果

②小组讨论，归纳

③教师总结：当闭合电路的部分导体切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。

师：除此之外，还有那些情况可以产生感应电流呢？下面让我们看探究实验二。

（2）探究实验二：向线圈中插拔磁铁，如图3所示

①学生操作实验，记录观察结果

②小组讨论，归纳

③教师总结：当向线圈中插、拔磁铁时线圈中会有感应电流产生。

（3）探究实验三：模仿法拉第的实验，如图4所示。

①学生操作实验，记录观察结果

②小组讨论，归纳

③教师总结：当螺线管A中的电流发生变化时，线圈B中会有感应电流产生。

3．分析论证

实验二：如图5所示，磁铁插入线圈时磁场由弱变强，磁铁由线圈抽出时，磁场由强变弱，即通过线圈B的磁场强弱变化时，可以产生感应电流。

实验三：如图6所示，由于开关闭合、断开及迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中的电流迅速变化，产生的磁场也在迅速变化，又由于两个线圈套在一起，所以通过线圈B的磁场强弱也在迅速变化，从而产生感应电流。

总结一：由实验二、三可以得出结论：当通过闭合电路的磁场强弱变化时，闭合电路中可以产生感应电流。

师：大家再看一下实验一，刚才我们总结出来的结论适用么？

生：不适用，因为闭合电路所在处的磁场强弱并未发生变化。

师：既然磁场没有发生变化，那是由于那个量发生变化而产生的感应电流呢？为了更好的说明问题，我们画出实验一的俯视图，如图7所示。

师：当当导体棒AB向左、右运动时，回路的那个量在变化？

生：当导体棒AB向左、右运动时，虽然磁场的强弱没有变化，但是导体棒切割磁感线的运动使得闭合回路包围的面积在变化。

总结二：当磁场强弱不变但闭合回路面积发生变化时，同样可以产生感应电流。

师：以上我们得出的是两个结论，大家知道，我们物理有一种简单朴实之美，我们最好能把刚才得到的两个结论总结起来。下面需要引入一个新的物理量──磁通量。

4．磁通量

定义：穿过某一闭合回路的磁感线的条数。

我们有以上结论可以看出，不论是通过闭合回路的磁场强弱发生变化，还是面积发生变化，穿过闭合回路的磁通量都会发生变化。

由以上总结我们可以得到结论：不论什么原因，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会有感应电流产生。

【课堂小结】

以上我们通过实验探究了电磁感应产生的条件，本节课我们除了要掌握产生感应电流的条件外，更重要的是要掌握物理探究实验的探究方法，体验探究过程。

【作业设计】

（1）完成学案和课后练习。

（2）课后探究实践：摇“绳”能发电吗？（教师略作指导）