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【素質(zhì)教育目標(biāo)】

（－）知識(shí)教學(xué)點(diǎn)

1．了解并掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象

2．了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化

3．總結(jié)并掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

（二）能力訓(xùn)練點(diǎn)

1．通過演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、總結(jié)規(guī)律、抽象概念的能力。

2．強(qiáng)化學(xué)生能的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生用能量轉(zhuǎn)化與守恒的規(guī)律審勢(shì)并解決問題的能力。

（三）德育滲透點(diǎn)

1．通過介紹法拉第不怕困難，頑強(qiáng)奮戰(zhàn)了十年，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的事跡，激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)與研究中能樹立堅(jiān)韌不拔、持之以恒的頑強(qiáng)意志。

2．通過法拉第研究電磁感應(yīng)的史實(shí)及演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生悟出學(xué)習(xí)物理的重要方法是：設(shè)想——實(shí)驗(yàn)——總結(jié)規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生真理來源于實(shí)踐，又反過來為實(shí)踐服務(wù)的辯證唯物主義世界觀。

【重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法】

1．重點(diǎn)

（1）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件——只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。

（2）電磁感應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化。

2．難點(diǎn)：

閉合電路中磁通量變化的判定。

3．疑點(diǎn)：

如何以能量的角度解釋當(dāng)磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化時(shí)，閉合電路中出現(xiàn)電能。

4．解決辦法

（l）通過課本上三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、思維、總結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

（2）通過介紹法拉第關(guān)于電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，鞏固新學(xué)知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的德育品質(zhì)及分析問題解決問題的能力。

【課時(shí)安排】

l課時(shí)

【教具、學(xué)具準(zhǔn)備】

電流計(jì)、線圈、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、蹄形磁鐵、條形磁鐵、導(dǎo)體棒、電源、導(dǎo)線。

【學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)】

1．觀察演示實(shí)驗(yàn)，從現(xiàn)象出發(fā)，通過分析，總結(jié)規(guī)律，得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

2．學(xué)生討論磁感強(qiáng)度變化產(chǎn)生的電能是由什么能轉(zhuǎn)化的。

【教學(xué)步驟】

（一）明確目標(biāo)

了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，掌握產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象中出現(xiàn)感應(yīng)電流的條件，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化。

（二）整體感知

本節(jié)通過三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合導(dǎo)體的磁通量發(fā)生變化，并從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)，論述這種變化的必然性。

（三）重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)及目標(biāo)完成過程

1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

通過前一章的學(xué)習(xí)，我們知道，運(yùn)動(dòng)的電荷及電流在它們的周圍空間能產(chǎn)生磁場(chǎng)，那么反過來，能否利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流呢，今天，我們帶著這個(gè)設(shè)想來研究這個(gè)問題。

[實(shí)驗(yàn)一]將蹄形磁鐵、導(dǎo)體棒和靈敏電流計(jì)如圖17一l所示繞配好，將AB棒前后移動(dòng)，同學(xué)可觀察到靈敏電流計(jì)指針擺動(dòng)，說明電路中有電流，若將AB棒上下移動(dòng)，指針不動(dòng)，說明電路中無電流產(chǎn)生。

你觀察了這個(gè)現(xiàn)象：是什么發(fā)生了變化，而引起了電路中出現(xiàn)了電流呢？

為便于學(xué)生總結(jié)，可畫如圖17－2的實(shí)驗(yàn)裝置等效圖，通過對(duì)等效圖的分析，討論出是由于閉合電路所包圍的面積發(fā)生了變化而引起了閉合回路中的磁通量的變化，使閉合回路產(chǎn)生了感應(yīng)電流。

[實(shí)驗(yàn)二]“實(shí)驗(yàn)一”中所演示的是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)不動(dòng)，如果導(dǎo)體不動(dòng)，磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，情況會(huì)如何呢？將靈敏電流計(jì)、條形磁鐵、線圈如圖17－3所示裝好，請(qǐng)同學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)，當(dāng)條形磁鐵插入或拔出線圈時(shí)，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電路中有電流產(chǎn)生。什么原因呢，是由于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，造成穿過線圈的閉合回路中磁通量發(fā)生了變化，如圖17—4，插入時(shí)，磁感線條數(shù)增多，磁通量變化，拔出時(shí)，磁感線條數(shù)減少，磁通量發(fā)生了變化，由于磁通量的變化，而引起閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流。（當(dāng)磁鐵放入不動(dòng)時(shí)，則無感應(yīng)電流。）

上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，亦可解釋為導(dǎo)體切割磁感線，但導(dǎo)體切割磁感線的本質(zhì)，就是閉合導(dǎo)體中磁通量發(fā)生變化，為進(jìn)一步論證它，我們用實(shí)驗(yàn)三來研究。

[實(shí)驗(yàn)三]如圖17—5所示裝置，合上開關(guān)或打開開關(guān)，觀察電流表指針，發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，閉合回路有電流。

閉合電路，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，電流表指針出發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電路里有電流。

這兩種現(xiàn)象中，改變的是什么呢？開關(guān)的斷開與閉合，滑動(dòng)變阻器的迅速移動(dòng)，共同的一點(diǎn)就是電路中的電流發(fā)生了變化（有電流或無電流，電流大還是電流?。?，而我們知道，電流的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，因此穿過閉合線圈B的磁感強(qiáng)度發(fā)生變化從而引起了穿過B線圈的磁通量發(fā)生了變化。

綜合上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以得出，無論是閉合回路中的導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，還是磁場(chǎng)在閉會(huì)回路中運(yùn)動(dòng)，還是電流變化，歸結(jié)為一點(diǎn)，只要引起閉合回路中磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

2．法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)介紹

法拉第在分析奧斯特的電流磁效應(yīng)后，他認(rèn)為既然電流周圍能出現(xiàn)磁場(chǎng)，磁鐵能使靠近它的鐵塊具有磁性，靜電荷能使靠近它的導(dǎo)體帶電，那么磁鐵或電流也能使靠近它的線圈產(chǎn)生電流，于是法拉第提出了轉(zhuǎn)磁為電的偉大設(shè)想，并朝著這個(gè)設(shè)想開始了無數(shù)的實(shí)驗(yàn)和艱苦奮斗，法拉第的最初設(shè)想，在強(qiáng)磁鐵周圍的導(dǎo)線應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)性電流，他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，苦苦思索，企圖證實(shí)他的設(shè)想，但卻一次又一次失敗了，法拉第并未氣餒，而是從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，他頑強(qiáng)地奮戰(zhàn)了10年，1831年，他終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，法拉第實(shí)驗(yàn)裝置如圖17－6所示，當(dāng)開關(guān)S接通或斷開瞬間，線圈B中有感應(yīng)電流，之后法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)終于實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)磁為電的理想，其精神使人感動(dòng)。

3．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化。

能量守恒定律是普遍適用的定律，它同樣適用于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電能，可由移動(dòng)導(dǎo)線或磁鐵消耗的機(jī)械能轉(zhuǎn)化也可由磁通量的變化消耗的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，還可由電流的變化消耗的電能轉(zhuǎn)化。這些能之間的轉(zhuǎn)化，這些轉(zhuǎn)化的應(yīng)用導(dǎo)致發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)應(yīng)壓器等用電設(shè)備的發(fā)明和應(yīng)用。

（四）總結(jié)與擴(kuò)展

1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的磁通量發(fā)生變化，對(duì)于閉合電路有感應(yīng)電流產(chǎn)生，對(duì)于非閉合電路，只要穿過電路的磁通量是非均勻變化的，電路中也有感應(yīng)電流，但通常對(duì)這種瞬間的電流予以忽略，認(rèn)為只出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如一個(gè)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中加速切割磁感線，這根導(dǎo)線中就不斷有感應(yīng)電流產(chǎn)生，形成導(dǎo)線兩端出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

2．磁通量的變化可以從下面三個(gè)方面去判定，一是判定面積的變化，二是判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，三是判定面積和磁感強(qiáng)度同時(shí)變化，這三個(gè)變化都會(huì)引起穿過閉合回路的磁通量的變化。

3．在一定的條件下，“電能生磁”，“磁能生電”，電和磁之間有非常密切的關(guān)系。我們今后所學(xué)的交流電，電磁振蕩與電磁波都要應(yīng)用這個(gè)原理。

【作業(yè)與思考】

（一）作業(yè)題

課后練習(xí)。

（二）思考題

1．如圖l7—7所示，小金屬環(huán)和大金屬環(huán)重迭在同一平面內(nèi)，兩環(huán)互相絕緣，小環(huán)有一半面積在大環(huán)內(nèi)，當(dāng)大環(huán)接通電流的瞬間，小環(huán)中感應(yīng)電流的情況是（）

A．無感應(yīng)電流。

B．有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流。

C．有逆時(shí)方向的感應(yīng)電流。

D．無法確定。

2．關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法中正確的是（）

A．導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

B．導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

C．閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

D．穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

思考題答案：1．C；2．D。

【板書設(shè)計(jì)】

產(chǎn)生感應(yīng)由流的條件

1．電磁感應(yīng)。

2．感應(yīng)電流。

3．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

二、法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化。