《科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流》探究教案

1、PAGE11第二節(jié)科學(xué)探究:怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1知道導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。2知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象。3了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用?！具^(guò)程與方法】經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力、實(shí)踐能力、科學(xué)探究能力以及交流與合作意識(shí)。【情感態(tài)度價(jià)值觀】通過(guò)交流討論學(xué)習(xí)法拉第持之以恒、堅(jiān)持不懈的精神;培養(yǎng)學(xué)生健康的積極向上的心理品質(zhì)。教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】探究感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)。【教學(xué)難點(diǎn)】總結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。教學(xué)過(guò)程一、新課導(dǎo)入1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體的周圍存在磁場(chǎng),首先揭示了電和磁之間存在著內(nèi)在聯(lián)系。反過(guò)來(lái),利用磁場(chǎng)是否也能產(chǎn)生電呢電可以產(chǎn)生磁,

2、那么能否做到“磁生電”呢？二、教學(xué)步驟探究點(diǎn)1電磁感應(yīng)現(xiàn)象閱讀課本P164“如圖這表明發(fā)電機(jī)發(fā)出了電?！彼伎寄隳苤赋霭l(fā)電機(jī)模型的主要結(jié)構(gòu)嗎提示注意觀察固定的磁體和轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈。思考發(fā)電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)有區(qū)別嗎提示主要部件都是磁體和線圈,電動(dòng)機(jī)通電時(shí)線圈轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)小燈泡發(fā)光。閱讀課本P164“實(shí)驗(yàn)探究”。思考你認(rèn)為發(fā)電機(jī)能發(fā)電的原因是什么說(shuō)說(shuō)你的猜想依據(jù)。提示發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小燈泡亮;線圈不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小燈泡不亮。所以可以推斷發(fā)電機(jī)發(fā)電,可能與線圈導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。思考實(shí)驗(yàn)中用導(dǎo)體棒代替線圈,有什么優(yōu)點(diǎn)提示導(dǎo)體棒相比線圈要簡(jiǎn)單很多,運(yùn)動(dòng)的方向便于觀察。思考實(shí)驗(yàn)中用靈敏電流計(jì)代替

3、燈泡,有什么優(yōu)點(diǎn)提示燈泡發(fā)光需要一定大小的電流,而靈敏電流計(jì)可檢測(cè)到很小的電流;燈泡發(fā)光只能說(shuō)明有電流,而靈敏電流計(jì)偏轉(zhuǎn),不僅可以判斷電流的大小,還能判斷電流的方向。思考實(shí)驗(yàn)器材是怎樣組裝的呢提示將導(dǎo)體棒、靈敏電流計(jì)、開(kāi)關(guān)串聯(lián),將導(dǎo)體棒放在蹄形磁體的磁場(chǎng)中。思考閉合開(kāi)關(guān),讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),觀察是否有電流產(chǎn)生提示靈敏電流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)說(shuō)明有電流產(chǎn)生,相反說(shuō)明沒(méi)有電流產(chǎn)生。思考導(dǎo)體棒任意運(yùn)動(dòng)都能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎提示閉合開(kāi)關(guān),讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng),觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況。提示豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。思考你能用準(zhǔn)確的物理語(yǔ)言歸納這種運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)嗎提示我們知道磁感線可以形象地描述磁場(chǎng),也

4、可以把磁感線想象成一根根細(xì)線,將導(dǎo)體棒想象成一把鋒利的刀,便會(huì)發(fā)現(xiàn)豎直運(yùn)動(dòng)時(shí),這把“刀”不能將細(xì)線切斷,而其他方向運(yùn)動(dòng)都能切斷細(xì)線。小結(jié)論導(dǎo)體棒做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)。思考如果導(dǎo)體不動(dòng),移動(dòng)U形磁鐵,導(dǎo)體中也能產(chǎn)生電流嗎提示運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的,移動(dòng)磁體,磁感線同樣被切割,所以能產(chǎn)生電流。思考斷開(kāi)開(kāi)關(guān),讓導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng),電流表還會(huì)偏轉(zhuǎn)嗎提示開(kāi)關(guān)斷開(kāi),電路斷路,靈敏電流計(jì)不再偏轉(zhuǎn)。思考拿走磁體,讓導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng),電流表還會(huì)偏轉(zhuǎn)嗎提示導(dǎo)體棒只有在磁場(chǎng)中才能切割磁感線。思考你認(rèn)為產(chǎn)生電流需要哪些條件呢提示有三個(gè)條件:閉合電路,部分導(dǎo)體,做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。歸納提升閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁

5、感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象,叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。思考電流是有方向的,你能改變電路中產(chǎn)生的電流的方向嗎提示改變導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的方向,觀察電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)方向是否改變,如果改變說(shuō)明感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體棒切割磁感線的方向有關(guān)。思考改變磁場(chǎng)的方向,感應(yīng)電流的方向會(huì)變嗎提示觀察電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)方向是否改變,如果改變說(shuō)明感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向有關(guān)。思考如果同時(shí)改變切割磁感線方向和磁場(chǎng)的方向,感應(yīng)電流的方向會(huì)改變嗎提示觀察電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)方向是否改變,如果改變說(shuō)明感應(yīng)電流發(fā)生了改變。歸納提升感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)。只改變其中一個(gè)條件,感應(yīng)電流的方向會(huì)發(fā)生改變,兩

6、者同時(shí)改變,感應(yīng)電流的方向不變。思考導(dǎo)體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電流大小與什么因素有關(guān)呢提示一次讓導(dǎo)體棒快速運(yùn)動(dòng),一次慢速運(yùn)動(dòng),比較靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度。思考移去磁體,保持導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)快慢不變,也能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎如果換一個(gè)磁性較弱的磁體,會(huì)怎樣呢提示移去磁體不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,換一個(gè)磁性較弱的磁體后,靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度較小。歸納提升感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān),與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)。思考電磁感應(yīng)現(xiàn)象過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的呢提示導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)具有機(jī)械能,電流計(jì)偏轉(zhuǎn)說(shuō)明產(chǎn)生了電能。電磁感應(yīng)現(xiàn)象是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。思考除了發(fā)電機(jī)以外,電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中還有哪些應(yīng)用呢提示麥克風(fēng)動(dòng)圈式話筒。思考能否

7、簡(jiǎn)單地說(shuō)說(shuō)你的判斷依據(jù)提示麥克風(fēng)的內(nèi)部主要是磁體和線圈,對(duì)著麥克風(fēng)講話,線圈振動(dòng),切割磁體的磁感線產(chǎn)生大小變化的感應(yīng)電流,音箱再將變化的電流轉(zhuǎn)換為聲音。習(xí)題如圖所示,導(dǎo)體ab在外力作用下向左運(yùn)動(dòng)時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn),向右運(yùn)動(dòng)時(shí)電流表指針向另一方向偏轉(zhuǎn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)說(shuō)明A通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力大小與電流大小有關(guān)B通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向與電流方向有關(guān)C感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān)D感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)分析圖中裝置沒(méi)有電源,導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,不能說(shuō)明通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小和方向;當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向改變時(shí),

8、電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向也改變,即感應(yīng)電流的方向改變了,由此可以得出:感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)。答案D探究點(diǎn)2發(fā)電機(jī)原理閱讀課本P167“發(fā)電機(jī)原理”。思考發(fā)電機(jī)的工作原理是什么提示發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。思考觀察P167“圖18-15交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理示意圖”,發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)相同嗎提示主要部件都是線圈和磁體,不同的是電動(dòng)機(jī)需外接電源,而發(fā)電機(jī)本身就是電源,外接的是用電器。思考圖18-15的bd兩種情況產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同嗎為什么提示磁場(chǎng)的方向沒(méi)變,但AB邊和CD邊的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了改變,即切割磁感線的方向不同,感應(yīng)電流的方向不同。思考圖18-15的ac兩種情況

9、為什么沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流提示AB邊和CD邊的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行,無(wú)法切割磁感線。思考發(fā)電機(jī)的線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電流有怎樣的變化提示每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,感應(yīng)電流的方向就會(huì)發(fā)生一次改變;感應(yīng)電流從無(wú)到有,再無(wú)再有,說(shuō)明感應(yīng)電流的大小也在不斷改變。思考發(fā)電機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化是怎樣的和電動(dòng)機(jī)相同嗎提示發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,而電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,這是發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的本質(zhì)區(qū)別。習(xí)題關(guān)于圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是A甲實(shí)驗(yàn)的原理與動(dòng)圈式話筒的工作原理相同B甲實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C乙實(shí)驗(yàn)的原理與發(fā)電機(jī)的工作原理相同D乙實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能分析甲實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有電池,是探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的裝置圖,可以反映發(fā)電機(jī)的工作原理,動(dòng)圈式話筒也是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理做出的,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;乙實(shí)驗(yàn)中有電池,是探究磁場(chǎng)對(duì)電流作用的原理圖,可以反映電動(dòng)機(jī)的工作原理;乙實(shí)驗(yàn)中是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。答案A三、板書(shū)設(shè)計(jì)第二節(jié)怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流1感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件1閉合電路2部分導(dǎo)體3切割磁感線運(yùn)動(dòng)2電磁感應(yīng)現(xiàn)象3感應(yīng)電流方