高中物理選修4.2 探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件 教學(xué)詳案

PAGEPAGE14.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件教學(xué)詳案【導(dǎo)入新課】『師』：通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道，1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)之后，法拉第堅(jiān)信既然“電能生磁“，那么“磁也能生電”經(jīng)過(guò)十年艱苦卓絕的努力，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件。這節(jié)課，我們每個(gè)人都做一回法拉第沿著他的足跡，體驗(yàn)一下他當(dāng)年的探究過(guò)程?！簬煱鍟?.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究『師』：在初中我們做過(guò)一個(gè)產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)。誰(shuí)能回憶一下當(dāng)時(shí)是什么情形了。『生』：切割……..『師』：現(xiàn)在，我們來(lái)重新演示一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)。這是一個(gè)蹄形磁鐵，它的中間是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感線的方向是豎直向下的。這是一個(gè)線圈、導(dǎo)線、電流表，現(xiàn)在我要把它們構(gòu)成一個(gè)回路。『師』：這個(gè)回路跟我們以往接觸到的電路有什么不同?！荷唬簺](méi)有電源『師』：接下來(lái)我們要在一個(gè)沒(méi)有電源的回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在我做動(dòng)作的時(shí)候，大家要注意電流表的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！貉菔尽唬合蚶锴懈睢簬煛唬喊l(fā)沒(méi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)？『生』：偏轉(zhuǎn)了『師』：說(shuō)明有電流『演示』：向外切割？『師』：有沒(méi)有電流『生』：有『演示』：靜止不動(dòng)『師』：有沒(méi)有電流『生』：沒(méi)有『演示』：上下運(yùn)動(dòng)『師』：有沒(méi)有電流『生』：沒(méi)有『師』：因?yàn)槲沂种械木€圈是由多匝導(dǎo)線構(gòu)成，所以在線圈上下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，不可能使每根導(dǎo)線都和磁感線平行。忽略這些誤差，我們認(rèn)為上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒(méi)有電流?！簬煛唬簞偛盼覀冏隽怂膫€(gè)動(dòng)作，向里、向外切割時(shí)都有感應(yīng)電流。『師板書』動(dòng)作實(shí)驗(yàn)1切割靜止、上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒(méi)有電流，在初中，我們通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出了這樣一個(gè)結(jié)論?！簬煱鍟?.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)作分析實(shí)驗(yàn)1切割閉合電路部分導(dǎo)體切割『師』：那么還有什么情況下，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？大家看學(xué)案[學(xué)生實(shí)驗(yàn)1]。根據(jù)[學(xué)生實(shí)驗(yàn)1]的電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材。在按照表格1的要求完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟，填好觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象『生』進(jìn)行實(shí)驗(yàn)『師』走進(jìn)學(xué)生中間，并指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1完畢『師』：現(xiàn)在找一名同學(xué)，你告訴大家，你把哪些器材連接成了回路，這個(gè)回路有什么特點(diǎn)?！荷?』：。。。。。。。。。。。。。。。。。沒(méi)有電源『師』：再找一名同學(xué)，你告訴大家，你都完成表格1中的哪些步驟，并觀察到什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！簬煛唬骸径嗝襟w出示填好的表格一】『師』：通過(guò)這個(gè)表格，我們能看到『師板書』4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)作分析實(shí)驗(yàn)1切割閉合電路部分導(dǎo)體切割實(shí)驗(yàn)2插入拔出當(dāng)我們插入磁鐵和拔出磁鐵的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，那么通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們能得出什么樣的結(jié)論呢？『生』討論，歸納『師』：哪組同學(xué)能告訴我你們的結(jié)論呢？、『生3』：導(dǎo)體與磁鐵有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流?！簬煱鍟?.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)作分析實(shí)驗(yàn)1切割閉合電路部分導(dǎo)體切割實(shí)驗(yàn)2插入拔出導(dǎo)體與磁鐵有相對(duì)運(yùn)動(dòng)『師』：現(xiàn)在大家看學(xué)案上的[學(xué)生實(shí)驗(yàn)2]，按照我們剛才[學(xué)生實(shí)驗(yàn)1]的步驟完成[學(xué)生實(shí)驗(yàn)2]『師』走進(jìn)學(xué)生中間，并指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2完畢『師』：誰(shuí)能把自己填好的表格給大家念一下？『生5』。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。{因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較明顯，易于觀察，學(xué)生容易回答出正確的答案}【多媒體出示填好的表格二】『師』：通過(guò)這個(gè)表格，我們做哪些動(dòng)作可以產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？『師板書』4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)作分析實(shí)驗(yàn)1切割閉合電路部分導(dǎo)體切割實(shí)驗(yàn)2插入拔出導(dǎo)體與磁鐵有相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)3閉合斷開(kāi)移動(dòng)『師』：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，線圈B和充當(dāng)磁鐵的線圈A并沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，卻也產(chǎn)生了感應(yīng)電流。那么通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們還能得出什么結(jié)論呢？『生』討論，歸納『師』：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不是很直觀，讓大家一下得出結(jié)論有些勉為其難。現(xiàn)在我們結(jié)合大屏幕的示意圖，一起來(lái)分析一下實(shí)驗(yàn)3的結(jié)論。當(dāng)我們斷開(kāi)開(kāi)關(guān)、閉合開(kāi)關(guān)和移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的時(shí)候。線圈A的電流的大小要發(fā)生變化，相應(yīng)的線圈A的磁場(chǎng)強(qiáng)弱也要發(fā)生變化。又因?yàn)榫€圈B是套在線圈A當(dāng)中的，那么穿過(guò)線圈B的磁場(chǎng)強(qiáng)弱也要發(fā)生變化。這個(gè)圖中穿過(guò)線圈B的磁感線要比這個(gè)圖中密集，說(shuō)明穿過(guò)線圈B的磁場(chǎng)變強(qiáng)了。而在這個(gè)圖中穿過(guò)線圈B的磁感線比較稀疏，說(shuō)明穿過(guò)線圈B的磁場(chǎng)變?nèi)趿?。那么?shí)驗(yàn)3的結(jié)論我們不妨先寫成『師板書』4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)作分析實(shí)驗(yàn)1切割閉合電路部分導(dǎo)體切割實(shí)驗(yàn)2插入拔出導(dǎo)體與磁鐵有相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)3閉合斷開(kāi)移動(dòng)B變化『師』：接下來(lái)大家在看實(shí)驗(yàn)2，這個(gè)結(jié)論是否也可以改成“B變化”呢？如果能，你告訴我B是怎樣變化的呢？『生』：。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。?！簬煱鍟?.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)作分析實(shí)驗(yàn)1切割閉合電路部分導(dǎo)體切割實(shí)驗(yàn)2插入拔出B變化實(shí)驗(yàn)3閉合斷開(kāi)移動(dòng)B變化『師』：在看最上邊的圖是實(shí)驗(yàn)1的示意圖，這是一個(gè)導(dǎo)體棒，相對(duì)于線圈，當(dāng)線圈向里、向外切割磁感線的時(shí)候，相當(dāng)于導(dǎo)體棒左右移動(dòng)。大家看，當(dāng)導(dǎo)體棒向左移動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于閉合電路的面積變小了，當(dāng)導(dǎo)體棒向右移動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于閉合電路的面積變大了。那么實(shí)驗(yàn)1結(jié)論現(xiàn)在我們可以寫成『師板書』4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)作分析實(shí)驗(yàn)1切割S變化實(shí)驗(yàn)2插入拔出B變化實(shí)驗(yàn)3閉合斷開(kāi)移動(dòng)B變化『師』：現(xiàn)在我們把三個(gè)結(jié)論變成了兩個(gè)結(jié)論，但還不夠簡(jiǎn)潔。那么現(xiàn)在大家在想想我們?cè)鯓涌梢园堰@兩個(gè)結(jié)論用一句話概括呢？可以討論一下『師板書』4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究二、電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件動(dòng)作分析1.條件：實(shí)驗(yàn)1切割S變化實(shí)驗(yàn)2插入拔出B變化實(shí)驗(yàn)3閉合斷開(kāi)移動(dòng)B變化『師』：好，有的同學(xué)已經(jīng)說(shuō)出來(lái)了，你來(lái)說(shuō)?！荷唬捍磐堪l(fā)生變化，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流『師』：非常好，既含有B，又含有S的物理量是磁通量，那么這兩個(gè)結(jié)論就可以概括成磁通量發(fā)生變化。我們?cè)谶@個(gè)條件完善一下，是穿過(guò)誰(shuí)的磁通量發(fā)生變化？實(shí)驗(yàn)1，閉合電路、實(shí)驗(yàn)2，線圈，線圈也是閉合電路的一部分，實(shí)驗(yàn)3，線圈B、也是閉合電路的一部分。所以這個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)結(jié)論就是『師板書』4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究二、電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件動(dòng)作分析1.條件：只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉實(shí)驗(yàn)1切割S變化合電路中就有感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)2插入拔出B變化實(shí)驗(yàn)3閉合斷開(kāi)移動(dòng)B變化『師』：這個(gè)就是我們?cè)诟咧蟹秶鷥?nèi)，產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的最終條件?，F(xiàn)在大家參照板書，把這個(gè)結(jié)論填寫到學(xué)案上?！簬煛唬含F(xiàn)在，我們來(lái)做一個(gè)例題『師』：如圖，線框ABCD從有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域穿過(guò)，下列說(shuō)法正確的是,有了這個(gè)條件，大家在判斷是否有感應(yīng)電流的時(shí)候，要把初中的結(jié)論暫時(shí)先忘掉，不要去想導(dǎo)體切不切割磁感線。而是要根據(jù)是穿過(guò)閉合電路的磁通量是否發(fā)生變化來(lái)判斷，能否產(chǎn)生感應(yīng)電流，好現(xiàn)在我們來(lái)看題。『師』：。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。?！簬煛唬和ㄟ^(guò)這個(gè)例題，我們能看出，在使用這個(gè)條件的時(shí)候，最重要的是判斷磁通量是否發(fā)生變化，那么回憶一下，具有普遍意義的磁通量的公式的是什么？『生』：『師』：θ是誰(shuí)和誰(shuí)的夾角『生』：B和S『師板書』4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究二、電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件動(dòng)作分析1.條件：只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉實(shí)驗(yàn)1切割S變化合電路中就有感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)2插入拔出B變化2.的變化：實(shí)驗(yàn)3閉合斷開(kāi)移動(dòng)B變化『師』：根據(jù)這個(gè)公式大家，推導(dǎo)一下φ的變化有幾種基本形式『生』：三種『師』：哪三種？『生』：①B變化②S變化③B和S的夾角θ變化『師板書』4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件一、實(shí)驗(yàn)探究二、電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件動(dòng)作分析1.條件：只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉實(shí)驗(yàn)1切割S變化合電路中就有感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)2插入拔出B變化2.的變化：實(shí)驗(yàn)3閉合斷開(kāi)移動(dòng)B變化①B變化②S變化③θ變化『師』：好，這節(jié)課我們需要掌握的內(nèi)容就全部學(xué)完了，現(xiàn)在我們來(lái)總結(jié)一下，通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)我們主要講了兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，一是通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納出了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件。首先電路要閉合，其次閉合電路的磁通量要發(fā)生變化，第二個(gè)