探究——产生感应电流的条件教案

第十四章 磁现象

第七节 探究——产生感应电流的条件

一、教学背景分析

本节内容是学生在学习了磁场的性质、电生磁，及磁场对通电导体的作用等知识的基础上引入的一节实验探究课，从知识结构上来看使学生对“电与磁的相互作用”有了较完整的认识，并且为高中阶段更深入地研究打下基础。

学生通过前几节课的学习已经知道电磁间有联系及电生磁的现象和应用，学生通过逆向思维会想磁能不能生电。但是证实磁生电却有两难：一难在“物”，学生在日常生活中很少能见到电磁感应现象，无从研究。二难在“理”，对于难以观察到的现象，学生难以总结归纳出是导体切割磁感线而导致的。

二、教学目标

1．知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。

2．知道感应电流的方向与导体的运动方向和磁感线方向有关。

3．通过观察磁生电的条件，体验研究问题的方法。进一步体会电和磁之间的联系，认识自然现象之间是相互联系的。

4. 通过揭示电与磁的联系，逐步树立“不同物质和不同运动形式之间的相互作用、对立统一的辩证唯物主义思想。

三、教学重点和难点

教学重点：产生感应电流的条件。

首先，演示电磁感应现象，如图14-7-1

所示把钕铁硼磁铁，固定在一个摇

相对运动！

图

14-7-2

图14-7-1

把上，并放在线圈中。转动摇把，使磁铁在线圈中转动起来，观察到二极管一闪一闪地发光。这种现象就是电磁感应现象。

其次，引导学生依据观察到的现象和装置猜想产生电流可能和什么有关。因为这个结构比较简单，所以学生能猜想可能和磁铁、线圈有关，并且还要运动起来，这些条件都满足了才能有电流。

用实验室的器材去验证猜想，提供U 形磁铁、线圈、灵敏电流计、开关、导线。学生可以依据演示装置设计出图14-7-2中的实验装置。

教学难点：对“切割磁感线”的理解。

通过实验现象理解和归纳“导体切割磁感线是产生感应电流的条件之一”是本节课的难点。

首先，通过板画用虚线描绘出磁极之间的磁感线，如图14-7-3所示，导线在磁感线中穿梭，切割磁感线。使学生先在思维中把磁感线和感应电流建立初步的联系。

然后，通过自制的实验教具模拟导线在磁场中的运动。其中，一根根的竹签模拟从N 极到S 极的磁感线，刀模拟在磁场中运动的导体，如图14-7-4所示。模拟当导体在磁场中上下运动，与磁感线平行的情况，刀不切割竹签。

最后，如图14-7-5，模拟当导体在磁场中的其他运动情况，即产生感应电流的几种情况。可以看出，只要刀的运动方向与竹签不平行，就会切割竹签。也就是说导线在运动的过程中切割了磁感线。

四、教学过程

1.教学引入 ●电磁感应现象

人们发现电现象和磁现象的两千多年里，人们认为电就是电，磁就是磁，它们之间是没有联系的。直到1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验，发现了通

图

14-7-3

图14-7-4

图14-7-5

电导体周围的小磁针会发生偏转的现象，才开始揭示了电现象和磁现象的联系，有人把这种现象概括为“电生磁”。学生回忆前面学过的奥斯特实验的做法和说明的问题。

引出：既然电可以生磁，那么磁场能否产生电流呢（电流↔磁场）？简单介绍法拉第发现电磁感应的过程。通过介绍，让学生知道磁场可以产生电流。

进一步引出：什么情况下磁场中的导线能够产生电流？

2.“知识点”教学

演示实验：转动处于磁场中的钕铁硼磁铁，观察到LED发光，介绍这就是磁生电的现象。引导学生思考。

问题1：LED发光，说明有电流通过，产生这种电流需要哪些基本条件？

通过电流产生的基本构成，引导学生分析有磁场、有导体、有闭合回路。

问题2：什么时候LED才能发光？

让学生认识到感应电流产生是磁场和导体产生了相对运动。

●学生实验：探究感应电流产生的条件

给学生准备了线圈、U形磁铁、导线。让他们通过实验探究感应电流的产生的条件。

引出：到底具备了什么样的条件才能够产生感应电流呢？引导学生结合实验指导卡进行探究。

（1）导体在磁场中产生电流的条件

实验现象记录表：

实验结论：

根据以上实验现象，当导体中的一部分在磁场中磁感线运动时，回路中就会产生电流。

组织学生进行规因分析，启发引导学生归纳出产生感应电流的条件。

进一步用自制的实验教具进行演示，让学生形象地知道什么叫切割磁感线，从而突破本节课的教学难点。

（2）导体在磁场中产生电流的方向和哪些因素有关

实验现象记录表：

实验结论：

根据以上实验现象，感应电流的方向和导体的方向、方向有关。

引导学生根据实验现象进行分析与论证，归纳概括出规律，在全班进行交流。

3．课堂小结

（1）电磁感应：当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。

（2）产生感应电流的条件：

闭合电路的一部分导体，且切割磁感线运动。

（3）电磁感应现象中能量的转化：机械能转化成电能。

4.小练习

（1）下列情况中一定能产生感应电流的是（）

A．一段导体在磁场中做切割磁感线运动

B．闭合电路的一部分导体在磁场中顺着磁感线运动

C．闭合电路的一部分导体在磁场中逆着磁感线运动

D．闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动

（2）在日常生活中，利用电磁感应现象工作的设备是（）

A．动圈式话筒B．电铃C．发电D．电动机

五、教学反思

本节通过物理学家和物理学史引入新课，很自然地进入到教学中来，同时也激发了学生的学习兴趣。对于产生感应电流的条件的教学设计，不再只是过去的教师演示实验学生看的做法，而是由教师引导下的学生探究实验，让学生有更多的感性认识。教学中还通过学生实验研究感应电流产生的条件和感应电流方向的影响因素。在实验探究前，由学生根据实验目的设计所需器材、实验方案、实验记录表格，以及实验后的归纳交流，既培养了学生动手能力，也提高了学生分析总结归纳的能力，这些探究过程都会对学生能力的培养起促进作用。