第一节 磁生电的探索

三维教学目标　　

1、知识与技能　　

（1）知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史；　　

（2）知道电磁感应、感应电流的定义。　　

（3）知道产生感应电流的条件；　　

（4）会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。　　

2、过程与方法：领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。　　

3、情感、态度与价值观　　

（1）领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性；　　

（2）以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。　　

教学重点：知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。　　

教学难点：领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。　　

教学方法：教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。　　

教学手段：计算机、投影仪、录像片。　　

教学过程：　　

一、电磁感应的探索历程　　

1、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应　　

    引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：　　

（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？　　

（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？　　

（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？　　

（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。　　

学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。　　

2、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象　　

    引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：　　

（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？　　

（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？　　

（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？　　

（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？　　

（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。　　

学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。　　

二、科学探究――感应电流产生的条件　　

1、磁通量　　

（1）定义：        公式：f=BS     单位：特斯拉   符号：T　　

（2）推导：B=f/S，磁感应强度又叫磁通密度，用Wb/ m²表示B的单位；　　

计算：当B与S垂直时，或当B与S不垂直时，f的计算。　　

2、初中知识回顾：当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，叫做电磁感应现象。　　

　 　

3、实验探究　　

实验1： 闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线，教材P6图4.2-1　　

探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系。　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　　　　　　实验2：向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出，教材P6图4.2-2探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系。　　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

模仿法拉第的实验3：通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出，或改变线圈中电流的大小（改变滑线变阻器的滑片位置），教材P7图4.2-3，探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系。　　

　 　

　　　　　　　　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

4、分析论证：　　

实验一：磁场强度不发生变化，但闭合线圈的面积发生变化；　　

实验二：①磁铁插入线圈时，线圈的面积不变，但磁场由弱变强；　　

②磁铁从线圈中抽出时，线圈的面积也不改变，磁场由强变弱；　　

实验三：①通电线圈插入大线圈时，大线圈的面积不变，但磁场由弱变强；　　

②通电线圈从大线圈中抽出时，大线圈的面积也不改变，但磁场由强变弱；　　

③当迅速移动滑线变阻器的滑片，小线圈中的电流迅速变化，电流产生的磁场也随之而变化，而大线圈的面积不发生变化，但穿过线圈的磁场强度发生了变化。　　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　　　　　　　　　　　　　　

　 　

　 　

5、归纳总结：　　

在几种实验中，有的磁感应强度没有发生变化，面积发生了变化；而又有的线圈的面积没有变化，但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。结论：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。　　

6、课堂总结：　　

1、产生感应电流的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量发生改变。　　

2、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象。　　

3、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流。　　

7、例题分析　　

例1、右图哪些回路中比会产生感应电流？　　

　　　　　　　　

　 　

　 　

　 　

　 　

　　　　　　例2、如图，要使电流计G发生偏转可采用的方法是（   ）　　

A.K闭合或断开的瞬间     B.K闭合，P上下滑动　　

C.在A中插入铁芯        D.在B中插入铁芯　　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

8、练习与作业　　

1、关于电磁感应，下列说法中正确的是（    ）　　

A.导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流　　

B.导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流　　

C.闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动，电路中一定会产生感应电流　　

D.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流　　

　 　

2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（    ）　　

A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动　　

B.线圈沿自身所在的平面做加速直线运动　　

C.线圈绕任意一条直径做匀速转动　　

D.线圈绕任意一条直径做变速转动　　

　 　

3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内，若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是（    ）　　

　　　　　　A.以ab为轴转动   　　

B.以oo^/为轴转动　　

C.以ad为轴转动（转过的角度小于60⁰） 　　

D.以bc为轴转动（转过的角度小于60⁰）　　

　 　

　 　

　　　　　　　　

4、如图，距形线圈abcd绕oo^/轴在匀强磁场中匀速转动，下列说法中正确的是（    ）　　

A.线圈从图示位置转过90°的过程中，穿过线圈的磁通量不断减小　　

B.线圈从图示位置转过90°的过程中，穿过线圈的磁通量不断增大　　

C.线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化　　

D.线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化　　

　 　

　 　

　　　　　　6、在无限长直线电流的磁场中，有一闭合的金属线框abcd，线框平面与直导线ef在同一平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流（    ）　　

A.水平向左运动        B.竖直向下平动　　

C.垂直纸面向外平动    D.绕bc边转动