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1、1.1 磁生電的探索
[課時(shí)安排]1課時(shí)
[教學(xué)目標(biāo)]:
(一)知識(shí)與技能
(1)掌握磁通量的定義及意義,會(huì)在具體實(shí)例中判斷磁通量的變化。
(2)了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(3)知道感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
(二)過程與方法
(1)用實(shí)驗(yàn)的方法獲得產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
(2)由感性到理性,由具體到抽象的認(rèn)識(shí)方法分析出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作的樂趣,提高觀察、分析、歸納問題的能力。養(yǎng)成探究物理規(guī)律的良好習(xí)慣,提高自身的科學(xué)素養(yǎng)。
[教學(xué)重點(diǎn)]1、判斷磁通量的變化
2、掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
[教學(xué)難點(diǎn)]:能在具體實(shí)例中判斷閉合回
2、路中磁通量的變化
[教學(xué)器材]:電流表,線圈,磁鐵,導(dǎo)線,電源。
[教學(xué)方法]:實(shí)驗(yàn)演示法、講授、討論
[教學(xué)過程]
(一)引入新課
1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能夠產(chǎn)生磁場——電流的磁效應(yīng),揭示了電和磁之間存在著聯(lián)系,受到這一發(fā)現(xiàn)的啟發(fā),人們開始考慮這樣一個(gè)問題:既然電流能夠產(chǎn)生磁場,反過來,利用磁場是不是能夠產(chǎn)生電流呢?不少科學(xué)家進(jìn)行了這方面的探索,英國科學(xué)家法拉第,堅(jiān)信電與磁有密切的聯(lián)系.經(jīng)過10年堅(jiān)持不懈的努力,于1831年終于取得了重大的突破,發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件.
復(fù)習(xí)? 磁通量(Ф)
研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象需要引入一個(gè)物理量——磁通量.
磁場的強(qiáng)弱
3、(即磁感應(yīng)強(qiáng)度)可以用磁感線的疏密來表示.如果一個(gè)面積為S的面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場放置,則穿過這個(gè)面的磁感線的條數(shù)就是確定的.我們把B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量.
這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.
(二)進(jìn)行新課
一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
下面我們用實(shí)驗(yàn)方法研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
實(shí)驗(yàn)1:
導(dǎo)體不動(dòng);
導(dǎo)體向上、向下運(yùn)動(dòng);
導(dǎo)體向左或向右運(yùn)動(dòng).
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括.
歸納:閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就有電流產(chǎn)生.
理解“導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)”的含義:切割磁感線的運(yùn)動(dòng),就是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度的方向和磁感線方向不平行.
問
4、:導(dǎo)體不動(dòng),磁場動(dòng),會(huì)不會(huì)在電路中產(chǎn)生電流呢?
實(shí)驗(yàn)2:
注意:條形磁鐵插入、拔出時(shí),彎曲的磁感線被切割,電路中有感應(yīng)電流.
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括:無論是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng),還是磁場運(yùn)動(dòng),只要導(dǎo)體和磁場之間發(fā)生切割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng),閉合電路中就有電流產(chǎn)生.
實(shí)驗(yàn)3:
線圈電路接通、斷開;
滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片左、右滑動(dòng).
在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析上述現(xiàn)象的物理過程:因?yàn)殡娏魉ぐl(fā)的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B總是正比于電流強(qiáng)度I,即B∝I.電路的閉合或斷開控制了電流從無到有或從有到無的變化;變阻器是通過改變電阻來改變電流的大小的,電流的變化必將引起閉合電路磁場的變化,穿過閉
5、合電路的磁感線條數(shù)的變化——磁通量發(fā)生變化,閉合電路中產(chǎn)生電流.
不論是導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),還是磁場發(fā)生變化,實(shí)質(zhì)上都是引起穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.
綜上所述,總結(jié)出:
1.不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流.
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.
(1)電路必須閉合;
(2)磁通量發(fā)生變化.
引導(dǎo)學(xué)生分析磁通量發(fā)生變化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:當(dāng)①磁感應(yīng)強(qiáng)度 B發(fā)生變化;②線圈的面積S發(fā)生變化;③磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S之間的夾角θ發(fā)生變化.這三種情況都可以引起磁通量發(fā)生
6、變化.
舉例
(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線:
(2)磁場不變,閉合電路的面積變化:
(3)線圈面積不變,線圈在不均勻磁場中運(yùn)動(dòng);
(4)線圈面積不變,磁場不斷變化:
結(jié)論:不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
二.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化
師生一起分析:電磁感應(yīng)的本質(zhì)是其他形式的能量和電能的轉(zhuǎn)化過程。
(三)課堂小結(jié)
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.這里關(guān)鍵要注意“閉合”與“變化”兩詞.就是說在閉合電路中有磁通量穿過但不變化,即使磁場很強(qiáng),磁通量很大,也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)然電路不閉合,電流也不可能產(chǎn)生.
(四)布置作業(yè)
完成課本P8作業(yè)
[教學(xué)反思]: