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1.1《磁生電的探索》教案
教學(xué)目標(biāo)：
1．了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，體會(huì)人類探索自然規(guī)律時(shí)表現(xiàn)出的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神；
2．通過實(shí)驗(yàn)與探究理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
教學(xué)重點(diǎn)：探究磁生電的原因。
教學(xué)難點(diǎn)：解決問題的猜想和探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。
教學(xué)過程：
1．問題引入：電與我們的日常生活息息相關(guān)。請(qǐng)同學(xué)們大膽地設(shè)想一下：假如這個(gè)“地球村”沒有電，人類將會(huì)是一種什么樣的情景？正當(dāng)我們玩電腦游戲正酣、看足球世界杯電視實(shí)況轉(zhuǎn)播之時(shí)，突然停電了，我們會(huì)多么的懊喪！在前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過電流的磁效應(yīng)，那么請(qǐng)同學(xué)們回顧一下，丹麥物理學(xué)家奧斯特（H.C.Oers
2、ted 1777—1851）是如何發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的呢？我們知道奧斯特于1820年4月安排了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他用一個(gè)小的伽伐尼電池，讓電流通過直徑很小的鉑絲，鉑絲下放置了一個(gè)封閉在罩中的小磁針，將導(dǎo)線和磁針都沿磁子午線方向平行放置，接通電源，發(fā)現(xiàn)小磁針向垂直于導(dǎo)線的方向偏轉(zhuǎn)過去。從而發(fā)現(xiàn)電流可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，這就是著名的電流的磁效應(yīng)。奧斯特的這一發(fā)現(xiàn)宣告了統(tǒng)治物理學(xué)家長(zhǎng)達(dá)200多年之久的“電和磁的分立性”觀點(diǎn)的破滅。揭開了關(guān)于電和磁之間聯(lián)系的研究序幕，普遍引起了這種對(duì)稱的思考：能不能用磁體使導(dǎo)線中產(chǎn)生出電流？那么磁石是如何產(chǎn)生電的呢？學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容，這個(gè)問題就會(huì)迎刃而解。
2．磁生電的探索歷程
3、：（簡(jiǎn)要介紹，以防影響后面學(xué)生探究）
下面簡(jiǎn)要介紹幾個(gè)重要人物在這方面的貢獻(xiàn)。
（1）菲涅耳（A.J.Fresnel，1788—1827，法國(guó)物理學(xué)家）的貢獻(xiàn)：在奧斯忒公布他的發(fā)現(xiàn)不久，菲涅耳就宣稱他把磁鐵放在螺旋線圈里，能夠成功地由磁產(chǎn)生出電。但是當(dāng)其他科學(xué)家按照這樣做時(shí)，卻沒能產(chǎn)生出電，但是菲涅耳的這一發(fā)現(xiàn)卻啟發(fā)了安培于1821年著手于這一方面的探索。
（2）安培（A.M.Ampere,1775—1836），法國(guó)學(xué)家安培設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他將一個(gè)多匝線圈固定在豎直平面上，在這個(gè)線圈的內(nèi)部的同一豎直平面懸掛一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合線圈。他設(shè)想，當(dāng)固定線圈中通以強(qiáng)電流時(shí)，懸掛的閉合線圈中也會(huì)
4、產(chǎn)生某種電流而出現(xiàn)磁性；這時(shí)如果用一個(gè)強(qiáng)磁鐵接近它，就會(huì)使中間的可動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來。由于他只是在穩(wěn)態(tài)情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以未能探測(cè)到這種現(xiàn)象。
（3）科拉頓（D.Colladen，1802—1892）：瑞士物理學(xué)家科拉頓將一塊磁鐵在線圈中移動(dòng)，試圖在螺線管中產(chǎn)生出電流。為避免磁鐵對(duì)電流計(jì)的指針產(chǎn)生影響，他用一根很長(zhǎng)的導(dǎo)線把螺線管和電流計(jì)連接起來，并把電流計(jì)放在隔壁的房間里。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他將磁鐵分別插入和拔出螺線管，然后再跑到隔壁房間觀察電流計(jì)的擺動(dòng)情況。但不管他跑的多快，始終沒有看到電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)。
（4）亨利（J.Henry , 1797—1878）美國(guó)科學(xué)家亨利于1830年暑期，在研究繞有不同長(zhǎng)
5、度導(dǎo)線的電磁鐵所產(chǎn)生的磁力大小時(shí)，把一個(gè)線圈與電流計(jì)相連，當(dāng)線圈放在蹄形電磁鐵的兩極之間，當(dāng)他給電磁鐵通電時(shí)，電流計(jì)指針出現(xiàn)了擺動(dòng)，斷開電源時(shí)，電流計(jì)指針向相反方向擺動(dòng)。由于新學(xué)期開學(xué)，他不得不停止了這一研究，因而錯(cuò)過了發(fā)表這一成果的時(shí)機(jī)，被譽(yù)為離發(fā)現(xiàn)“磁生電”現(xiàn)象只有一步之遙的人。
（5）法拉第（M.Farad 1791—1867）英國(guó)物理學(xué)家法拉第自1821年就開始了磁生電的研究，他用強(qiáng)磁鐵靠近閉合線圈，想在閉合線圈中產(chǎn)生出電流，均遭到失敗，但他毫不氣餒，仍然堅(jiān)定地進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn)，終于于831年發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象。
3．磁生電的條件：（引導(dǎo)學(xué)生自主探究）
問題：磁是如
6、何生點(diǎn)的？磁生電的條件是什么？
探究：
每張實(shí)驗(yàn)桌上需要提供儀器：①蹄形磁鐵，②條形磁鐵，③線圈（一組），④導(dǎo)體棒，⑤靈敏電流計(jì)，⑥滑線變阻器，⑦干電池，⑧導(dǎo)線，⑨物理支架，⑩開關(guān)等。
探究過程：
（1） 學(xué)生分組（4-6人）
（2） 各組提出猜想
（3） 根據(jù)現(xiàn)有儀器至少設(shè)計(jì)兩套實(shí)驗(yàn)方案
（4） 學(xué)生可能設(shè)計(jì)出的方案：
序號(hào)
所用儀器
電路圖
操作
1
條形磁鐵
線圈（單個(gè)）
靈敏電流計(jì)
導(dǎo)線
條行磁鐵在線圈中迅速插入和拔出。
2
靈敏電流計(jì)
線圈
干電池
導(dǎo)線
開關(guān)
合上開關(guān)K，將小線圈在大線
7、圈中迅速插入和拔出；將小線圈插入大線圈中，開關(guān)K合上與短開瞬間。
3
蹄形磁鐵
導(dǎo)體棒
靈敏電流計(jì)
物理支架
導(dǎo)線
?
?
?
導(dǎo)體棒在蹄形磁鐵中快速移動(dòng)。
4
靈敏電流計(jì)
線圈
干電池
滑動(dòng)變阻器
導(dǎo)線
開關(guān)
合上開關(guān)K，將小線圈在大線圈中迅速插入和拔出；將小線圈插入大線圈中，開關(guān)K合上與短開瞬間；將小線圈插入大線圈中，合上開關(guān)，滑動(dòng)變阻器的阻值迅速增大和減小。
……
……
……
……
（5） 選擇和組裝儀器
（6） 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)猜想
（7） （成功）總結(jié)歸納
（不成功）分析原因——重新猜想和設(shè)計(jì)方案
8、并進(jìn)行檢驗(yàn)
（8） 匯報(bào)各組結(jié)論
（9） 交流探究方案并提出改進(jìn)建議
（10） 教師引導(dǎo)學(xué)生分析在電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的歷程中物理學(xué)家們成敗的原因。
4．總結(jié)：
（1）磁生電的條件：重要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生電流。
（2）本質(zhì)：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
（3）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：因磁通量變化而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
（4）感應(yīng)電流：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中所產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
5．布置作業(yè)：
（1）利用課外時(shí)間每位同學(xué)至少再設(shè)計(jì)出兩套更加精妙的電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案，并在予以驗(yàn)證。
（2）練習(xí)
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