电磁感应现象 教学设计4

一、教学目标

1．在物理知识方面．

（1）理解什么是电磁感应现象; （2）掌握产生感应电流的条件．

2．在能力培养方面．

通过观察演示实验，归纳、概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、概括能力．

二、重点、难点分析

1．重点：使学生掌握只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流．

2．难点：闭合电路磁通量的变化．

三、教具

蹄形磁铁，条形磁铁，电流计，原副线圈，滑动变阻器，开关，导线若干，电池，计算机，演示切割磁感线及磁通量变化软件．

四、主要教学过程

（－）发现电磁感应现象的背景

1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流能够产生磁场——电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在着联系，受到这一发现的启发，人们开始考虑这样一个问题：既然电流能够产生磁场，反过来，利用磁场是不是能够产生电流呢？不少科学家进行了这方面的探索，英国科学家法拉第，坚信电与磁有密切的联系．经过10年坚持不懈的努力，于1831年终于取得了重大的突破，发现了利用磁场产生电流的条件．

（二）用实验方法研究产生感应电流的条件

实验1：

导体不动； 导体向上、向下运动；导体向左或向右运动．

引导学生观察实验并进行概括．

归纳：闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时，电路中就有电流产生

用计算机模拟“切割磁感线”的运动．

理解“导体做切割磁感线运动”的含义：切割磁感线的运动，就是导体运动速度的方向和磁感线方向不平行．

问：导体不动，磁场动，会不会在电路中产生电流

实验2：

用计算机模拟“条形磁铁插入、拔出螺线管．

注意：条形磁铁插入、拔出时，弯曲的磁感线被切割，电路中有感应电流．

引导学生观察实验并进行概括：无论是导体运动，还是磁场运动，只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动，闭合电路中就有电流产生．

过渡：闭合电路的一部分导体切割磁感线时，穿过电路的磁感线条数发生变化．如果导体和磁场不发生相对运动，而让穿过闭合电路的磁场发生变化，会不会在电路中产生电流呢？

实验3：

线圈电路接通、断开；

滑动变阻器滑动片左、右滑动．

在观察实验现象的基础上，引导学生分析上述现象的物理过程：因为电流所激发的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强度I，即B∝I．电路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有到无的变化；变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小的，电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化，穿过闭合电路的磁感线条数的变化——磁通量发生变化，闭合电路中产生电流．

用计算机模拟电路中S断开、闭合，滑动变阻器滑动时，穿过闭合电路磁场变化情况：

不论是导体做切割磁感线的运动，还是磁场发生变化，实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生变化．

综上所述，总结出：

1．不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生．这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流．

2．产生感应电流的条件．

（1）电路必须闭合；

（2）磁通量发生变化．

引导学生分析磁通量发生变化的因素：

由 φ=B· S sinθ可知：当①磁感应强度B发生变化；②线圈的面积S发生变化；③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化．这三种情况都可以引起磁通量发生变化．

3．举例．

（1）闭合电路的一部分导体切割磁感线：

（2）磁场不变，闭合电路的面积变化：

（3）线圈面积不变，线圈在不均匀磁场中运动：

（4）线圈面积不变，磁场不断变化：

（三）课堂小结

产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化．这里关键要注意“闭合”与“变化”两词．就是说在闭合电路中有磁通量穿过但不变化，即使磁场很强，磁通量很大，也不会产生感应电流．当然电路木闭合，电流也不可能产生．