電磁感應現象物理教案
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【素質教育目標】
（－）知識教學點
2．了解電磁感應現象中能量的轉化
3．總結并掌握產生感應電流的條件
（二）能力訓練點
1．通過演示實驗，培養學生觀察現象、分析問題、總結規律、抽象概念的能力。
2．強化學生能的觀點，培養學生用能量轉化與守恒的規律審勢并解決問題的能力。
（三）德育滲透點
1．通過介紹法拉第不怕困難，頑強奮戰了十年，終于發現了電磁感應現象的事跡，激發學生在學習與研究中能樹立堅韌不拔、持之以恒的頑強意志。
2．通過法拉第研究電磁感應的史實及演示實驗，使學生悟出學習物理的重要方法是：設想——實驗——總結規律。培養學生真理來源于實踐，又反過來為實踐服務的辯證唯物主義世界觀。
【重點、難點、疑點及解決辦法】
1．重點
（1）產生感應電流的條件——只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就有感應電流產生。
（2）電磁感應中能量的轉化。
2．難點：
閉合電路中磁通量變化的判定。
3．疑點：
如何以能量的角度解釋當磁感強度隨時間變化時，閉合電路中出現電能。
4．解決辦法
（l）通過課本上三個演示實驗，引導學生觀察、分析、思維、總結產生感應電流的條件。
（2）通過介紹法拉第關于電磁感應的實驗，鞏固新學知識。培養學生的德育品質及分析問題解決問題的能力。
【課時安排】
l課時
【教具、學具準備】
電流計、線圈、滑動變阻器、開關、蹄形磁鐵、條形磁鐵、導體棒、電源、導線。
【學生活動設計】
1．觀察演示實驗，從現象出發，通過分析，總結規律，得出產生感應電流的條件。
2．學生討論磁感強度變化產生的電能是由什么能轉化的。
【教學步驟】
（一）明確目標
了解電磁感應現象，掌握產生電磁感應現象中出現感應電流的條件，了解電磁感應現象中的能量轉化。
（二）整體感知
本節通過三個演示實驗，得出產生感應電流的條件是穿過閉合導體的磁通量發生變化，并從能量轉化的觀點，論述這種變化的必然性。
（三）重點、難點的學習及目標完成過程
1．產生感應電流的條件
通過前一章的學習，我們知道，運動的電荷及電流在它們的周圍空間能產生磁場，那么反過來，能否利用磁場產生電流呢，今天，我們帶著這個設想來研究這個問題。
[實驗一]將蹄形磁鐵、導體棒和靈敏電流計如圖17一l所示繞配好，將AB棒前后移動，同學可觀察到靈敏電流計指針擺動，說明電路中有電流，若將AB棒上下移動，指針不動，說明電路中無電流產生。
你觀察了這個現象：是什么發生了變化，而引起了電路中出現了電流呢？
為便于學生總結，可畫如圖17－2的實驗裝置等效圖，通過對等效圖的分析，討論出是由于閉合電路所包圍的面積發生了變化而引起了閉合回路中的磁通量的變化，使閉合回路產生了感應電流。
[實驗二]“實驗一”中所演示的是導體運動，磁場不動，如果導體不動，磁場運動，情況會如何呢？將靈敏電流計、條形磁鐵、線圈如圖17－3所示裝好，請同學觀察實驗，當條形磁鐵插入或拔出線圈時，電流表指針發生偏轉，電路中有電流產生。什么原因呢，是由于磁場運動，造成穿過線圈的閉合回路中磁通量發生了變化，如圖17—4，插入時，磁感線條數增多，磁通量變化，拔出時，磁感線條數減少，磁通量發生了變化，由于磁通量的變化，而引起閉合回路產生感應電流。（當磁鐵放入不動時，則無感應電流。）
上述兩個實驗，亦可解釋為導體切割磁感線，但導體切割磁感線的本質，就是閉合導體中磁通量發生變化，為進一步論證它，我們用實驗三來研究。
[實驗三]如圖17—5所示裝置，合上開關或打開開關，觀察電流表指針，發現電流表指針發生偏轉，閉合回路有電流。
閉合電路，迅速移動滑動變阻器，電流表指針出發生偏轉，電路里有電流。
這兩種現象中，改變的是什么呢？開關的斷開與閉合，滑動變阻器的迅速移動，共同的一點就是電路中的電流發生了變化（有電流或無電流，電流大還是電流小），而我們知道，電流的周圍產生磁場，變化的電流產生變化的磁場，因此穿過閉合線圈B的磁感強度發生變化從而引起了穿過B線圈的磁通量發生了變化。
綜合上述三個實驗，可以得出，無論是閉合回路中的導線在磁場中運動，還是磁場在閉會回路中運動，還是電流變化，歸結為一點，只要引起閉合回路中磁通量發生變化，閉合回路中就有感應電流產生，這種利用磁場產生電流的現象叫電磁感應現象，在電磁感應現象中產生的電流叫感應電流。
2．法拉第電磁感應實驗介紹
法拉第在分析奧斯特的電流磁效應后，他認為既然電流周圍能出現磁場，磁鐵能使靠近它的鐵塊具有磁性，靜電荷能使靠近它的導體帶電，那么磁鐵或電流也能使靠近它的線圈產生電流，于是法拉第提出了轉磁為電的偉大設想，并朝著這個設想開始了無數的實驗和艱苦奮斗，法拉第的最初設想，在強磁鐵周圍的導線應該會產生穩性電流，他設計實驗，苦苦思索，企圖證實他的設想，但卻一次又一次失敗了，法拉第并未氣餒，而是從失敗中總結經驗與教訓，他頑強地奮戰了10年，1831年，他終于發現了電磁感應現象，法拉第實驗裝置如圖17－6所示，當開關S接通或斷開瞬間，線圈B中有感應電流，之后法拉第做了大量實驗終于實現了轉磁為電的理想，其精神使人感動。
3．電磁感應現象中能量的轉化。
能量守恒定律是普遍適用的定律，它同樣適用于電磁感應現象，電磁感應現象中的電能，可由移動導線或磁鐵消耗的機械能轉化也可由磁通量的變化消耗的磁場能轉化，還可由電流的變化消耗的電能轉化。這些能之間的轉化，這些轉化的應用導致發電機、電動機應壓器等用電設備的發明和應用。
（四）總結與擴展
1．產生感應電流的條件是：閉合電路的磁通量發生變化，對于閉合電路有感應電流產生，對于非閉合電路，只要穿過電路的磁通量是非均勻變化的，電路中也有感應電流，但通常對這種瞬間的電流予以忽略，認為只出現感應電動勢，如一個導線在磁場中加速切割磁感線，這根導線中就不斷有感應電流產生，形成導線兩端出現感應電動勢。
2．磁通量的變化可以從下面三個方面去判定，一是判定面積的變化，二是判斷磁感應強度的變化，三是判定面積和磁感強度同時變化，這三個變化都會引起穿過閉合回路的磁通量的變化。
3．在一定的條件下，“電能生磁”，“磁能生電”，電和磁之間有非常密切的關系。我們今后所學的交流電，電磁振蕩與電磁波都要應用這個原理。
【作業與思考】
（一）作業題
課后練習。
（二）思考題
1．如圖l7—7所示，小金屬環和大金屬環重迭在同一平面內，兩環互相絕緣，小環有一半面積在大環內，當大環接通電流的瞬間，小環中感應電流的情況是（）
A．無感應電流。
B．有順時針方向的感應電流。
C．有逆時方向的感應電流。
D．無法確定。
2．關于電磁感應，下列說法中正確的是（）
A．導體相對磁場運動，導體內一定會產生感應電流。
B．導體做切割磁感線運動，導體內一定會產生感應電流。
C．閉合電路在磁場中做切割磁感線運動電路中一定會產生感應電流。
D．穿過閉合電路的磁通量發生變化，電路中一定會產生感應電流。
思考題答案：1．C；2．D。
【板書設計】
產生感應由流的條件
1．電磁感應。
2．感應電流。
3．產生感應電流的條件。
二、法拉第電磁感應實驗。
三、電磁感應現象中能量的轉化。
