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福建省泉州市2020年青年教師說課比賽系列—高中物理:《磁生電的探索》教學(xué)設(shè)計(jì)

上傳人:艷*** 文檔編號(hào):111944896 上傳時(shí)間:2022-06-21 格式:DOC 頁數(shù):6 大?。?64.50KB
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1、§1.1 磁生電的探索教學(xué)設(shè)計(jì) 三維目標(biāo) 一、知識(shí)與技能 了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)展的曲折歷程 知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 二、過程與方法 學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)觀察、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析論證得出結(jié)論的科學(xué)探究方法 三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)歷程的學(xué)習(xí),體會(huì)人類探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神 通過學(xué)習(xí)產(chǎn)生磁生電的條件,養(yǎng)成探究物理規(guī)律的良好習(xí)慣,提高自身的素養(yǎng) 重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 難點(diǎn):組織學(xué)生完成電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),歸納總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。 教材分析 作為選修3-2第一章第一節(jié),本節(jié)內(nèi)容是電磁學(xué)的核心

2、內(nèi)容之一,在整個(gè)高中物理中占有相當(dāng)重要的地位。本節(jié)內(nèi)容揭示了磁和電的內(nèi)在聯(lián)系,通過探究實(shí)驗(yàn)的方法歸納出了“磁生電”的規(guī)律,在教材中起到了承前啟后的作用,是學(xué)生今后學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律和交變電流產(chǎn)生的基礎(chǔ)。 教學(xué)過程 導(dǎo)入新課 利用我們生活中的一種手壓式手電筒來引入課題,吸引學(xué)生的興趣.提出問題:這種手電筒不需要電池,那么它的電從哪里來的?思考并帶著這個(gè)問題來學(xué)習(xí)本節(jié)新課。 新課教學(xué) 一、電磁感應(yīng)的探究歷程 (1)菲涅耳(A.J.Fresnel,1788—1827,法國物理學(xué)家)的貢獻(xiàn):在奧斯特公布他的發(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。

3、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),法國物理學(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)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

4、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)美國科學(xué)家亨利于1830年暑期,在研究繞有不同長度導(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

5、離發(fā)現(xiàn)“磁生電”現(xiàn)象只有一步之遙的人。 (5)戴維在法拉第之前已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中探究出了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,但是由于戴維沒有及時(shí)總結(jié),從而使這一成果與他失之交臂……。 (6)法拉第(M.Farad 1791—1867)英國物理學(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1831年發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象。 二、科學(xué)探究——感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 過渡:現(xiàn)在讓我們沿著先人們走過的路,來探究在什么樣的條件下磁才能生電。 提供器材:靈敏電流計(jì)、螺線管(粗細(xì)各一個(gè))、條形磁鐵、蹄形磁

6、鐵、電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)體、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線若干。 思考:如何利用這些器材讓磁產(chǎn)生電?學(xué)生思考討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。 學(xué)生的設(shè)想可能有: (一)如圖(1),導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng),將導(dǎo)體放在磁場中運(yùn)動(dòng),觀察是否有電流產(chǎn)生。注意引導(dǎo)學(xué)生導(dǎo)體在磁場中的運(yùn)動(dòng)是多樣性的,例如左右、上下、前后等。 現(xiàn)象:導(dǎo)體在磁場中前后或斜方向運(yùn)動(dòng)會(huì)有電流產(chǎn)生 圖(1) (二):如圖(2),將螺線管與電流計(jì)組成閉合的回路,把條形 圖(2) 磁鐵插入、拔出螺線管,或靜止在螺線管中,注意觀察是否有電 流產(chǎn)生。 現(xiàn)象:當(dāng)磁鐵與螺線管相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),閉合回路中有電流產(chǎn)生。

7、 圖(3) (三):如圖(3),螺線管A、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)組成一個(gè)回路;螺線管A放在螺線管B內(nèi),螺線管B與電流計(jì)組成一個(gè)閉合回路。引導(dǎo)學(xué)生考慮:磁場可以由電流產(chǎn)生,而電流是可以方便調(diào)節(jié)的。歸納思路后,引導(dǎo)學(xué)生探究問題。 方案三表格 A中電流的變化情況 B中磁通量的變化情況 B中是否產(chǎn)生電流 閉合開關(guān)的瞬間 變大 變大 產(chǎn)生 閉合開關(guān),A中電流穩(wěn)定后 不變 不變 不產(chǎn)生 閉合開關(guān),A中電流穩(wěn)定后,再讓變阻器電阻增大 變小 變小

8、產(chǎn)生 閉合開關(guān),A中電流穩(wěn)定后,再讓變阻器電阻減小 變大 變大 產(chǎn)生 斷開開關(guān)瞬間 變小 變小 產(chǎn)生 還可能有下面幾個(gè)方案: (四):如圖(4),將小螺線管在大螺線管中迅速插入和拔出或相當(dāng)靜止時(shí),觀察是否有電流產(chǎn)生。 圖(4) 現(xiàn)象:當(dāng)小螺線管與大螺線管相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)有電流產(chǎn)生;小螺線管靜止在大螺線管時(shí)沒有電流產(chǎn)生。 (五):如圖(5),小螺線管靜止在大螺線管中,在開關(guān)斷開或閉合的瞬間觀察電流計(jì)指針是否會(huì)偏轉(zhuǎn)。 現(xiàn)象:當(dāng)開關(guān)閉合或斷開的瞬間有電流產(chǎn)生。 圖(5) 思考:本實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)小螺線管靜止在大螺線管中,開關(guān)閉合和斷開的瞬間電流產(chǎn)生的原因可能是什么?

9、 通過分析討論,引導(dǎo)學(xué)生從磁感線入手,發(fā)現(xiàn)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生電流時(shí)磁感線條數(shù)都在變化。然后讓學(xué)生回顧磁通量的概念:磁場中穿過某一面積的磁感線條數(shù)。學(xué)生自然就想到,當(dāng)磁感線條數(shù)變化時(shí),磁通量也在變化,也會(huì)注意到幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中當(dāng)有電流產(chǎn)生時(shí),磁通量都在變化。因此學(xué)生自然而然地得出結(jié)論:當(dāng)磁通量變化時(shí),會(huì)有電流產(chǎn)生。 總結(jié):通過以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)可知,得到的結(jié)論是:只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,這就是磁生電的條件。 因磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),所產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流 回到新課引入所提出的問題:手壓手電筒的電從哪里來?它的工作原理就是:手壓帶到輪軸

10、轉(zhuǎn)動(dòng),輪軸帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng),線圈外有磁鐵,線圈在磁鐵中切割磁感線,磁通量發(fā)生變化。因此閉合回路中便有電流產(chǎn)生,內(nèi)有充電電池,電能儲(chǔ)存在內(nèi),打開開關(guān)后燈就會(huì)亮。 三、小結(jié) 1、磁能否產(chǎn)生電?能 2、是否無論如何運(yùn)動(dòng)都能產(chǎn)生電流?否 3、產(chǎn)生感應(yīng)電流需要什么條件?穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化 四、作業(yè)   P8   3,4,5 五、板書設(shè)計(jì) §1.1磁生電的探索 一、電磁感應(yīng)的探索歷程                二、科學(xué)探究---磁生電的條件 只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,這就是磁生電的條件。 三、電磁感應(yīng):因磁通量變化產(chǎn)電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。 感應(yīng)電流:電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的電流。

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