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1.1《磁生電的探索》教案(魯科版選修3----2)

上傳人:仙*** 文檔編號:157907071 上傳時間:2022-10-01 格式:DOC 頁數(shù):4 大?。?9.04KB
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1、金太陽新課標資源網(wǎng) 1.1《磁生電的探索》教案 教學目標: 1.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程,體會人類探索自然規(guī)律時表現(xiàn)出的科學態(tài)度和科學精神; 2.通過實驗與探究理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。 教學重點:探究磁生電的原因。 教學難點:解決問題的猜想和探究實驗方案的設(shè)計。 教學過程: 1.問題引入:電與我們的日常生活息息相關(guān)。請同學們大膽地設(shè)想一下:假如這個“地球村”沒有電,人類將會是一種什么樣的情景?正當我們玩電腦游戲正酣、看足球世界杯電視實況轉(zhuǎn)播之時,突然停電了,我們會多么的懊喪!在前面我們已經(jīng)學習過電流的磁效應(yīng),那么請同學們回顧一下,丹麥物理學家奧斯特(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月安排了這樣一個實驗:他用一個小的伽伐尼電池,讓電流通過直徑很小的鉑絲,鉑絲下放置了一個封閉在罩中的小磁針,將導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,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)治物理學家長達200多年之久的“電和磁的分立性”觀點的破滅。揭開了關(guān)于電和磁之間聯(lián)系的研究序幕,普遍引起了這種對稱的思考:能不能用磁體使導線中產(chǎn)生出電流?那么磁石是如何產(chǎn)生電的呢?學習了本節(jié)內(nèi)容,這個問題就會迎刃而解。 2.磁生電的探索歷程

3、:(簡要介紹,以防影響后面學生探究) 下面簡要介紹幾個重要人物在這方面的貢獻。 (1)菲涅耳(A.J.Fresnel,1788—1827,法國物理學家)的貢獻: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。但是當其他科學家按照這樣做時,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),法國學家安培設(shè)計了這樣一個實驗:他將一個多匝線圈固定在豎直平面上,在這個線圈的內(nèi)部的同一豎直平面懸掛一個可以轉(zhuǎn)動的閉合線圈。他設(shè)想,當固定線圈中通以強電流時,懸掛的閉合線圈中也會

4、產(chǎn)生某種電流而出現(xiàn)磁性;這時如果用一個強磁鐵接近它,就會使中間的可動線圈轉(zhuǎn)動起來。由于他只是在穩(wěn)態(tài)情況下進行實驗,所以未能探測到這種現(xiàn)象。 (3)科拉頓(D.Colladen,1802—1892):瑞士物理學家科拉頓將一塊磁鐵在線圈中移動,試圖在螺線管中產(chǎn)生出電流。為避免磁鐵對電流計的指針產(chǎn)生影響,他用一根很長的導線把螺線管和電流計連接起來,并把電流計放在隔壁的房間里。實驗時,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的擺動情況。但不管他跑的多快,始終沒有看到電流計的偏轉(zhuǎn)。 (4)亨利(J.Henry , 1797—1878)美國科學家亨利于1830年暑期,在研究繞有不同長

5、度導線的電磁鐵所產(chǎn)生的磁力大小時,把一個線圈與電流計相連,當線圈放在蹄形電磁鐵的兩極之間,當他給電磁鐵通電時,電流計指針出現(xiàn)了擺動,斷開電源時,電流計指針向相反方向擺動。由于新學期開學,他不得不停止了這一研究,因而錯過了發(fā)表這一成果的時機,被譽為離發(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)英國物理學家法拉第自1821年就開始了磁生電的研究,他用強磁鐵靠近閉合線圈,想在閉合線圈中產(chǎn)生出電流,均遭到失敗,但他毫不氣餒,仍然堅定地進行各種實驗,經(jīng)過無數(shù)次的試驗,終于于831年發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象。 3.磁生電的條件:(引導學生自主探究) 問題:磁是如

6、何生點的?磁生電的條件是什么? 探究: 每張實驗桌上需要提供儀器:①蹄形磁鐵,②條形磁鐵,③線圈(一組),④導體棒,⑤靈敏電流計,⑥滑線變阻器,⑦干電池,⑧導線,⑨物理支架,⑩開關(guān)等。 探究過程: (1) 學生分組(4-6人) (2) 各組提出猜想 (3) 根據(jù)現(xiàn)有儀器至少設(shè)計兩套實驗方案 (4) 學生可能設(shè)計出的方案: 序號 所用儀器 電路圖 操作 1 條形磁鐵 線圈(單個) 靈敏電流計 導線 條行磁鐵在線圈中迅速插入和拔出。 2 靈敏電流計 線圈 干電池 導線 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 導體棒 靈敏電流計 物理支架 導線 ? ? ? 導體棒在蹄形磁鐵中快速移動。 4 靈敏電流計 線圈 干電池 滑動變阻器 導線 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),滑動變阻器的阻值迅速增大和減小。 …… …… …… …… (5) 選擇和組裝儀器 (6) 進行實驗,檢驗猜想 (7) (成功)總結(jié)歸納 (不成功)分析原因——重新猜想和設(shè)計方案

8、并進行檢驗 (8) 匯報各組結(jié)論 (9) 交流探究方案并提出改進建議 (10) 教師引導學生分析在電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的歷程中物理學家們成敗的原因。 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)利用課外時間每位同學至少再設(shè)計出兩套更加精妙的電磁感應(yīng)實驗方案,并在予以驗證。 (2)練習 第 4 頁 共 4 頁 金太陽新課標資源網(wǎng)

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