磁生电的探索教学设计.doc

磁生电的探索教学设计 授课人：苏碧贤 授课班级：高二2班 时间：2007.10.30 地点：物理实验室教学内容本节是普通高中物理课程标准（司南版）选修1-1的第四章第一节。本节内容主要是了解磁生电发现的过程，通过实验得出磁生电的条件，最后讨论磁生电理论与实践意义及其在日常生活与生产中的应用。本节课为第一课时，主要完成前两项内容。设计理念与设计思路 本节课内容主要是先了解磁生电发现的过程，再实验揭开磁生电的奥秘。本节课把重点放在后一项，在教材处理问题中，引入课题后，简单介绍磁生电发现的过程，这部分内容有所压缩。没有介绍的内容让学生课后自己阅读，并布置课后上网查询相关资料，进一步了解磁生电发现的过程。学情与教材分析 学生在初中学过电磁现象，前面学过了电场、磁场的知识。已知道了电流的磁效应及磁现象的电本质。教材基于物理科学研究中的对称思想，既然“电能生磁”，那么，“磁能生电”吗？科学家从而开始了“磁生电”的探索，引入对科学家探索过程的历史回顾，再用实验得出磁生电的条件。教学重点和难点：教材重点：实验探索磁生电现象及磁生电产生的条件。难点：利用磁通量的变化来解释磁生电的条件。教学目标1知识与技能目标了解磁生电发现的历史过程知道电磁感应现象及电磁感应现象产生的条件。2过程与方法目标通过学习，体会对称思想和科学猜想在物理学发展中的重要性。通过实验，培养学生的观察能力，科学探究能力。3情感、态度、价值观目标体会人类探索自然规律的科学态度与科学精神领会自然界的奇妙和谐，发展对科学的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然的艰辛与喜悦。教学准备（教、学具）线圈，电流计，条形磁铁，蹄形磁铁，螺线管教学过程设计 引入：展示大自然中对称美的图片，让学生感叹大自然的神奇与和谐。引入物理学的研究中可运用对称的思想提出问题：电能生磁，那么磁能生电吗？一、 历史的回顾（简单介绍）1 奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了关于电和磁之间联系的研究序幕，普遍引起了这种对称的思考：能不能用磁体使导线中产生出电流？2 菲涅耳（A.J.Fresnel，17881827，法国物理学家）的贡献：在奥斯特公布他的发现不久，菲涅耳就宣称他把磁铁放在螺旋线圈里，能够成功地由磁产生出电。但是当其他科学家按照这样做时，却没能产生出电，但是菲涅耳的这一发现却启发了安培于1821年着手于这一方面的探索。3安培（A.M.Ampere,17751836），法国学家安培设计了这样一个实验：他将一个多匝线圈固定在竖直平面上，在这个线圈的内部的同一竖直平面悬挂一个可以转动的闭合线圈。他设想，当固定线圈中通以强电流时，悬挂的闭合线圈中也会产生某种电流而出现磁性；这时如果用一个强磁铁接近它，就会使中间的可动线圈转动起来。由于他只是在稳态情况下进行实验，所以未能探测到这种现象。4科拉顿（D.Colladen，18021892）：瑞士物理学家科拉顿将一块磁铁在线圈中移动，试图在螺线管中产生出电流。为避免磁铁对电流计的指针产生影响，他用一根很长的导线把螺线管和电流计连接起来，并把电流计放在隔壁的房间里。实验时，他将磁铁分别插入和拔出螺线管，然后再跑到隔壁房间观察电流计的摆动情况。但不管他跑的多快，始终没有看到电流计的偏转。5法拉第（M.Farad 17911867）英国物理学家法拉第自1821年就开始了磁生电的研究，他用强磁铁靠近闭合线圈，想在闭合线圈中产生出电流，均遭到失败，但他毫不气馁，仍然坚定地进行各种实验，经过无数次的试验，终于于1831年发现了磁生电的现象。二、 磁生电的实验探索实验1：没有电池也能产生电流教师演示，引导学生观察实验结果导线与电流计连接，让导线在蹄形磁铁中左右运动，观察电流计指针有没有偏转。现象：指针偏转结论：磁铁不动，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时能产生电流。提出问题：如果导体不动，磁场发生改变，能否产生电流呢？学情预测：学生回答能或不能的都有，教师先不解答，引入实验2实验2：观察条形磁铁插入或拔出螺线管时电流计指针的偏转情况引导学生动手做实验，并填下表判断磁铁运动时产生电流的情况：N极插入时N极拔出时S极插入时S极拔出时磁铁不动时电流现象：（1）在条形磁铁插入或拔出螺线管的瞬间，电流计指针发生偏转（2）条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流计指针不发生偏转现象解释：条形磁铁插入或拔出螺线管，实际上是使通过螺线管的磁通量发生变化。知识链接：复习磁通量定义，穿过磁场中某一面积的磁感线条数叫做穿过该面积的磁通量，=BS磁通量的变化：一段时间内始、末两时刻的磁通量之差，=2 1 条形磁铁的磁感线分布是一定的，不随磁铁的运动而改变，但穿过螺线管的磁感线的条数发生变化引导学生分析和判断磁铁运动时磁通量的变化情况：N极插入时N极拔出时S极插入时S极拔出时磁铁不动时穿过螺线管的磁通量增大减小增大减小不变电流有有有有没有结论：当穿过闭合回路中的磁通量发生变化时，该回路中就有电流产生。总结：1磁生电的条件：穿过闭合回路中的磁通量发生变化时，该回路中就有电流产生2电磁感应现象：因磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应现象。3感应电流：电磁感应现象中所产生的电流叫感应电流。三、布置作业：1利用课外时间查找有关电磁感应发现过程的资料2课本P72/13