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2020山东教师招聘考试:高中物理《探究感应电流产生条件》教案

2020-05-09 14:16:58

为了大家能够更好的提早备考山东教师招聘考试,山东教师考试网小编特整理了山东教师招聘试讲备考资料,今天给大家带来“2020山东教师招聘考试:高中物理《探究感应电流产生条件》教案”,预祝大家考试成功!

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【教学目标】

1.知识与技能

(1).理解什么是电磁感应现象;

(2).知道产生感应电流的条件;

(3).会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。

(4).理解磁通量的变化的含义。

2.过程与方法

学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法

3.情感、态度与价值观

(1).通过观察演示实验,归纳出利用磁场产生电流的条件,培养学生的观察概况能力。

【教学重点】

通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。

【教学难点】

闭合电路磁通量的变化。

【教学过程】

(一)复习导入

磁通量(φ)的概念:

什么叫磁通量?它是如何定义的?公式是怎样的?通常情况下如何表示?

(1)定义:面积为s,垂直匀强磁场b放置,则b与s乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用φ表示。

(2)公式:φ=B·S

(3)单位:韦伯(wb) 1wb=1T·m2

磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。

“科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中,随着科学技术的进步,一些重大发现和发明的问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,特别是我们刚刚跨过的二十世纪,更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源,人类发明也离不开能源,而最好的能源是电能,可以说人类离不开电。饮水思源,我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。

1820年奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第由此受到启发,开始了“由磁生电”的探索,经过十年坚持不懈的努力,于1831年8月29日发现了电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代。

本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。

(二)新课讲授

1、实验观察

(1)闭合电路的部分导体切割磁感线

在初中学过,当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流

演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。观察电流表的指针观察实验,记录现象。

导体棒的运动 表针的摆动方向 导体棒的运动 表针的摆动方向

向右平动 向左 向后平动 不摆动

向左平动 向右 向上平动 不摆动

向前平动 不摆动 向下平动 不摆动

结论:只有左右平动时,导体棒切割磁感线,有电流产生,前后平动、上下平动,导体棒都不切割磁感线,没有电流产生。

还有哪些情况可以产生感应电流呢?

(2)向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中拔出

演示:把磁铁的某一个磁极向线圈中插入,从线圈中拔出,或静止地放在线圈中。观察电流表的指针,把观察到的现象记录。

磁铁的运动 表针的摆动方向 磁铁的运动 表针的摆动方向

N极插入线圈 向右 S极插入线圈 向左

N极停在线圈中 不摆动 S极停在线圈中 不摆动

N极从线圈中抽出 向左 S极从线圈中抽出 向右

结论:只有磁铁相对线圈运动时,有电流产生。磁铁相对线圈静止时,没有电流产生。

(3)模拟法拉第的实验

演示:线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端与电流表连接,把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录

观察实验,记录现象。

开关闭合瞬间 有电流产生

开关断开瞬间 有电流产生

开关闭合时,滑动变阻器不动 无电流产生

开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片 有电流产生

结论:只有当线圈A中电流变化时,线圈B中才有电流产生。

2、分析论证

分组讨论,学生代表发言。

演示实验1中,部分导体切割磁感线,闭合电路所围面积发生变化(磁场不变化),有电流产生;当导体棒前后、上下平动时,闭合电路所围面积没有发生变化,无电流产生。

演示实验2中,磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当磁体在线圈中静止时,线圈内磁场不变化,无电流产生。(如图4.2-4)

演示实验3中,通、断电瞬间,变阻器滑动片快速移动过程中,线圈A中电流变化,导致线圈B内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当线圈A中电流恒定时,线圈内磁场不变化,无电流产生。(如图4.2-5)

3、归纳总结

请大家思考以上几个产生感应电流的实例,能否从本质上概括出产生感应电流的条件?

实例1中,部分导体切割磁感线,磁场不变,但电路面积变化,从而穿过电路的磁通量变化,从而产生感应电流;实例2中,导体插入、拔出线圈,线圈面积不变,但磁场变化,同样导致磁通量变化,从而产生感应电流;实例3中,通断电的瞬间,滑动变阻器的滑动片迅速滑动的瞬间,都引起线圈A中电流的变化,最终导致线圈B中磁通量变化,从而产生感应电流。从这三个实例看见,感应电流产生的条件,应是穿过闭合电路的磁通量变化。

引起感应电流的表面因素很多,但本质的原因是磁通量的变化。因此,电磁感应现象产生的条件可以概括为:

只要穿过闭合电路的磁通量变化,闭合电路中就有感应电流产生。

4、电磁感应中的能量转化

电有电场能,磁有磁场能,电磁感应与能量守恒与转化有无关系呢?

下面从能量角度分析电磁感应现象。

[分析] 实验一、消耗机械能---电能发电机 实验三、电能由a螺线管转移到b螺线管变压器

结论:电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律。

【小结作业】

教师小结:本节课我们通过实验探究,总结出了磁生电的条件:即穿过闭合回路的磁通量发生变化,在闭合回路中就产生感应电流。其中我们对磁通量的变化应该加深理解,磁通量的变化包括B的大小方向变化,S的大小和方向的变化,还有磁场和平面间的夹角变化都可能引起回路的磁通量的变化,从而使回路产生感应电流。查阅资料并自主设计实验进行验证。

【板书设计】

第二节:探究电磁感应的产生条件

一、复习磁通量

1、定义:面积为S,垂直匀强磁场b放置,则b与s乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用φ表示。磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。

2、公式:φ=B·S

3、单位:韦伯(wb) 1wb=1T·m2

二、产生感应电流的条件

1、闭合回路

2、回路中的磁通量发生变化,B、S、θ变化。

三、电磁感应中的能量转化

电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律。

中公讲师解析

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