《科学探究：怎样产生感应电流》探究教案

1、PAGE11第二节科学探究:怎样产生感应电流教学目标【知识与技能】1知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。2知道电磁感应现象。3了解电磁感应现象在生活中的应用。【过程与方法】经历科学探究的过程,培养学生逆向思维能力、实践能力、科学探究能力以及交流与合作意识。【情感态度价值观】通过交流讨论学习法拉第持之以恒、坚持不懈的精神;培养学生健康的积极向上的心理品质。教学重难点【教学重点】探究感应电流方向与哪些因素有关。【教学难点】总结产生感应电流的条件。教学过程一、新课导入1820年奥斯特发现了通电导体的周围存在磁场,首先揭示了电和磁之间存在着内在联系。反过来,利用磁场是否也能产生电呢电可以产生磁,

2、那么能否做到“磁生电”呢？二、教学步骤探究点1电磁感应现象阅读课本P164“如图这表明发电机发出了电。”思考你能指出发电机模型的主要结构吗提示注意观察固定的磁体和转动的线圈。思考发电机的主要结构和电动机有区别吗提示主要部件都是磁体和线圈,电动机通电时线圈转动,发电机线圈转动时小灯泡发光。阅读课本P164“实验探究”。思考你认为发电机能发电的原因是什么说说你的猜想依据。提示发电机线圈转动时,小灯泡亮;线圈不转动时,小灯泡不亮。所以可以推断发电机发电,可能与线圈导体在磁场中的运动有关。思考实验中用导体棒代替线圈,有什么优点提示导体棒相比线圈要简单很多,运动的方向便于观察。思考实验中用灵敏电流计代替

3、灯泡,有什么优点提示灯泡发光需要一定大小的电流,而灵敏电流计可检测到很小的电流;灯泡发光只能说明有电流,而灵敏电流计偏转,不仅可以判断电流的大小,还能判断电流的方向。思考实验器材是怎样组装的呢提示将导体棒、灵敏电流计、开关串联,将导体棒放在蹄形磁体的磁场中。思考闭合开关,让导体在磁场中运动,观察是否有电流产生提示灵敏电流计发生偏转说明有电流产生,相反说明没有电流产生。思考导体棒任意运动都能产生感应电流吗提示闭合开关,让导体在磁场中向各个方向运动,观察电流表的指针偏转情况。提示竖直方向运动时,灵敏电流计不发生偏转。思考你能用准确的物理语言归纳这种运动特点吗提示我们知道磁感线可以形象地描述磁场,也

4、可以把磁感线想象成一根根细线,将导体棒想象成一把锋利的刀,便会发现竖直运动时,这把“刀”不能将细线切断,而其他方向运动都能切断细线。小结论导体棒做切割磁感线的运动。思考如果导体不动,移动U形磁铁,导体中也能产生电流吗提示运动是相对的,移动磁体,磁感线同样被切割,所以能产生电流。思考断开开关,让导体棒做切割磁感线运动,电流表还会偏转吗提示开关断开,电路断路,灵敏电流计不再偏转。思考拿走磁体,让导体棒做切割磁感线运动,电流表还会偏转吗提示导体棒只有在磁场中才能切割磁感线。思考你认为产生电流需要哪些条件呢提示有三个条件:闭合电路,部分导体,做切割磁感线运动。归纳提升闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁

5、感线运动时产生电流的现象,叫做电磁感应现象,电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。思考电流是有方向的,你能改变电路中产生的电流的方向吗提示改变导体棒运动的方向,观察电流计的偏转方向是否改变,如果改变说明感应电流的方向与导体棒切割磁感线的方向有关。思考改变磁场的方向,感应电流的方向会变吗提示观察电流计的偏转方向是否改变,如果改变说明感应电流的方向与磁场的方向有关。思考如果同时改变切割磁感线方向和磁场的方向,感应电流的方向会改变吗提示观察电流计的偏转方向是否改变,如果改变说明感应电流发生了改变。归纳提升感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关。只改变其中一个条件,感应电流的方向会发生改变,两

6、者同时改变,感应电流的方向不变。思考导体在磁场中产生的电流大小与什么因素有关呢提示一次让导体棒快速运动,一次慢速运动,比较灵敏电流计的偏转角度。思考移去磁体,保持导体棒的运动快慢不变,也能产生感应电流吗如果换一个磁性较弱的磁体,会怎样呢提示移去磁体不能产生感应电流,换一个磁性较弱的磁体后,灵敏电流计的偏转角度较小。归纳提升感应电流的大小与导体棒切割磁感线运动的快慢有关,与磁场的强弱有关。思考电磁感应现象过程中能量是如何转化的呢提示导体棒运动具有机械能,电流计偏转说明产生了电能。电磁感应现象是将机械能转化为电能。思考除了发电机以外,电磁感应现象在生活中还有哪些应用呢提示麦克风动圈式话筒。思考能否

7、简单地说说你的判断依据提示麦克风的内部主要是磁体和线圈,对着麦克风讲话,线圈振动,切割磁体的磁感线产生大小变化的感应电流,音箱再将变化的电流转换为声音。习题如图所示,导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转,向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明A通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关B通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关C感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关D感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关分析图中装置没有电源,导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流,是电磁感应现象,不能说明通电导线在磁场中受力的大小和方向;当导体运动的方向改变时,

8、电流表指针偏转的方向也改变,即感应电流的方向改变了,由此可以得出:感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关。答案D探究点2发电机原理阅读课本P167“发电机原理”。思考发电机的工作原理是什么提示发电机是利用电磁感应现象制成的。思考观察P167“图18-15交流发电机发电原理示意图”,发电机和电动机相同吗提示主要部件都是线圈和磁体,不同的是电动机需外接电源,而发电机本身就是电源,外接的是用电器。思考图18-15的bd两种情况产生的感应电流方向相同吗为什么提示磁场的方向没变,但AB边和CD边的运动方向发生了改变,即切割磁感线的方向不同,感应电流的方向不同。思考图18-15的ac两种情况

9、为什么没有产生感应电流提示AB边和CD边的运动方向与磁场方向平行,无法切割磁感线。思考发电机的线圈在磁场中转动,产生的感应电流有怎样的变化提示每转动一周,感应电流的方向就会发生一次改变;感应电流从无到有,再无再有,说明感应电流的大小也在不断改变。思考发电机工作时的能量转化是怎样的和电动机相同吗提示发电机把机械能转化为电能,而电动机把电能转化为机械能,这是发电机和电动机的本质区别。习题关于图甲、乙所示的实验,下列说法正确的是A甲实验的原理与动圈式话筒的工作原理相同B甲实验的过程中,电能转化为机械能C乙实验的原理与发电机的工作原理相同D乙实验的过程中,机械能转化为电能分析甲实验中没有电池,是探究感应电流产生条件的装置图,可以反映发电机的工作原理,动圈式话筒也是根据电磁感应的原理做出的,是机械能转化为电能;乙实验中有电池,是探究磁场对电流作用的原理图,可以反映电动机的工作原理;乙实验中是电能转化为机械能。答案A三、板书设计第二节怎样产生感应电流1感应电流产生的条件1闭合电路2部分导体3切割磁感线运动2电磁感应现象3感应电流方