电磁感应现象学案

电磁感应现象学案（精选8篇）

篇1：电磁感应现象学案

电 磁 感 应 现 象

——探究感应电流的产生条件 【教学目标】

一、知识目标：

1、知道什么是电磁感应现象。

2、理解“不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生”。

3、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象。

4、了解生活中的电磁感应现象。

二、能力目标：

1、通过实验的观察和分析，培养学生运用所学知识，分析问题的能力．

2、培养学生的想象力，鼓励学生在初中已有的知识基础上，对可产生电磁现象进行猜想。

三、情感目标：

通过磁生成电实现的曲折道路和对法拉第历时十年不懈努力终于摘取科学硕果精神的感悟，学习科学家们坚韧不拔和持之以恒的科学探索精神，丰富完善同学们的世界观。

【教学重点和难点】

教学重点：电磁感应的概念和产生条件。

教学难点：电磁感应的实验探究以及实验之间的逻辑关系。【教学方法和手段】

教学方法：实验探究法、分析法、图示法。

教学手段：演示实验、计算机多媒体教学，PPT课件。【课时安排】

1课时 【教具准备】

条形磁铁、电流表、原副线圈、滑动变阻器、电源、电键、导线若干。【教学过程】

一、复习、引入课题 复习：

1、电和磁的知识。磁体周围存在磁场，如条形磁铁、U形磁铁

2、磁感线。

3、磁通量：穿过单位面积上的磁感线条数。（强调：磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少．在今后的应用中往往根据穿过面的磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小．）

4、奥斯特实验 电————磁 电磁效应 引入新课：

奥斯特实验架起了一座连通电和磁的桥梁，此后人们对电能生磁已深信不疑，但磁能否生电呢？在这个问题上，英国物理学家法拉第坚信：自然界的事物都是相互联系、相互作用的，电能产生磁，磁也应该能产生电，电与磁决不孤立，有着密切的联系．为此，他做了许多实验，把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件，他以坚韧不拔的意志历时10年，终于找到了这个条件，从而开辟了物理学又一崭新天地．

二、讲授新课

1、复习实 验:闭合电路的一部分导体做切割磁力线运动。

实验现象分析：（课件展示）

提出问题：导体不动，磁场改变，会不会在电路中产生感应电流呢?

2、通过实验，探索科学

［探究实验1］磁铁插入、抽出或停留在线圈中时，电路中是否产生感应电流？（书本图4.2-2实验）

实验器材：线圈，电流表，导线。

研究对象：由线圈，电流表构成的闭合回路。

磁场提供：条形磁铁。

观察实验，记录结果。

结 论：条形磁铁插入或取出时，可见电流表的指针发生偏转，有感应电流产生；磁铁与线圈相对静止时，可见电流表指针不偏转，无感应电流产生。

教 师：磁铁靠近和离开线圈的过程中，穿过线圈的磁感线发生了怎样的变化？ 学 生：（师生讨论）对线圈回路，S未变，磁铁的远离和靠近，使穿过线圈的磁通量发生变化。当磁铁靠近线圈的过程中，穿过线圈的磁通量增大；当磁铁离开线圈的过程中，穿过线圈的磁通量减小。

提出问题：实验当磁铁靠近和离开线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生了变化。如果“磁场”和“部分导体”不发生“相对运动”，能不能让穿过线圈的磁通量发生了变化，在电路中产生电流呢？（学生思考，继续实验。）

[探究实验2］原、副线圈。用开关或滑动变阻器控制一个线圈中的电流，能否在另一个线圈中产生感应电流呢？（书本图4.2-3实验）

实验器材：原、副线圈，电流表，电建，滑动变阻器，电源，导线。

研究对象：线圈B和电流表构成的闭合回路。磁场提供：通电线圈A。

结 论：移动变阻器滑片（或通断开关），可见，电流表指针偏转，有感应电流；当A中电流稳定时，电流表指针不偏转，无感应电流。

教 师：对线圈B，滑片移动或开关通断，引起A中电流变，则磁场变，穿过B的磁通变，故B中产生感应电流；当A中电流稳定时，磁场不变，磁通不变，则B中无感应电流。

介绍实验：这是法拉第第一次获得感应电流的实验，他的发现具有偶然性。他当时的实验目的是为了想让一根通电导线在磁场作用下，使另一根导线中产生电流。为了加强电流的作用，把两根直导线绕成螺旋线：为了加强电流的磁场作用，让两根螺旋导线，绕在一个铁心上。

提出问题：以上实验中能产生感应电流的电路有什么特点？学生思考。

产生感应电流条件之一：闭合的电路。

设 疑 ：三次实验用不同的方法都使闭合电路中产生了感应电流，使闭合电路中产生感应电流的条件到底是什么呢？ 第三个实验的结论能否解释前面两次实验的现象？ 教

师：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？（给予充分的时间，启发学生积极思考，展开观察、讨论）

引导学生从磁通量变化分析：

实验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；

实验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；

实验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。

综上所述，不同的实验，其共同处在于：产生感应电流的前提均为穿过

闭合回路的磁通量的变化，只不过引起磁通量变化的原因各不相同。当穿过闭合线圈的磁通量的变化时，闭合线圈中会有电流产生。

3、电磁感应现象和感应电流。

利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。

结 论 ：产生感应电流的条件——穿过闭合电路的磁通量发生了变化，闭合电路中产生了感应电流。

教师小结: 只要穿过闭合电路的磁通量发生了变化，闭合电路中就会产生感应电流。

三、随堂练习

例1：教材“问题与练习”第4题（变化）

矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在一个平面内，线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流？ 例2：列举生活中应用的感应现象实例。

发电机、话筒、电话机等，都是利用电磁感应原理工作的。

教师补充：发电机，麦克风，磁带录音机，漏电保护开关，电磁灶，高频焊接，磁悬浮列车，金属探测器，变压器，防抱死制动系ABS 电磁感应现象的发现，电磁规律认识不断加深，产生了一系列重大的发明与发现，如：发电机、灯泡，输电技术......引发了第二次工业革命，开辟了电气化时代,给人类文明带来深刻的影响。改变了人类的生活方式及生活质量。在生产和生活有广泛的应用。

例3：教材P7“做一做”──理想实验：《摇绳能发电吗？》（提 示）电流是有能量的。请问“摇绳”中的电能从哪来？

（知识拓展）电磁感应现象中的能量守恒

能量守恒定律是一个普遍定律，同样适合于电磁感应现象．电磁感应现象中产生的电能不是凭空产生的，它们或者是其它形式的能转化为电能，或者是电能在不同电路中的转移．

五、课堂小结：

法拉第的科学实践告诉我们，任何一位要想获得成功的科学家和科学工作者，要经得住连续失败的考验，要有百折不挠的坚强意志，要坚信这样一条真理：失败是成功之母。

六、布置作业：

上网查阅发电机的相关资料。

[课外探究] 闭合电路中有电源就有电流；闭合电路中发生磁通量变化就有电流。从这两句话中，我们得到什么启示？！

板书设计

电 磁 感 应 现 象

——探究感应电流的产生条件

一、电磁感应现象和感应电流

二、产生感应电流的条件：

1、演示实验

结论：

2、演示实验 结论：

3、演示实验

结论：

三、验证性实验

学 案 电 磁 感 应 现 象

——探究感应电流的产生条件 【教学目标】

一、知识目标：

1、知道什么是电磁感应现象。

2、理解“不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生”。

3、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象。

4、了解生活中的电磁感应现象。

二、能力目标：

1、通过实验的观察和分析，培养学生运用所学知识，分析问题的能力．

2、培养学生的想象力，鼓励学生在初中已有的知识基础上，对可产生电磁现象进行猜想。

三、情感目标：

通过磁生成电实现的曲折道路和对法拉第历时十年不懈努力终于摘取科学硕果精神的感悟，学习科学家们坚韧不拔和持之以恒的科学探索精神，丰富完善同学们的世界观。

【教学重点和难点】

教学重点：电磁感应的概念和产生条件。

教学难点：电磁感应的实验探究以及实验之间的逻辑关系。［复习巩固］

1、磁体。

2、磁感线。

3、磁通量。

4、奥斯特实验 [随堂练习] 例1：教材“问题与练习”第4题（变化）

矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在一个平面内，线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流？

例2：列举生活中应用电磁感应现象实例。[达标练习］ 问题与练习: 1、2、5

篇2：电磁感应现象学案

一、教学目标：

1．知识目标

（1）理解电磁感应现象；

（2）理解产生感应电流的条件；（3）掌握右手定则 2．能力目标

较全面地培养学生科学探究能力（实验动手能力、观察能力、思维能力、创造能力）3．德育目标

培养学生为科学、为人类的献身精神，培养学生科学思想、科学态度和坚忍不拔的意志

二、教学重点：

1．通过电磁感应实验研究，得出产生感应电流的条件，在此过程中培养学生科学探究能力。

2．理解产生感应电流的条件。3．掌握右手定则懂得使用方法。

三、教学难点：

1．产生感应电流条件的得出和理解 2．正确理解感应电流的产生条件。

四、教学过程： 新课引入：

演示实验1：

用喇叭作话筒，通过扩音机放大向学生简介本章知识历史背景，明确本章的学习任务。

教师：在我讲话过程中，你们是否发现什么奇怪的现象。学生：喇叭也可以作话筒。

教师：为什么喇叭也可以作话筒？（问而不答）演示实验2：

用一只大螺线管取代实验1中的喇叭，将一条形磁铁插入螺线管中，轻敲磁铁，从音箱中传出很大敲击声。为什么？（问而不答）

演示实验3：

将一小螺线管，通过电流限流通以交流电，靠近实验2中的大螺线管，从音箱中传出很大交流声。为什么？（问而不答）

要理解以上现象，必须学好本节电磁感应现象。新课教学：

引言：在磁可否生电这个问题上，英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密切的联系。为此，他做了许多实验，把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件，他以坚韧不拔的意志历时10年，终于找到了这个条件，从而开辟了物理学又一崭新天地。

产生感应电流的条件：

演示实验：书图4－1实验（导体在磁场中运动）观察提问：

A、研究对象：由导体AB，电流表构成的闭合回路。（磁 1 场提供：蹄形磁铁）

B、AB做切割磁感线运动，可见电流表指针偏转，结 论：回路中有电流，这种现象称为电磁感应现象，产生 的电流叫感应电流。

现象分析：如图1导体不切割磁力线时，电路中没有电流；而

切割磁力线时闭合电路中有电流。回忆磁通量定义Φ＝BS（师生讨论）对闭合回路而言，所处磁场B未变，仅因为AB的运动使回路在磁场中部分面积变了，使穿过回路的磁通变化，故回路中产生了感应电流。

设 问：那么在其它情况下是否也因为磁通变化而产生感应电流呢？ 演示实验：书图4－2实验（条形磁铁插入线圈）

观察提问：A，研究对象：由线圈，电流表构成的闭合回路。

磁场提供：条形磁铁。

B，条形磁铁插入或取出时，可见电流表的指针偏转。结 论：有感应电流

C，磁铁与线圈相对静止时，可见电流表指针不偏转。结 论：无感应电流 现象分析：如图2（师生讨论）对线圈回路，当线圈与磁铁有沿轴线的相 对运动时，所处磁场B因磁铁的远离和靠近而变化，而 S未变，故穿过线圈的磁通变化，产生感应电流，而当磁 铁不动时，线圈处B,S不变，故无感应电流。

演示实验：书图4－3实验（原副线圈）

观察提问：A、研究对象：线圈B和电流表构成的闭合

回路

磁场提供：通电线圈A B、移动变阻器滑片（或通断开关）可见，电流表指针偏转。

结 论：有感应电流，当A中电流稳定时，电流表指针不偏转 结 论：无感应电流。

现象分析：对线圈B，滑片移动或开关通断，引起A 中电流变，则磁场变，穿过B的磁通变，故B中产生感应电流。当A中电流稳定时，磁场不变，磁通不变则B中无感应电流

综上所述，总结出：

1．不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生．这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流．

2．产生感应电流的条件．（1）电路必须闭合；（2）磁通量发生变化．

引导学生分析磁通量发生变化的因素：

由 Φ=B· S sinθ可知：当①磁感应强度B发生变化；②

线圈的面积S发生变化；③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化．这三种情况都可以引起磁通量发生变化． 3．举例．

（1）闭合电路的一部分导体切割磁感线：

（2）磁场不变，闭合电路的面积变化：

（3）线圈面积不变，线圈在不均匀磁场中运动：（4）线圈面积不变，磁场不断变化： 4．感应电流的方向

重做实验：如图4-1所示

① 改变导体的运动方向

现 象：电流计指针的偏转方向不同

表 明：感应电流的方向与导体切割磁力线运动方向的

有关

② 改变磁场方向

现 象：电流计指针的偏转方向不同 表 明：感应电流的方向与磁场方向有关 总 结：感应电流的方向跟导体运动的方向和磁感线的方向都有关系。它们三者之间满足————右手定则：

伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁力线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，那么其余四指所指的方向就是感应电流的方向

说 明：（1）右手定则的适用范围

（2）在感应电流方向、磁场方向、导体运动方向中

已知任意两个的方向可以判断第三个的方向

板书设计：

电磁感应现象

一、产生感应电流的条件

二、电磁感应现象

1．产生感应电流条件 2．右手定则：

篇3：探讨电磁感应现象的实质

例1如图1所示, 导体棒在水平光滑导轨上以速度V向右平移, 已知磁感应强度为B, 导体棒L, 求切割导体棒的感应电动势的大小及电流的方向。

本题求解较简单, 感应电动势的大小E=BLV, 通过右手定则知电流方向为向上。下面换个角度来分析这个问题, 导体棒向右平移, 它里面的电子也随之向右运动, 从而使其受到向下的洛伦兹力f, 促使电子向下运动, 由此可得导体棒内的感应电流为向上。如图2所示, 导体棒中的电子参与两个运动:⑴随导体棒向右运动的速度;⑵因受洛伦兹力而向下运动的速度v', 其所受的洛伦兹力也分为两部分:⑴v与对应的部分f, 相当非静电力, 其总功率P=Bv Qv', 导体棒上运动电荷的总电量Q=LSqn, 又因为微观电流I=Snq v', 综上可得P=BLv I, 产生感应电动势的原因就在于此。⑵与v'对应的部分f, ∑f'即安培力, 从宏观上阻碍导体棒的运动, 减少导体棒的动能。如图2所示, 总洛伦兹力F, 即f、f'的合力与电子的合速度V垂直, 故洛伦兹力不做功, 但却起到了至关重要的作用, 通过f'做功减少动能, 通过f做功产生电能。

由此可知, 切割导线产生感应电动势可以用运动电荷在磁场中受力来解释, 是否所有的电磁感应现象都可以这样解释呢?

例2如图3所示, 半径为r的圆形闭合回路中有垂直纸面向里的磁场, 当磁场均匀增加, △ψ/△t=K, 求感应电动势的大小及感应电流的方向。

根据E=△ψ/△t得, 感应电动势E=K, 感应电流的方向为逆时针。此类问题可以这样理解, 磁场增加即磁感线向圆内切割, 圆环导线相对磁场向外切割, 磁场减少即磁感线向圆内切割, 圆环导线相对磁场向里切割, 设相对切割速度为V, 很容易证得, △ψ/△t=B (2πr) V。同上, 相对切割产生感应电动势可用电荷相对磁场运动而受力来解释。

篇4：电磁感应现象学习方法浅谈　　

关键词:电磁感应模型楞次定律

在《电工学》课程中,电磁感应方面的问题,许多同学都容易混淆。结合多年的学习和教学工作经验,作者总结了一个方法,供读者参考。

电磁感应现象包含两个层次的问题:一是电磁感应现象能否产生;二是电磁感应现象产生后感应电流方向如何确定。

电磁感应现象产生的必要条件是有一个外加磁场且磁场中有导体。由于导体的形态有多种,为便于分析学习,我采用模块化的思想,把磁场中的导体分成两类模型:一是直导体(包括各种可以等效成直导体的形状,如圆弧状、波浪状、折线状等);二是螺线管(包括单环导体)。

当判断电磁感应现象是否发生时,就分两种情况来对待。对直导体,就看直导体的一部分是否切割外加磁场的磁感线,如果切割发生则电磁感应现象产生,反之不产生;对螺线管,就看通过螺线管内部的外加磁场磁通是否发生了变化,如果变化了则电磁感应现象就会产生,不变化则不产生。

一旦确定电磁感应现象产生,接下来就要确定感应电流(或感应电动势)的方向了。确定感应电流的方向有两种方法:右手定则和愣次定律。对直导体,判断感应电流方向用右手定则(注意和右手螺旋定则的区别、注意和左手定则发生混淆,区分方法是:右手方向左手力);对螺线管则要用愣次定律。楞次定律是学电磁学的同学最容易出错的定律,我总结的使用要点是:把定律分析整理简化为“磁场阻碍变化”。其中“磁场”是指由螺线管中感应电流产生的磁场,简称感应磁场(通电螺线管可以在周围形成磁场,磁场形状类似条形磁铁在周围形成的磁场);“变化”的意思是引起感应电流的磁通(外加磁场产生的磁通)增大或减小;“阻碍”是针对“变化”而言的,意思是外加磁场产生的磁通增大则感应磁场反向作用,抵消增大,保持原有状态。外加磁场产生的磁通减小则感应磁场同向作用,加大螺线管中的磁通量。

篇5：《电磁感应现象》说课稿

一、教材分析：

1、地位和作用。电磁感应现象是电工基础第六章第一节内容，是本章的重点内容，本节内容是在学习了电流、磁场、电流的磁效应的基础上编排的，既是电磁学的基础知识，又为以后学习交变电流、变压器奠定基础。因此，本节课在内容的安排上起承上启下的作用。此外，电磁感应现象还与人们的生产技术、科学研究有密切的联系，所以，学习这节课具有广泛的现实意义。

2、学生基础：学生在初中物理已经学习过闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流，为学习本节课打下了基础。本节课对此不仅仅做简单的重复和复习，重要的是在此基础上扩展提高。

3、教材特点：本节课的一大特点是实验多，通过实验让学生观察、讨论、分析、归纳、总结。我是这样处理教材的：将本课实验归结成三部分，根据磁通发生变化的三种电路来展开教学活动。

4、教学目标：通过以上对学生的基础和教材的特点的分析制定了以下教学目标。

知识目标：理解电磁感应现象，掌握感应电流产生的条件并熟练应用。

能力目标：培养学生观察、分析、概括、总结能力，养成科学思维的方法。

5、重、难点：

本节课是在理解电磁感应现象的基础上，分析、总结出感应电流产生的条件，所以把对电磁感应现象概念的理解和感应电流产生的条件作为本课重点，后者是本课的核心内容，学生独立完成有一定难度，需要在教师的点拨下共同完成。因此，感应电流产生的条件也是本课的难点，教学时引导学生利用演示和讲解，密切联系旧有的知识，把突破难点的过程当成巩固和加深对知识的理解应用过程，当成培养学生能力的过程，从而全面达到预期的教学目标。

二、教法

这节课我采用讲解、启发引导的教学方法，通过多媒体教学创设物理情景，激发学生的学习兴趣。在整个过程中按照：提出问题—实验演示—分析归纳—得出结论—巩固练习的思路进行。教师的实验的设计成功是关键，加上正确、有步骤的引导，使学生积极地发现问题、分析问题、总结问题，目的在于加深学生对重点知识的理解，最重要的是学生通过这个过程潜移默化的感受到“实践—认识—再实践—再认识”的认知规律，也充分体现了“教师主导，学生主体”的教学原则。

三、学法

本课所要阐述的内容比较简单，在老师的引导、启发下，学生形成观察、分析、概括、总结的自我探究的学习方法，在最后一步通过三个小实验总结出结论时，经过老师的点拨，学生要联系旧有的知识，在此基础上完成教学任务。

四、教学程序

1、导入：提出问题，设置悬念（从第五章学习了电流的磁效应，知道了电场能产生磁场，磁场能不能产生电场？）学生有了一定的物理基础，可能已经知道结果了，但是过程怎样呢？然后做小实验释疑。这个实验现象直观，学生一下就观察到了磁场可以产生电场，于是引入新课。做这个小实验的目的有两点，1、激发学习兴趣，创设物理情境。2、引入新课。接着简单介绍电磁感应现象发现的历史背景和重要意义，这样既可以激发了学生的求知欲望，同时，也完成了本节课的第一个教学内容—电磁感应现象概念的理解。

2、教学目标

通过刚才的实验学生在理解了概念的基础上，向学生出示教学目标，让他们明了本节课的学习目标和学习方法，头脑中在原有知识的基础上产生对新知识的渴望。

3、重、难点突破

感应电流产生的条件是本节课的第二个教学内容又是本节课的重点和难点，下面就通过三个实验来解析重点，突破难点。

（1）微机演示实验一：闭合电路的一部分导体作切割磁感线运动。

导体静止、上下、左右运动，学生观察实验现象，得出实验结论。

需要点拨的是：切割磁感线的概念，我是通过分析导体的运动方向与磁感线的位置关系来解释的。

（2）微机演示实验二：条形磁铁相对线圈运动

当磁铁插进或拔出线圈，静止不动时观察实验现象，得出结论。

（3）微机演示实验三：导体和磁场不发生相对运动，闭合电路中磁场发生变化。

学生观察实验现象，得出结论。

这三个结论很简单，学生可以单独完成，这个实验也可让学生动手操作。效果：增强他们的实践操作能力，有利于充分发挥他们的主观能动性。还可以让他们感受一下收获的喜悦。

三个实验都产生相同的结果—有电流产生。那么感应电流产生的条件是什么？

我是这样突破的：□它们在演示的过程中发生的共同的本质变化是什么？

这个问题难度较大，由于磁通概念比较抽象，又是前一章的内容，部分学生对磁通概念比较模糊，让他们从电路图一下子想到磁通的变化是不容易的，我就从磁感线的变化入手，让学生比较分析三个实验，观察回路中磁感线如何变化，这时候学生思考：穿过某一面积上磁感线的条数用什么表示？自然过渡到磁通的变化。

最后分组讨论得出感应电流产生的条件，这样很好地完成了本节的第二个知识目标。在此过程中也培养了学生观察、分析、概括、总结的能力，同时也完成了本节课的能力目标。

4、课堂练习（微机显示）

下面是我设计的一组练习。□□□，前2个习题是基础性练习，第3个习题是应用性练习。这样可以突出它的层次性，目的使学生在理解新知的基础上，能够正确地、熟练地应用，并使知识顺利迁移，更好完成知识目标。

5、小结

小结中我充分体现了学生的主体地位，引导学生自己从知识、方法方面总结，既强化了知识，又培养了学生的归纳、概括能力。

6、布置作业

（在实验中，当穿过闭合电路的磁通发生变化时，可以观察到电路中电流表的指针，有时左偏，有时右偏，说明感应电流的方向不同，怎么判断电流的方向呢？）

要求学生在课后探讨，为下节课感应电流方向的判别埋下伏笔。

7、板书

板书的直观性、全面性、系统性较强，在黑板上保留的时间较长，对学生的视觉刺激作用明显，便于学生强化记忆。我在设计板书的时倏时候本着条理清晰、重点突出、艺术性强的原则，将板书以表格的形式展现出来。

篇6：电磁感应现象教学设计

知识目标

1.知道什么是磁通量，能在具体的问题中判断磁通量的变化和计算磁通量；

2.知道产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生；

3.通过对实验现象的分析和总结，培养学生的归纳能力和分析问题的能力。

能力目标

1、培养学生观察、实验能力和分析归纳能力；

2、培养学生科学思维方法动手操作能力。

3、培养学生创新和探索的精神,使学生学会如何从众多现象的个性中发现共性，再从共性中理解个性。使学生进一步形成自然界的事物不是独立存在的，而是密切互相.

情感目标

培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。通过法拉第发现电磁感应现象让学生感觉到只有通过艰辛努力，才能打开真理之门，取得成功。教育学生学习科学家坚持不懈，勇于探索的精神。

二、教材内容及重点、难点分析

重点：

1、通过实验分析得出产生感应电流的条件；培养学生的综合分析能力和归纳能力。

2、学生对科学探究过程的体验。

难点：

1. 磁通量；2. 培养自主学习、协作探索归纳能力和可持续发展的能力。

三、教学方法

2. 实验观察、启发学生思维（活动）和归纳演绎相结合。

四、教学媒体

蹄形磁铁、条形磁铁、导线、导棒、灵敏电流表、螺线管（大小各一个及铁芯）、电键（开 关）滑动变阻器和电池（电源）；多媒体课件（能做演示实验当然最好）。

五、教学课时：一课时、新课。

六、教学对象分析

在教学中过程中我主张要“以学生为中心来认识教材”而不是“以教材为中心来认识学生”， 所以备课必须要分析学生，根据学生的实际需要以及学生的认知过程来处理教材，让课堂围绕学生转。

1、学生情况的分析

学生在初中已经学过《电磁感应现象》，知道产生感应电流的条件是闭合电路的一部分切割磁感线。学生学习本节课的前提条件从知识角度看是：（1）知道电流的磁效应（奥斯特实验）；

（2）了解条形磁铁、马蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管的磁感线的分布；

（3）知道产生感应电流的条件是闭合电路的一部分切割磁感线；

从能力角度看是：

（1）具有一定的空间想象能力；

（2）具有一定的观察、分析、比较、概括能力

（3）具有一定的识图、连接实物电路的技能。

2、对教材内容的分析

电磁感应这一章作为联系电场和磁场的纽带,不仅是电场和磁场知识的综合和扩展,也是以后学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的发现，在科学技术上具有划时代的意义，由于它提示了电和磁之间的深刻联系及规律，使得人类进入了一个充分利用电能的新时代，使人类文明迈进了一大步，因此，本章无论是在知识内容上、还是在社会实践中都具有极其重要的意义。

电磁感应现象是电磁感应中的重要一节, 这一节教学内容安排为两块：第一块为学习磁通量的概念及其变化；第二块为学习产生电磁感应的条件和电磁感应现象中的能量守恒问题。第一块磁通量及其变化又是后继课程法拉第电磁感应定律，楞次定律等的基础，第二块中教材要求运用磁通量的变化的概念来描述电磁感应现象产生的条件，这也是后继学习的基础。这就要求教师指导学生做好实验，帮助学生建立概念，掌握规律。教材的`重点是研究“产生感应电流的条件”，难点是如何在初中“闭合电路的一部分切割磁感线”的基础上，通过进一步实验，使学生归纳出“闭合回路的磁通量发生变化”。虽然本节课的名称叫《电磁感应现象》，但这节课并不是一节“现象”课，而是一节“规律”课。

七、教学策略及教法设计

说学法俗话说“授之以鱼，不如授之以渔”，“教是为了不教”。现代教育重视对学生 学法指导。在整个教学过程中，不仅老师做演示实验，还要求学生做学生实验，所以要求学生“探究学习”和“合作学习”。 要求学生明确学习和实验的目的，认真观察实验现象，引导学生不断提出问题，分析问题，最后在老师的指引下，解决问题。所以在整个教学过程中，强调学生积极参与进来，发挥主观能动性。通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展还要求学生之间积极的相互支持、配合，特别是面对面的促进性的互动；积极承担在完成共同任务中个人的责任；对于各人完成的任务进行小组加工；对共同活动的成效进行评估，寻求提

高其有效性途径。为解决教学难点，我借助于形象生动而又交互性较强的多媒体课件，学生完全可以借助于网络，用这样一个课件进行自主探究。为了教学目标的更好实现，设计采取观察归纳、实验探究、提出问题、讨论问题、解决问题的方式，把主动权交给学生，使学生主动参与到课堂中来。并鼓励学生从各个不同的角度发现问题、提出问题，培养学生的创新精神。

本课的一个难点是磁场的空间分布及磁感线的动态变化过程。为了突破这个难点，我用Flash制作多个动画。我利用多媒体课件的立体感，形象、生动的特点来突破这个难点。看完动画后学生对电路围成的面积、切割磁感线、磁感线条数变化等记忆深刻。

八、教学媒体设计（什么媒体，何时运用）

1、图片媒体：帮助学生归纳总结电磁感应的概念，磁通量的定义等。

2、flash课件媒体：帮助学生归纳总结电磁感应现象的概念，探究电磁感应现象的产生等。

3、视频媒体：电磁感应现象

九、教学过程设计与分析（40分钟）

〈一〉 课题导入（5分钟左右）

1.奥斯特实验的启示：电流在周围空间产生磁场，磁场能产生电流吗？

2.宇宙中的对称“美”：宇宙中物理现象的对称性（规律），让学生体会宇宙现象中的对

称美学原理。法拉第就是坚信这一对称规律，经过不断的努力，最终完成“磁”生“电”对称规律的发现的。今天我们就沿历史的足迹，看一看法拉第是怎样研究电磁感应现象的。

3.法拉第其人其事：通过对法拉第的介绍，培养学生的探索精神和科学态度。

〈二〉新课教学（30分钟左右）

（一）磁通量

教师指出：研究电磁感应现象，需要引入一个物理量———磁通量。

什么是磁通量呢？

设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。在物理学中，我们定义磁感应强度B与面积S的乘积（BS）叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。 如果用表示磁通量，则：=BS

磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号Wb。1Wb=1T·1m2=1V·s。

教师解释说明：磁通量可以理解为是穿过磁场中某一横截面的磁感线的条数。可通过“水流量”和“人流量”来加以类比理解。提醒学生注意：在匀强磁场中

①当磁场方向与平面垂直时磁通量最大max=BS；

②当磁场方向与平面平行时磁通量最小min=0；

③当磁场方向与平面的夹角为θ时=BSsinθ。

（二）电磁感应现象

在什么条件下才能产生电流呢？

人们最初的研究：把绕在磁铁上的导线和电流表连接起来组成一个闭会电路，看能不能产生电流！法拉第就是这样开始研究的，结果发现电流表的指针并不发生偏转。

法拉第进一步研究发现，无论换用怎样强的磁铁或者换用多么灵敏的电流表，闭合电路中都没有电流产生。

演示实验一：导线切割磁感线运动，导线中有电流产生。

教师提问：在这个实验中导线是运动的，如果反过来让磁体运动，而导线不动，会不会在电路中产生电流呢？

教师演示实验，验证学生的回答（猜想）

演示实验二：条形磁铁穿过闭会的螺线管，导线中也有电流产生。

师生共同总结：不论是导线运动，还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体切割磁感线运动，电路中就有电流产生。

教师提出：我们还可以从另一个角度来分析上面两个实验的现象“闭合电路的一部分导线切割磁感线运动时，穿过闭合电路的磁通量发生了变化”

由此猜想：如果导体和磁体不发生相对运动，而让穿过闭合电路的磁场发生变化，从而引起闭合电路中磁通量发生变化，会不会也在闭合电路中产生电流呢？

演示实验三：一个大螺线管与灵敏电流表组成闭合电路，小螺线管与电源开关和滑动变阻器组成回路。

①小螺线管与大螺线管相对运动，回路中有电流产生（这正是我们前面看到的情形）； ②开关闭合（或断开）的瞬间，回路中有电流产生；

③开关闭合后，改变滑动变阻器触头的位置，回路中也有电流产生；

④开关闭合后，不改变滑动变阻器触头的位置，且让小螺线管穿进大螺线管内，将铁芯

从小螺线管内抽出，回路中也有电流产生。

师生共同总结：由②③④可见，即使导体与磁体不发生相对运动，只要闭合电路中的磁场发生变化，因而穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。

法拉第和前人经过大量实验研究表明：

产生感应电流的条件：不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

（三）电磁感应现象中能量的转化

教师分析和总结以上现象（物理过程）中的能量转化和守恒问题。

1、本课时小结（2∽3分钟）

（一）磁通量=BS

①当磁场方向与平面垂直时磁通量最大max=BS；

②当磁场方向与平面平行时磁通量最小min=0；

③当磁场方向与平面的夹角为θ时=BSsinθ。

（二）产生感应电流的条件：不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。

2、巩固与练习

《教材》P195（3）（4）（5）（6）（7）

3、作业布置《教材》P195（1）（2）（8）（9）

十、板书设计

第十六章 电磁感应 一、电磁感应现象

一、磁通量

（1）定义：磁场（B）与面积（S）的乘积——磁通量（符号：）。

（2）公式：

2（3）单位：韦伯（Wb） 1Wb=1T·m

二、电磁感应现象

1定义：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。

2条件：(1)电路必须闭合；(2)磁通量发生变化

三、电磁感应现象中的能量转化

篇7：电磁感应现象教学设计

课本从4个层面介绍了电磁感应——定性了解定磁感应现象、掌握感应电动势方向的判定规则和定量计算感应电动势的大小、了解电磁感应的两类情况、了解电磁感应规律在自感涡流电磁阻尼电磁驱动中的应用。

教材对感应电流产生条件、感应电流方向的判定、感应电动势的大小等的处理，全部是从唯象的角度，而且全部是拿磁通量来说事；但实际上，电磁感应存在两种本质完全不同的情况，而且谈论磁通量必须有一个回路，可是一根导体棒切割磁感线却没有回路。这种处理，实际上给学生造成了许多理解和应用上的困难。

不过，教材利用第五节做了一个补充，那么，一轮复习，笔者认为就应该纠回正常思路，先分两种情况说明，然后总结出感应电流产生条件、感应电流方向的判定规则和感应电动势的大小计算的磁通量表述。

另外，一轮复习，第一讲承担着全章知识内容的引领作用，因此本讲可以将本章所涉及的大部分关键模型拿出来与学生见面。

二、学情分析

学生已经自主复习了教材，并自主完成了第一讲资料前后的填空、辨析和例题、练习，对本章、本讲所涉及的内容和题型都有了较为熟悉的了解。

但是，从练习的完成质量来看，学生对电磁感应的实质、磁通量的变化、楞次定律的综合应用都存在明显困难，这需要老师引导梳理和透彻理解本讲内容、并分类讲解楞次定律的应用思路和技巧。

三、教学目标

1、知识与技能：熟练掌握磁通量及其变化的计算方法，理解感应电流的产生条件，深刻理解楞次定律并能够熟练、灵活应用。

2、过程与方法：通过教师的引导，一起重新整理知识脉络，从而加深对本章本节知识内容的理解；同时，通过对练习题的归类分析，从而加深对楞次定律的理解。

3、情感、态度与价值观：培养学生深入学习本章的兴趣和信心。

四、教学重难点

1、磁通量及其变化；

2、感应电流的产生条件；

3、楞次定律、右手定则的理解和应用。

五、教学媒体

PPT多媒体课件，《与名师对话》一轮复习资料

六、教学时间

七、教学反思

1、本讲第一部分内容——知识串讲部分，结合PPT课件讲快一些，因为特殊原因我的课件未能用成，导致知识串讲部分没有讲完。

2、有教师反映，感生电动势的讲解超纲——高考不考，一轮复习就不应该涉及。

3、楞次定律是电磁感应一章的难点，从后续几讲练习完成情况看，主要问题还是出在楞次定律这里。

篇二：电磁感应现象教学设计

一、教学目标设计

知识目标

1.知道什么是磁通量，能在具体的问题中判断磁通量的变化和计算磁通量；

2.知道产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生；

3.通过对实验现象的分析和总结，培养学生的归纳能力和分析问题的能力。

能力目标

1、培养学生观察、实验能力和分析归纳能力；

2、培养学生科学思维方法动手操作能力。

3、培养学生创新和探索的精神,使学生学会如何从众多现象的个性中发现共性，再从共性中理解个性。使学生进一步形成自然界的事物不是独立存在的，而是密切互相.情感目标

培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。通过法拉第发现电磁感应现象让学生感觉到只有通过艰辛努力，才能打开真理之门，取得成功。教育学生学习科学家坚持不懈，勇于探索的精神。

二、教材内容及重点、难点分析

重点：

1、通过实验分析得出产生感应电流的条件；培养学生的综合分析能力和归纳能力。

2、学生对科学探究过程的体验。

难点：

1.磁通量；2.培养自主学习、协作探索归纳能力和可持续发展的能力。

三、教学方法

2.实验观察、启发学生思维（活动）和归纳演绎相结合。

四、教学媒体

蹄形磁铁、条形磁铁、导线、导棒、灵敏电流表、螺线管（大小各一个及铁芯）、电键（开 关）滑动变阻器和电池（电源）；多媒体课件（能做演示实验当然最好）。

五、教学课时：一课时、新课。

六、教学对象分析

在教学中过程中我主张要“以学生为中心来认识教材”而不是“以教材为中心来认识学生”，所以备课必须要分析学生，根据学生的实际需要以及学生的认知过程来处理教材，让课堂围绕学生转。

1、学生情况的分析

学生在初中已经学过《电磁感应现象》，知道产生感应电流的条件是闭合电路的一部分切割磁感线。学生学习本节课的前提条件从知识角度看是：（1）知道电流的磁效应（奥斯特实验）；

（2）了解条形磁铁、马蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管的磁感线的分布；

（3）知道产生感应电流的条件是闭合电路的一部分切割磁感线；

从能力角度看是：

（1）具有一定的空间想象能力；

（2）具有一定的观察、分析、比较、概括能力

（3）具有一定的识图、连接实物电路的技能。

2、对教材内容的分析

电磁感应这一章作为联系电场和磁场的纽带,不仅是电场和磁场知识的综合和扩展,也是以后学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的发现，在科学技术上具有划时代的意义，由于它提示了电和磁之间的深刻联系及规律，使得人类进入了一个充分利用电能的新时代，使人类文明迈进了一大步，因此，本章无论是在知识内容上、还是在社会实践中都具有极其重要的意义。

电磁感应现象是电磁感应中的重要一节, 这一节教学内容安排为两块：第一块为学习磁通量的概念及其变化；第二块为学习产生电磁感应的条件和电磁感应现象中的能量守恒问题。第一块磁通量及其变化又是后继课程法拉第电磁感应定律，楞次定律等的基础，第二块中教材要求运用磁通量的变化的概念来描述电磁感应现象产生的条件，这也是后继学习的基础。这就要求教师指导学生做好实验，帮助学生建立概念，掌握规律。教材的重点是研究“产生感应电流的条件”，难点是如何在初中“闭合电路的一部分切割磁感线”的基础上，通过进一步实验，使学生归纳出“闭合回路的磁通量发生变化”。虽然本节课的名称叫《电磁感应现象》，但这节课并不是一节“现象”课，而是一节“规律”课。

七、教学策略及教法设计

说学法俗话说“授之以鱼，不如授之以渔”，“教是为了不教”。现代教育重视对学生 学法指导。在整个教学过程中，不仅老师做演示实验，还要求学生做学生实验，所以要求学生“探究学习”和“合作学习”。要求学生明确学习和实验的目的，认真观察实验现象，引导学生不断提出问题，分析问题，最后在老师的指引下，解决问题。所以在整个教学过程中，强调学生积极参与进来，发挥主观能动性。通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展还要求学生之间积极的相互支持、配合，特别是面对面的促进性的互动；积极承担在完成共同任务中个人的责任；对于各人完成的任务进行小组加工；对共同活动的成效进行评估，寻求提

高其有效性途径。为解决教学难点，我借助于形象生动而又交互性较强的多媒体课件，学生完全可以借助于网络，用这样一个课件进行自主探究。为了教学目标的更好实现，设计采取观察归纳、实验探究、提出问题、讨论问题、解决问题的方式，把主动权交给学生，使学生主动参与到课堂中来。并鼓励学生从各个不同的角度发现问题、提出问题，培养学生的创新精神。

本课的一个难点是磁场的空间分布及磁感线的动态变化过程。为了突破这个难点，我用Flash制作多个动画。我利用多媒体课件的立体感，形象、生动的特点来突破这个难点。看完动画后学生对电路围成的面积、切割磁感线、磁感线条数变化等记忆深刻。

八、教学媒体设计（什么媒体，何时运用）

1、图片媒体：帮助学生归纳总结电磁感应的概念，磁通量的定义等。

2、flash课件媒体：帮助学生归纳总结电磁感应现象的概念，探究电磁感应现象的产生等。

3、视频媒体：电磁感应现象

九、教学过程设计与分析（40分钟）

〈一〉 课题导入（5分钟左右）

1.奥斯特实验的启示：电流在周围空间产生磁场，磁场能产生电流吗？

2.宇宙中的对称“美”：宇宙中物理现象的对称性（规律），让学生体会宇宙现象中的对

称美学原理。法拉第就是坚信这一对称规律，经过10年不断的努力，最终完成“磁”生“电”对称规律的发现的。今天我们就沿历史的足迹，看一看法拉第是怎样研究电磁感应现象的。

3.法拉第其人其事：通过对法拉第的介绍，培养学生的探索精神和科学态度。

〈二〉新课教学（30分钟左右）

（一）磁通量

教师指出：研究电磁感应现象，需要引入一个物理量———磁通量。

什么是磁通量呢？

设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。在物理学中，我们定义磁感应强度B与面积S的乘积（BS）叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。如果用表示磁通量，则：=BS

磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号Wb。1Wb=1T·1m2=1V·s。

教师解释说明：磁通量可以理解为是穿过磁场中某一横截面的磁感线的条数。可通过“水流量”和“人流量”来加以类比理解。提醒学生注意：在匀强磁场中

①当磁场方向与平面垂直时磁通量最大max=BS；

②当磁场方向与平面平行时磁通量最小min=0；

③当磁场方向与平面的夹角为θ时=BSsinθ。

（二）电磁感应现象

在什么条件下才能产生电流呢？

人们最初的研究：把绕在磁铁上的导线和电流表连接起来组成一个闭会电路，看能不能产生电流！法拉第就是这样开始研究的，结果发现电流表的指针并不发生偏转。

法拉第进一步研究发现，无论换用怎样强的磁铁或者换用多么灵敏的电流表，闭合电路中都没有电流产生。

演示实验一：导线切割磁感线运动，导线中有电流产生。

教师提问：在这个实验中导线是运动的，如果反过来让磁体运动，而导线不动，会不会在电路中产生电流呢？

教师演示实验，验证学生的回答（猜想）

演示实验二：条形磁铁穿过闭会的螺线管，导线中也有电流产生。

师生共同总结：不论是导线运动，还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体切割磁感线运动，电路中就有电流产生。

教师提出：我们还可以从另一个角度来分析上面两个实验的现象“闭合电路的一部分导线切割磁感线运动时，穿过闭合电路的磁通量发生了变化”

由此猜想：如果导体和磁体不发生相对运动，而让穿过闭合电路的磁场发生变化，从而引起闭合电路中磁通量发生变化，会不会也在闭合电路中产生电流呢？

演示实验三：一个大螺线管与灵敏电流表组成闭合电路，小螺线管与电源开关和滑动变阻器组成回路。

①小螺线管与大螺线管相对运动，回路中有电流产生（这正是我们前面看到的情形）； ②开关闭合（或断开）的瞬间，回路中有电流产生；

③开关闭合后，改变滑动变阻器触头的位置，回路中也有电流产生；

④开关闭合后，不改变滑动变阻器触头的位置，且让小螺线管穿进大螺线管内，将铁芯

从小螺线管内抽出，回路中也有电流产生。

师生共同总结：由②③④可见，即使导体与磁体不发生相对运动，只要闭合电路中的磁场发生变化，因而穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。

法拉第和前人经过大量实验研究表明：

产生感应电流的条件：不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

（三）电磁感应现象中能量的转化

教师分析和总结以上现象（物理过程）中的能量转化和守恒问题。

1、本课时小结（2∽3分钟）

（一）磁通量=BS

①当磁场方向与平面垂直时磁通量最大max=BS；

②当磁场方向与平面平行时磁通量最小min=0；

③当磁场方向与平面的夹角为θ时=BSsinθ。

（二）产生感应电流的条件：不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。

2、巩固与练习

《教材》P195（3）（4）（5）（6）（7）

3、作业布置《教材》P195（1）（2）（8）（9）

十、板书设计

第十六章 电磁感应

一、电磁感应现象

一、磁通量

（1）定义：磁场（B）与面积（S）的乘积——磁通量（符号：）。

（2）公式：

2（3）单位：韦伯（Wb）1Wb=1T·m

二、电磁感应现象

1定义：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。

2条件：(1)电路必须闭合；(2)磁通量发生变化

三、电磁感应现象中的能量转化

篇8：关于电磁感应现象的实验教学法

电磁感应现象是《电工基础》这门课程的核心内容, 它揭示了磁和电的内在联系, 是我们进一步学习《电子技术》、《电机学》、《电气设备》等专业课程的重要基础, 在整个电类专业课程的学习过程中具有非常重要的地位, 是同学们必须理解并熟练掌握的内容。为了便于学生理解并掌握电磁感应现象, 根据自己多年来的教学实践, 探索运用了演示实验的探究式教学的方法进行教学, 收到了良好的教学效果。

1 提出问题, 引入新课

首先, 通过复习磁场的有关知识, 使同学们进一步理解磁现象的电本质:磁场是由电流产生的, 即“电能生磁”。最早发现电能生磁这一现象的物理学家是丹麦的奥斯特, 1820年4月, 奥斯特通过实验 (称为“奥斯特实验”) 发现了电流可以产生磁场, 实验现象见图1。

奥斯特实验的这一发现就像是架起了一座电和磁之间的桥梁, 人们自然而然的就会想到这座桥梁难道仅仅是一个单行道吗?就会产生以下的猜想:既然电流可以产生磁场, 那么磁场是不是也可以产生电流呢?磁场如果能产生电流, 那么, 它应该具有什么样的条件呢?从而引出我们这一堂新课的教学内容。

2 根据猜想, 设计实验

电流可以产生磁场, 是通过试验获得的。那么我们可以引导学生思考, 是不是也可以考虑通过实验的办法来研究“磁场能否产生电流”这个问题。为此, 我们需要考虑实验装置的设计问题, 并利用设计的实验装置来研究“磁场能否产生电流”的问题。

2.1 实验装置所需实验器材的选取

老师通过引导同学思考, 要完成“磁场能否产生电流”的问题的研究, 必须提供那些器材。

(1) 要创造出磁场环境, 需要什么器材? (磁铁?)

(2) 要看是否产生电流所以要提供电流的载体或者是电流流动的路径, 需要什么器材? (导体:直导体、螺线管线圈等)

(3) 电流即使产生了也是看不见摸不着, 要发现电路中是否有电流的产生, 需要什么器材? (灵敏度高的电流表、检流计)

讨论的结果:实验所需要的器材是:磁铁、导体、灵敏度高的电流表。

2.2 设计实验装置

根据讨论获得的器材设计出具体的实验装置, 见图2 (图2所示装置称为直导体实验装置) 、图3 (图3所示装置称为螺线管线圈实验装置) 。

2.3 利用实验装置进行实验研究, 填写实验情况记录表

利用图2、图3所示的实验装置, 引导进行相应的实验研究, 并将实验结果记录到相应的实验情况记录表中, 见表1和表2。

(1) 奥斯特实验证明导体通电后可以产生磁场, 那么反过来是不是把导体放在磁场里就会产生电流呢?观察发现没有电流产生, 将观察结果记录到表1和表2中。

(2) 把导体直接放在磁场里没有产生电流, 可能是由于导体与磁场处于相对静止的缘故;那么我们试着让导体和磁场相对运动起来, 看能不能产生电流? (观察记录实验结果)

2.4 分析实验, 探究结论

从表1、表2记录的情况来看, 在一定的条件下, 磁场是可以产生电流的。那这个条件是什么呢?这就需要我们进一步寻找以上两个实验的共同之处, 从本质上总结出磁能生电的条件。

(1) 先分析螺线管线圈的实验情况。

在实验装置中, 我们知道条形磁铁在其周围空间存在磁场, 磁场的强弱和方向可以用磁力线来描述, 磁力线穿过线圈平面的磁力线的根数成为线圈的磁通量, 记为￠ (磁通量是我们前面已经学习了的概念) 。穿过线圈平面的磁力线的根数越多, 线圈的磁通量越大;反之, 线圈的磁通量越小 (见图4) 。

有了线圈的磁通量的概念后, 我们再来分析实验过程 (见图5) :我们很容易就可以发现, 当条形磁铁插入螺线管线圈时, 穿过线圈的磁力线根数增加, 线圈的磁通量变大;当条形磁铁从螺线管线圈拔出时, 穿过线圈的磁力线根数减少增加, 线圈的磁通量变小, 也就是说, 在条形磁铁插入或者拔出螺线管线圈的过程中, 线圈的磁通量￠发生了变化, 同时, 我们从表2的记录情况可知, 此时闭合电路有电流产生。

当条形磁铁不动时, 穿过线圈的磁力线根数不变, 线圈的磁通量￠没有变化, 同时, 我们从表2的记录情况可知, 此时闭合电路没有电流产生。

到此时, 我们好像找到了“磁能生电”的条件:当通过线圈的磁通量发生改变的时候, 螺线管线圈实验装置的闭合电路 (由装置中的螺线管线圈、电流表及连接二者的导线构成) 中有电流产生;当通过线圈的磁通量没有发生改变的时候, 闭合电路中没有电流产生。如果这个条件也能解释直导体装置的实验现象, 那我们就找到以上两个实验的共同之处, 从本质上总结出磁能生电的条件。

(2) 再分析直导体实验装置的实验情况。

如果我们将实验装置中的直导体、导线和电流表构成的闭合电路视为一个 (单匝) 线圈。当导体静止在磁场中和导体沿磁力线方向上下运动时, 穿过线圈的磁力线根数没有发生变化, 线圈的磁通量￠没有变化, 按照我们找到的“磁能生电”的条件来判定, 此时闭合电路 (由直导体、导线和电流表构成的) 中应该没有电流产生, 这一点和表1的观察记录情况是吻合的;当导体向左、向右切割磁力线运动时, 我们可以发现线圈的面积在变化, 穿过线圈的磁力线根数在变化, 也就是说线圈的磁通量￠发生了变化, 按照我们找到的“磁能生电”的条件来判定, 此时闭合电路 (直导体、导线和电流表构成的电路) 中应该有电流产生, 这一点和表1的观察记录情况也是吻合的。

这样我们就找到了两个实验的共同之处, 从本质上找到了磁能生电的基本条件:不管是什么原因, 只要穿过线圈的磁通量发生改变 (理解:线圈中既要有磁通量, 又要有磁通量的变化) , 闭合电路中就一定有电流产生。

3 总结提炼, 获得新知

物理学每遇到新的问题、新的现象, 都会促使新的概念的产生。本节课我们通过实验探究的办法, 发现了在一定的条件下, 磁场是可以产生电流的这样一个新现象, 为描述这一现象, 产生了以下新的概念: (1) 电磁感应:把由于穿过线圈的磁通量发生改变, 而在闭合电路中产生电流的现象, 称为电磁感应;简单地说, 就是把磁能生电的物理现象称为电磁感应。 (2) 感应电流:由电磁感应现象产生的电流称为感应电流。 (3) 感应电动势:由电磁感应现象产生的电动势, 称为感应电动势。 (4) 产生电磁感应的条件:穿过线圈的磁通量必须发生改变。

4 新课提示

通过本节课的学习, 我们认识了电磁感应这种物理现象。下一次课, 我们将继续进行实验探究, 找到由电磁感应现象引起的感应电动势大小和方向的表达式, 以便于我们在今后的学习和工作中分析各种电磁感应现象。请同学课后在复习本节课教学内容的基础上, 预习电磁感应定律一节。

5 结语

从1820年4月丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应, 到1831年8月29日, 历经的十年的艰苦努力, 大胆探索, 英国物理学家法拉第终于发现了磁能生电的重要事实及其规律, 进一步揭示了电和磁的联系。之后仅两个月, 他就根据电磁感应原理, 制成了世界上的第一台发电机, 发电机的发明, 是电能的大量生产成为可能, 从而使人类社会由蒸汽时代跨入了电气时代, 由此拉开了第二次工业革命的序幕。第二次工业革命对人类社会的经济、政治、思想文化、生活方式等方面产生了深刻的影响, 为人类社会的发展做出了巨大的贡献。

法拉第在众多的领域都取得了惊人地成就, 这一切都缘于他是一个刻苦学习、勇于坚持、大胆探索的人。今天, 我们仿照法拉第等前人探索的路子, 通过探究性实验教学的过程, 感受科学探索的精神, 从而培养同学们养成坚持不懈、勇于探索、实事求是的科学态度, 争做社会的有用人才。

参考文献

[1]劳动和社会保障部教材办公室组织编写.电工基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2003.

[2]丘关源.电路原理[M].北京:高等教育出版社, 2000.