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视频标签：探究感应电流,产生条件
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视频课题：高中物理人教版选修3-2第四章2探究感应电流的产生条件-南宁
教学设计、课堂实录及教案：高中物理人教版选修3-2第四章2探究感应电流的产生条件-南宁市第三中学
《探究感应电流的产生条件》教学设计
教材分析
《探究感应电流的产生条件》是高中物理新课程（选修3-2）第四章第二节的内容，是电磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。本节内容揭示了磁和电的内在联系，通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律，在教材中起到了承前启后的作用，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。
在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手，再设计学生探究实验、教师演示实验，对现象进行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件，这样的编排符合学生的认知规律。
教材中对法拉第坚信磁能生电，并历经十年的不懈努力，最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍，是一个很好的德育切入点，同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。
学情分析
在学习这节内容之前，学生已经学习过了几种常见的磁场以及磁通量的概念，并且对电磁感应有了初步的认识，知道闭合电路的一部分导体切割磁感线能产生感应电流，积累了一定的理论基础。但是磁场过于抽象，学生已经习惯对看的见摸的着的物体进行状态和过程的分析，对于看不见摸不着的磁场，以及所引起的磁通量的变化，学生感性上可能认识不到位，在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。因此，在教学中从学生的已有知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。
教学目标：
1、知识和技能
（1）知道什么是电磁感应现象；
（2）能根据实验事实归纳产生感应电流的条件；
（3）会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。 2、过程和方法
（1）体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法；
（2）通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、操作、探究、概括能力。 （3）通过回顾科学家的探索过程，让同学们明白知识来之不易。激发学生奉献热情，为建设社会主义现代化国家努力。 3、情感、态度和价值观
（1）通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度；
（2）科学探究要有合作精神，要有坚韧不拔和持之以恒的精神，体现了社会主义核心价值观。
教学重点
（1）实验探究方案的设计；
（2）实验现象的分析总结──磁通量的变化。
教学难点
（1）实验探究方案的设计；
（2）产生感应电流条件的归纳总结。
教法与学法
讲授法、合作讨论法、分析归纳法、实验探究法
2
教学过程 教学环节
教学内容
魔术引入 悬念激趣
师：上课之前，请欣赏老师的魔术表演：这里有三只纸杯，一只宝贝。老师需要一位助手，为了证明助手不是托，老师将这只小熊抛下去，谁收到谁上来，好吗？（学生上台）
师：请你将宝贝藏在任意一个杯子下面，老师来寻找。（背向讲台，面向全体学生，学生藏好„„老师寻找）宝贝在哪里呢？让我试试能不能感受到它„„我的小助手，我需要和你进行心灵感应，请你站起来，伸出双手，闭上眼睛，请你在心里默念宝贝的位置。„„好的，我知道了。（打开藏有宝贝的杯子）
师：老师不用翻开杯子，就找到了宝贝，这是怎么一回事？大家想不想知道？ 生：想～ 师：（拿起宝贝，吸住铁片）宝贝实为磁铁，我把手套解开，（解开手套，展示藏在手套里面的线圈）这是一个线圈，当线圈遭遇到磁铁时就产生了感应电流，这就是这个魔术的秘密。那么，利用磁场，如何才能产生感应电流呢？我们今天来学习第四章第二节，探究感应电流的产生条件。下面我们通过实验来探究。 （板书：4-2探究感应电流的产生条件） 学生实验
师：利用磁场，在回路中产生感应电流。请三组同学分别利用下面的实验器材设计实
验方案。（伸手向第一组同学示意）你们是第一组，器材有：蹄形磁铁、灵敏电流表、一根导体棒以及两根带有鳄鱼夹的导线。（伸手向第二组同学示意）你们是第二组，器材有：条形磁铁、灵敏电流表、一个线圈和两根带有鳄鱼夹的导线。（伸手向第三组同学示意）你们是第三组，器材有：电源、开关、滑动变阻器、灵敏电流表、一大一小的两个线圈，以及若干根导线。请你们小组讨论并设计实验方案，思考如何连接产生电流的回路，请画出电路图。如何才做能产生感应电流？请你将装置图补充完整，并标示操作示意。好，现在请同学们开始讨论和实验。 （板书：（1）装置图（三组）
（贴装置图在黑板上，学生实验，走下去指导） （请学生在黑板上画实验装置图和标示操作示意）
（学生实验结束）师：我们来采访一下，第一组的同学，你们怎样操作能产生感应电流的？ 生：切割磁感线时产生感应电流
师：非常好。第二组的同学，你们是怎样操作产生感应电流的？ 生：将磁铁插入或者移出线圈时，产生感应电流。 师：好，请第三组同学说说你们是怎样操作的？
生：闭合开关、断开开关的瞬间，移动滑片的瞬间，以及将小线圈插入和拔出大线圈时产生了感应电流
师：很好，第三组的同学发现很多种方式。
讨论异同
师：刚才，我们通过实验找到了很多种能产生感应电流的方案，现在我们一起来讨论这些方案的相同点和不同点，寻找产生感应电流的普遍原因，也就是产生感应电流的条件。我们从以下两个方面进行讨论，一个是磁场和回路。一个是有电流时或者没有电流时操作的共同点。 （停顿5s）（板书：（2）讨论——异与同
磁场 回路）
师：我们先来看看磁场。第一个实验用的是谁的磁场？ 生：蹄形磁铁
师：第二个实验呢？ 生：条形磁铁
师：第三个实验还是磁铁吗？ 生：不是
师：那是谁产生的磁场？ 生：电流产生的磁场。
师：非常好，电流也能产生磁场。我们再来看操作过程。实验一是如何操作的？ 生：切割磁感线
师：用导体棒切割磁感线，也就是回路发生了变化。（板书：变） 师：第二个实验，如何操作？ 生：移动磁铁。
师：移动磁铁，也就是回路处的磁场发生了变化，对不对？ 生：对 （板书：变）
师：看第三个实验，闭合断开开关，移动滑片，这些操作我们并没有改变磁场和回路的位置，也产生了感应电流。我们移动滑片，改变了什么呢？ 生：电流
师：改变电流也就改变了什么？ 生：磁场强弱
师：非常好，通过改变电流来改变回路处的磁感应强度。
师：我们再来分析。第一个实验，导体棒不动，能产生感应电流吗？ 生：不能
师：第二个实验，如果将导体棒放在线圈中不动，有电流吗？ 生：没有
师：第三个实验，开关闭合状态下，不移动滑片，有感应电流吗？ 生：没有
师：可见，电流产生于“变”，磁场和回路，必须有一个变化，才能产生电流。那么磁场或者回路变了，就一定能够产生感应电流吗？请同学们看老师演示实验。
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演示实验1 (切割磁感线不一定能产生电流)
师：切割磁感线一定能产生电流吗？请同学们看老师演示一个实验： 教师演示实验
师：这个装置两板间的磁场可看成匀强磁场。请同学们观察电流表指针，好，切割磁感线，有吗？ 生：有
师：一定有吗？现在吗老师水平移动线圈，有吗？ 生：没有
师：这个过程切割了磁感线吗？ 生：切割了
师：实验表明，切割磁感线也不一定产生感应电流。老师将线圈捏扁，改变回路面积，有电流吗？ 生：有
演示实验2 (改变面积不一定能够生
电) 师：一定有吗？现在老师将磁场换成蹄形磁铁的磁场，将线圈放在磁场中心处，好，将线圈捏扁，改变面积，有吗？ 生：没有
师：可见，改变面积也不一定能够生电。
演示实验3 (回路处的磁场变了不一定能够生电)
师：磁铁运动，使回路的磁场变化就一定能产生感应电流吗？让条形磁铁穿过线圈，有电流吗？ 生：有
师：一定有吗？现在老师将条形磁铁换成蹄形磁铁，还是将线圈放在磁铁中心，让线圈
沿着轴线向下运动，有感应电流吗？ 生：没有
师：可见，磁铁运动，使回路处的磁场变了也不一定有感应电流。
演示实验4 (电流的磁场变了，也不一定能够生电)
师：电流的磁场变化了，就一定有感应电流吗？刚才第三组同学做实验用的线圈，老师现场来绕制。第一种绕法，用一根线绕，好，先固定一端，一圈两圈三圈，绕好了，接到电路中，请同学们注意观察指针。闭合开关，有感应电流吗？ 生：有
师：移动滑片，有吗？ 生：有
师：断开开关呢？ 生：有
师：这种线圈的绕法就是第三组同学用的线圈。现在老师换一种绕法。两条线一起绕，先将两条线对折，两条线同时绕，一圈两圈三圈~好的 绕好了。老师重复刚才的实验。闭合开关，怎么样？ 生：没有电流 师：移动滑片？ 生：没有 师：断开开关？ 生：也没有
师：实验发现用第一个线圈可以生电，第二个线圈不能生电，可见，电流的磁场变了，也不一定能够生电。
进一步分析
学生画磁感线1
师：那么我们刚才得出的结论，电流生于“变”，这里的变本质上指的是谁呢？
师：我们进一步来分析。由于无论哪种方案，都需要磁场。刚才我们演示的这三个实验，磁场或者面积变了，并没有产生电流。请大家在实验报告纸上画出以下几种情况的磁感线分布，看看能否找出共同点。
（学生画磁感线）
师：大家画得差不多了，我们一起来分析。第一个图蹄形磁铁的磁感线，第二个图是电流产生的磁场，同学们有发现这种双线绕法和单线绕法的不同吗？ 生：有反向的电流
师：相当于两个电流流向相反的螺线管，所以产生的磁场有向上的也有向下的。好，第三个图，是一个匀强磁场。第一个图，我们将蹄形磁铁向下移动，穿过线圈的磁感线有什么特点？ 生：„„
师：磁场变强了！但磁感线穿进又穿出，等效没有穿过回路。第二个图，当我们移动滑片，电流变了，磁场变了，但是，我们看到，穿过线圈的磁感线有何特点？ 生：抵消
师：由于电流方向相反，磁感线向上和向下的条数刚好相等，等效于没有磁感线穿过线圈。第三个图，水平移动线圈，穿过线圈的磁感线怎么样？ 生：不变
师：所以，这三种操作有什么共同点啊？ 生：磁感线条数不变。
师：没有产生感应电流，是因为磁感线的条数恒为0或不变。
进一步分析
学生画磁感线2
我们再来看看，这三组能产生感应电流的实验，请大家画出磁感线，找出磁感线分布的变化。
（学生画磁感线）
师：XXX，你来说说，当导体棒向右移动时，回路中磁感线有什么变化？
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生：变少
师：将磁铁向上移，磁感线条数怎么变？ 生：变少
师：将滑片右移，减小电流，请问回路处的磁感线条数？ 生：变少
师：我们发现，尽管方法不同，但穿过回路的磁感线的条数都减少了。所以我们得出结论，感应电流的产生是因为磁感线的条数发生了变化。磁感线的条数就是？ 生：磁通量
总结结论
师：我们总结出，无论采用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生了变化，回路中就产生感应电流。到这里，我们就得出了感应电流产生的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。
科学家历史
师：今天，我们站在巨人的肩膀上，花了不到一节课的时间就通过实验探究得到了产生感应电流的条件。而这个结论的得来在历史上经历了非常漫长并且艰辛的过程，在这里我们有必要简单回顾这段历史。 1820年，丹麦物理学家奥斯特在一次偶然的实验中发现了电能够生磁。这一发现引起了科学界极大的重视。英国物理学家法拉第对这一发现非常感兴趣，他认为既然电能够产生磁，反过来，磁也应该能产生电。经过十年的不断实验，终于揭开了“磁生电”的秘密。
我想，我们应该学习法拉第这种善于思考、坚持不懈、兢兢业业的精神，为建设我们富强、民主、文明的社会主义现代化国家而努力。 这里老师还想提另外一个人，就是科拉顿。
他曾经试图用磁铁在线圈中获得电流，但他为了使磁铁不至于影响电流计中的小磁针，他特意将电流计放到隔壁的房间里。将磁铁放入线圈后跑到另外的房间观察电流表，但每次都没有看到指针偏转，没有发现电磁感应现象，距离成功只有一步之遥，结果令人十分遗憾。
人们总是习惯在静止中思考问题，所以同学们，有时候我们可以换一个角度思考问题， 也许就会有意想不到的收获。 最后，老师想将另一位在电磁领域也作出卓越贡献的科学家麦克斯韦说过的一段话送给大家——科学家其实也有许多粗糙的想法和不成功的经验。他们是伟大的，但并不是高不可攀的。
也许你现在也有很多想法，只要你勇于尝试，敢于创新，也许多年以后，你也是一位伟大的科学家。
好，这节课我们就上到这里，下课！
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
