电磁感应现象物理教案
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【素质教育目标】
（－）知识教学点
2．了解电磁感应现象中能量的转化
3．总结并掌握产生感应电流的条件
（二）能力训练点
1．通过演示实验，培养学生观察现象、分析问题、总结规律、抽象概念的能力。
2．强化学生能的观点，培养学生用能量转化与守恒的规律审势并解决问题的能力。
（三）德育渗透点
1．通过介绍法拉第不怕困难，顽强奋战了十年，终于发现了电磁感应现象的事迹，激发学生在学习与研究中能树立坚韧不拔、持之以恒的顽强意志。
2．通过法拉第研究电磁感应的史实及演示实验，使学生悟出学习物理的重要方法是：设想——实验——总结规律。培养学生真理来源于实践，又反过来为实践服务的辩证唯物主义世界观。
【重点、难点、疑点及解决办法】
1．重点
（1）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，闭合电路中就有感应电流产生。
（2）电磁感应中能量的转化。
2．难点：
闭合电路中磁通量变化的判定。
3．疑点：
如何以能量的角度解释当磁感强度随时间变化时，闭合电路中出现电能。
4．解决办法
（l）通过课本上三个演示实验，引导学生观察、分析、思维、总结产生感应电流的条件。
（2）通过介绍法拉第关于电磁感应的实验，巩固新学知识。培养学生的德育品质及分析问题解决问题的能力。
【课时安排】
l课时
【教具、学具准备】
电流计、线圈、滑动变阻器、开关、蹄形磁铁、条形磁铁、导体棒、电源、导线。
【学生活动设计】
1．观察演示实验，从现象出发，通过分析，总结规律，得出产生感应电流的条件。
2．学生讨论磁感强度变化产生的电能是由什么能转化的。
【教学步骤】
（一）明确目标
了解电磁感应现象，掌握产生电磁感应现象中出现感应电流的条件，了解电磁感应现象中的能量转化。
（二）整体感知
本节通过三个演示实验，得出产生感应电流的条件是穿过闭合导体的磁通量发生变化，并从能量转化的观点，论述这种变化的必然性。
（三）重点、难点的学习及目标完成过程
1．产生感应电流的条件
通过前一章的学习，我们知道，运动的电荷及电流在它们的周围空间能产生磁场，那么反过来，能否利用磁场产生电流呢，今天，我们带着这个设想来研究这个问题。
[实验一]将蹄形磁铁、导体棒和灵敏电流计如图17一l所示绕配好，将AB棒前后移动，同学可观察到灵敏电流计指针摆动，说明电路中有电流，若将AB棒上下移动，指针不动，说明电路中无电流产生。
你观察了这个现象：是什么发生了变化，而引起了电路中出现了电流呢？
为便于学生总结，可画如图17－2的实验装置等效图，通过对等效图的分析，讨论出是由于闭合电路所包围的面积发生了变化而引起了闭合回路中的磁通量的变化，使闭合回路产生了感应电流。
[实验二]“实验一”中所演示的是导体运动，磁场不动，如果导体不动，磁场运动，情况会如何呢？将灵敏电流计、条形磁铁、线圈如图17－3所示装好，请同学观察实验，当条形磁铁插入或拔出线圈时，电流表指针发生偏转，电路中有电流产生。什么原因呢，是由于磁场运动，造成穿过线圈的闭合回路中磁通量发生了变化，如图17—4，插入时，磁感线条数增多，磁通量变化，拔出时，磁感线条数减少，磁通量发生了变化，由于磁通量的变化，而引起闭合回路产生感应电流。（当磁铁放入不动时，则无感应电流。）
上述两个实验，亦可解释为导体切割磁感线，但导体切割磁感线的本质，就是闭合导体中磁通量发生变化，为进一步论证它，我们用实验三来研究。
[实验三]如图17—5所示装置，合上开关或打开开关，观察电流表指针，发现电流表指针发生偏转，闭合回路有电流。
闭合电路，迅速移动滑动变阻器，电流表指针出发生偏转，电路里有电流。
这两种现象中，改变的是什么呢？开关的断开与闭合，滑动变阻器的迅速移动，共同的一点就是电路中的电流发生了变化（有电流或无电流，电流大还是电流小），而我们知道，电流的周围产生磁场，变化的电流产生变化的磁场，因此穿过闭合线圈B的磁感强度发生变化从而引起了穿过B线圈的磁通量发生了变化。
综合上述三个实验，可以得出，无论是闭合回路中的导线在磁场中运动，还是磁场在闭会回路中运动，还是电流变化，归结为一点，只要引起闭合回路中磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象，在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。
2．法拉第电磁感应实验介绍
法拉第在分析奥斯特的电流磁效应后，他认为既然电流周围能出现磁场，磁铁能使靠近它的铁块具有磁性，静电荷能使靠近它的导体带电，那么磁铁或电流也能使靠近它的线圈产生电流，于是法拉第提出了转磁为电的伟大设想，并朝着这个设想开始了无数的实验和艰苦奋斗，法拉第的最初设想，在强磁铁周围的导线应该会产生稳性电流，他设计实验，苦苦思索，企图证实他的设想，但却一次又一次失败了，法拉第并未气馁，而是从失败中总结经验与教训，他顽强地奋战了10年，1831年，他终于发现了电磁感应现象，法拉第实验装置如图17－6所示，当开关S接通或断开瞬间，线圈B中有感应电流，之后法拉第做了大量实验终于实现了转磁为电的理想，其精神使人感动。
3．电磁感应现象中能量的转化。
能量守恒定律是普遍适用的定律，它同样适用于电磁感应现象，电磁感应现象中的电能，可由移动导线或磁铁消耗的机械能转化也可由磁通量的变化消耗的磁场能转化，还可由电流的变化消耗的电能转化。这些能之间的转化，这些转化的应用导致发电机、电动机应压器等用电设备的发明和应用。
（四）总结与扩展
1．产生感应电流的条件是：闭合电路的磁通量发生变化，对于闭合电路有感应电流产生，对于非闭合电路，只要穿过电路的磁通量是非均匀变化的，电路中也有感应电流，但通常对这种瞬间的电流予以忽略，认为只出现感应电动势，如一个导线在磁场中加速切割磁感线，这根导线中就不断有感应电流产生，形成导线两端出现感应电动势。
2．磁通量的变化可以从下面三个方面去判定，一是判定面积的变化，二是判断磁感应强度的变化，三是判定面积和磁感强度同时变化，这三个变化都会引起穿过闭合回路的磁通量的变化。
3．在一定的条件下，“电能生磁”，“磁能生电”，电和磁之间有非常密切的关系。我们今后所学的交流电，电磁振荡与电磁波都要应用这个原理。
【作业与思考】
（一）作业题
课后练习。
（二）思考题
1．如图l7—7所示，小金属环和大金属环重迭在同一平面内，两环互相绝缘，小环有一半面积在大环内，当大环接通电流的瞬间，小环中感应电流的情况是（）
A．无感应电流。
B．有顺时针方向的感应电流。
C．有逆时方向的感应电流。
D．无法确定。
2．关于电磁感应，下列说法中正确的是（）
A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流。
B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流。
C．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动电路中一定会产生感应电流。
D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流。
思考题答案：1．C；2．D。
【板书设计】
产生感应由流的条件
1．电磁感应。
2．感应电流。
3．产生感应电流的条件。
二、法拉第电磁感应实验。
三、电磁感应现象中能量的转化。
