人教版选修32《划时代的发现》word教案文档格式.docx
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知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
难点:
教 具
讲义
板
书
设
计
1、奥斯特梦圆“电生磁”
2、法拉第心系“磁生电”
3、实例探究
教 学
环 节
学生学习活动的过程与内容
(按环节设计自学、讨论、实践、探索、训练等内容)
第二案
(二次备课)
(一)引入新课
电荷能够通过“感应”使附近的导体出现电荷,电流能够在其周围“感应”出磁场,那么在磁场能否“感应”出电流呢?
回答是肯定的,这就是电磁感应现象。
我们首先来了解科学家们的探究历程。
[板书课题]划时代的发现
(二)进行新课
引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答:
(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?
在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?
奥斯特面对失败是怎样做的?
(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?
用学过的知识如何解释?
(4)电流磁效应的发现有何意义?
谈谈自己的感受。
结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
(1)许多哲学家提出了各种自然现象之间是相互联系和相互转化的思想。
奥斯特坚信电与磁之间可能存在着某种联系。
而在这之前许多物理学家都坚持认为电与磁是互不相关的。
(2)奥斯特的研究并不是一帆风顺的。
经历了好多次失败,但奥斯特始终没有放弃。
直到1820年4月的一次演讲中他才发现了电流竟使下面的小磁针发生了转动。
也就是电流的磁效应。
(3)奥斯特在1820年4月的一次演讲中,碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。
当电源接通时,小磁针发生了转动。
说明电流对小磁针产生了作用,证明电流在其周围产生了磁场。
这就是发现电流磁效应的过程。
通过前面的学习,我们知道,地磁场是南北方向的,小磁针静止时指示南北方向。
通电直导线的磁场方向遵守安培定则。
当导线南北放置时,导线下方的磁场方向沿东西方向,当导线通电后,小磁针受到电流的磁场作用由原来的南北方向转向东西方向。
奥斯特从磁针的偏转,确定电和磁的联系。
(4)电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存在的某种联系。
奥斯特的思维和实践突破了人类对电与磁认识的局限性。
电流磁效应的发现引发了科学认识领域的思考,推动了电磁学的发展。
2.法拉第心系“磁生电”
引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
提出以下问题
(1)奥斯特发现电流磁效应引发怎样的哲学思考?
法拉第持怎样的观点?
(2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?
法拉第面对失败是怎样做的?
(3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?
(4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?
之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么?
(5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?
谈谈自己的体会。
(1)奥斯特发现电流磁效应引发了对称性的普遍思考:
既然电流能够引起磁针的运动,那么磁铁也会使导线产生电流。
法拉第坚信:
磁与电之间也应该有类似的“感应”。
(2)法拉第的研究并不是一帆风顺的。
经历了好多次失败,但法拉第始终没有放弃。
直到1831年8月29日,他苦苦寻找了10年之久的“磁生电“的效应终于被发现了。
(3)法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作过三次集中的实验研究,均以失败告终。
原因在于,法拉第认为,既然奥斯特的实验表明有电流就有磁场,那么有了磁场就应该有电流。
他在实验中用的都是恒定电流产生的磁场。
(4)多次失败后,1831年8月29日,法拉第终于发现了电磁感应现象。
他把两个线圈绕到同一个铁环上,如图所示。
一个线圈接电源,一个线圈接“电流表”,在给线圈通电和断电的瞬间,令一个线圈中就出现电流。
之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是:
“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
(5)法拉第探索电磁感应现象的历程经历了10年之久,经历了大量的失败,但法拉第凭借自己的坚定信念和对科学的执著追求,勇敢地面对失败,一次又一次,最终成功属于坚持不懈的有心人,他成功了。
作为现代的中学生就要学习法拉第不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
(三)课堂总结
总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究
☆有关物理学史的知识
【例1】(2004,上海综合)发电的基本原理是电磁感应。
发现电磁感应现象的科学家是(C)
A.安培B.赫兹C.法拉第D.麦克斯韦
【例2】发现电流磁效应现象的科学家是_奥斯特_,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培,发现电磁感应现象的科学家是法拉第_,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是__库仑_。
对概念的理解和对物理现象的认识
【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是(B)
A.磁场对电流产生力的作用
B.变化的磁场使闭合电路中产生电流
C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D.电流周围产生磁场
作业
布置
教后感
课堂教学案 教材 第4课(章)、第2节(单元)第2课时,2008年11月19日
4.2探究电磁感应的产生条件
观察法、分析法、归纳法、讲授法
1.知道产生感应电流的条件。
2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
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
渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
感应电流的产生条件。
条形磁铁(两个),导体棒,示教电流表,线圈(粗、细各一个),学生电源,开关,滑动变阻器,导线若干
一、实验观察
(1)闭合电路的部分导体切割磁感线
(2)向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中拔出
(3)模拟法拉第的实验
二、结论:
三、实例探究
本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。
1、实验观察
如图4.2-1所示。
演示:
导体左右平动,前后运动、上下运动。
观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表1中。
学生:
观察实验,记录现象。
表1
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
向前平动
向下平动
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?
如图4.2-2所示。
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在表2中。
表2
磁铁的运动
N极插入线圈
S极插入线圈
N极停在线圈中
S极停在线圈中
N极从线圈中抽出
S极从线圈中抽出
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。
如图4.2-3所示。
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在表3中。
表3
操作
现象
开关闭合瞬间
有电流产生
开关断开瞬间
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
只有当线圈A中电流变化时,线圈B中才有电流产生。
3、归纳总结
大家回想一下什么是磁通量?
写出计算公式和它的单位。
说出磁通量的物理意义以及引起磁通量变化的因素。
(1)一个面积为S的平面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。
(2)公式:
Ф=B·
S
(3)单位:
韦伯(Wb)
1Wb=1T·
1m2=1V·
s
(4)物理意义:
磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。
对于同一个平面,当它跟磁场方向垂直时,磁场越强,穿过它的磁感线条数越多,磁通量就越大。
当它跟磁场方向平行时,没有磁感线穿过它,则磁通量为零。
(5)磁场变化、面积变化都会引起磁通量的变化。
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。
(三)实例探究
关于磁通量的计算
【例1】如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有一面积为S的矩形线圈abcd,垂直于磁场方向放置,现使线圈以ab边为轴转180°
,求此过程磁通量的变化?
关于电磁感应现象产生的条件
【例2】在图所示的条件下,闭合矩形线圈中能产生感应电流的是()
关于电磁感应现象的实际应用
【例3】如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。
铁芯上有两个线圈A和B。
线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合回路。
在断开开关S的时候,弹簧E并不能立即将衔铁D拉起,因而不能使触头C(连接工作电路)立即离开,过一段时间后触头C才能离开,延时继电器就是这样得名的。
试说明这种继电器的原理。
C.磁通密度越大,磁感应强度越大
D.磁感应强度在数值上等于1m2的面积上穿过的最大磁通量
2.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是()
A.Wb/m2B.N/A·
m
C.kg/A·
s2D.kg/C·
m
书面完成P8“问题与练习”第5、6、7题;
思考并回答第1、2、3、4题。
课堂教学案 教材 第4课(章)、第3节(单元)第3课时,2008年11月21日
4.3楞次定律
(1)
发现法,讲练结合法