18.2 科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能目標(biāo)（1）知道導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件（2）知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的概念2、過(guò)程與方法目標(biāo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，歸納，概括出利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察，猜想，探究，概括分析能力3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)（1）激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲，（2）培養(yǎng)實(shí)事求是記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的態(tài)度（3）感受科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用教學(xué)重難點(diǎn)1、重點(diǎn)：對(duì)感應(yīng)電流的科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的交流合作意識(shí)2、難點(diǎn)：組織學(xué)生完成電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，既要設(shè)法使現(xiàn)象明顯，又要能歸納總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。教學(xué)方法在教學(xué)上采用啟發(fā)誘導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)觀察，發(fā)現(xiàn)，分析，比喻，推理等教學(xué)方法。學(xué)習(xí)方法控制變量的研究方法教學(xué)過(guò)程一、引入課題通過(guò)前面的學(xué)習(xí)同學(xué)們已經(jīng)知道，人們發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象已有兩千多年了。在這漫長(zhǎng)的時(shí)間里，人們認(rèn)為電就是電，磁就是磁，它們之間是沒(méi)有聯(lián)系的。直到1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體周圍的小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，才開始揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的聯(lián)系，有人把這種現(xiàn)象概括為“電生磁”。既然電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，那么，能不能反過(guò)來(lái)利用磁場(chǎng)來(lái)獲得電流呢?也就是說(shuō)，能不能實(shí)現(xiàn)“磁生電”呢?這在當(dāng)時(shí)確實(shí)是一個(gè)十分吸引人的問(wèn)題。然后介紹英國(guó)物理學(xué)家法拉第在1831年解決了這個(gè)問(wèn)題。簡(jiǎn)介：法拉第是英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家,發(fā)明家即發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)明者。生在一個(gè)手工工人家庭，法拉第的父親是一個(gè)鐵匠。十三歲時(shí)，他就到一家裝訂和出售書籍兼營(yíng)文具生意的鋪?zhàn)永锂?dāng)了學(xué)徒。但與眾不同的是他除了裝訂書籍外，還經(jīng)常閱讀它們。這為他后來(lái)的科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。法拉第主要從事電學(xué)、磁學(xué)、磁光學(xué)、電化學(xué)方面的研究，并在這些領(lǐng)域取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)。1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)之后，法拉第于1821年提出“由磁產(chǎn)生電”的大膽設(shè)想，并開始了艱苦的探索。經(jīng)過(guò)10年的不懈努力,經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的失敗，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律。這一劃時(shí)代的偉大發(fā)現(xiàn)，使人類掌握了電磁運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)變以及機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)變的方法，成為現(xiàn)代發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器技術(shù)的基礎(chǔ)。法拉第是怎樣研究這個(gè)問(wèn)題的呢?最后又得出什么結(jié)論?這就是這節(jié)課要研究的問(wèn)題。二、新課教學(xué)提出問(wèn)題1、演示發(fā)電機(jī)模型，先慢后快再慢，要求學(xué)生觀察燈和我的手，。2、我們?cè)賮?lái)認(rèn)真觀察發(fā)電機(jī)模型，它的構(gòu)造？重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)模型中有線圈導(dǎo)體，有磁體，就有磁場(chǎng)，通過(guò)我們剛才的觀察，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中怎樣才能產(chǎn)生電流呢？說(shuō)明：教師誘發(fā)引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生感到驚奇和困惑，同時(shí)也為猜想作好準(zhǔn)備，對(duì)這節(jié)課的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利條件。猜想與假設(shè)讓學(xué)生開始猜想：可能跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)有關(guān)。（教師把猜想內(nèi)容寫在黑板上）進(jìn)一步追問(wèn)，那么要怎么運(yùn)動(dòng)才能得到電流呢？請(qǐng)同學(xué)根據(jù)我給大家提供的器材制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明。介紹器材，展示U形磁體，開關(guān)，靈敏電流計(jì)，一根導(dǎo)體，細(xì)導(dǎo)線，鐵架臺(tái)，并掛出圖。制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生討論，制定實(shí)驗(yàn)方案和設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表格，詢問(wèn)討論結(jié)果。(如果有同學(xué)舉手就讓他上臺(tái)來(lái)組裝器材，并實(shí)驗(yàn)，如果沒(méi)有。可以讓學(xué)生觀察P118圖1714實(shí)驗(yàn)裝置圖，給學(xué)生一些靈感；由于書上沒(méi)有現(xiàn)成記錄現(xiàn)象的表格，所以老師提出我們?cè)撛鯓觼?lái)記錄這一現(xiàn)象及結(jié)果呢？要求學(xué)生設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)不出來(lái)，再提示，我們主要觀察導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和靈敏電流計(jì)有無(wú)電流產(chǎn)生，所以只設(shè)計(jì)兩項(xiàng)就可以了，如果還是設(shè)計(jì)不出來(lái)，老師再展示設(shè)計(jì)的表格。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)請(qǐng)學(xué)生上講臺(tái)來(lái)演示，并要求演示的學(xué)生講述讓大家觀察哪里。這時(shí)學(xué)生組裝器材，組裝完后，開始實(shí)驗(yàn)，很有可能該學(xué)生一開始實(shí)驗(yàn)就拿著導(dǎo)體左右運(yùn)動(dòng)，看看靈敏電流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，此時(shí)老師發(fā)出驚訝的感嘆，說(shuō)：好！指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明已經(jīng)產(chǎn)生了電流。(有可能學(xué)生做左右運(yùn)動(dòng)后還做其他方向的運(yùn)動(dòng)，并能詳細(xì)的記錄，有可能學(xué)生看到有電流產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)就完了，就不做了，這時(shí)老師點(diǎn)撥，我們剛才看到導(dǎo)體左右運(yùn)動(dòng)有電流產(chǎn)生，那么其他方向呢？）說(shuō)明：讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，不但可以滿足學(xué)生的操作愿望，還可以發(fā)展學(xué)生對(duì)探索知識(shí)和規(guī)律的興趣，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識(shí)興趣。分析與論證演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生做的同時(shí)，其他同學(xué)觀察，也有學(xué)生在思考了。實(shí)驗(yàn)完畢，讓全班學(xué)生4人一組分組討論。再次提出問(wèn)題，通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)，我們來(lái)分析一下怎樣才能得到電流呢？詢問(wèn)討論結(jié)果。生答，教師記錄在黑板上。如果沒(méi)有正確的答案或者沒(méi)有學(xué)生回答，教師提出問(wèn)題：為什么左右，傾斜時(shí)有電流，而上下，前后無(wú)電流？生思考，教師分析：在U形磁體內(nèi)畫出磁感線，并用黑板擦代替導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，把磁感線比喻成甘蔗，把導(dǎo)體比喻成刀，怎樣才能把甘蔗砍斷吃呢？學(xué)生回答，結(jié)論：有無(wú)電流在于是否切割磁感線老師接著提問(wèn)，那么真的只要有導(dǎo)體切割磁感線就一定有電流嗎？老師演示斷開開關(guān)再做一次實(shí)驗(yàn)，引起學(xué)生對(duì)閉合電路的理解。學(xué)生觀察現(xiàn)象，并總結(jié)結(jié)論。說(shuō)明：給出充分的討論時(shí)間，由于作以上引導(dǎo)，同學(xué)們有初步的信息交流能力，有將自己的見(jiàn)解公開與交流的欲望。提出：這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象板書：一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.條件：（1）閉合電路的一部分導(dǎo)體，（2）切割磁感線2.定義：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。由于設(shè)計(jì)為兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，所以評(píng)估，交流放在第二實(shí)驗(yàn)完成以后。我們知道電流是有方向的，那么剛才產(chǎn)生的電流有沒(méi)有方向呢？如果有，你認(rèn)為電流的方向與什么有關(guān)呢？說(shuō)明：繼續(xù)設(shè)問(wèn)，激發(fā)學(xué)生的探索愿望。學(xué)生猜想，教師板書：感應(yīng)電流方向的影響因素。方案1：如果有學(xué)生猜出與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，老師把它寫在黑板上，讓學(xué)生討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和記錄數(shù)據(jù)的表格，由于涉及到兩個(gè)物理量，有點(diǎn)難度，所以學(xué)生設(shè)計(jì)不出來(lái)，可點(diǎn)撥提出控制變量法。方案2：但由于受剛才實(shí)驗(yàn)的影響，學(xué)生可能只能猜出跟導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，那就讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格，如果學(xué)生不能設(shè)計(jì)出具體的記錄表格，教師再像前面一樣點(diǎn)撥。要求學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作分析，得出結(jié)論之后。教師提出，除了跟導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)外，還有沒(méi)有其他影響因素呢，再讓學(xué)生大膽猜想，當(dāng)然提出磁場(chǎng)更好，沒(méi)有提出，教師作適當(dāng)引導(dǎo)，提出導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向已經(jīng)研究了，那么現(xiàn)在能改變方向的就只有磁場(chǎng)方向了，我們就改變來(lái)看，再讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明，再把實(shí)驗(yàn)的結(jié)果記錄在表格中，要求學(xué)生分析交流得出結(jié)論教師板書，討論結(jié)果，感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。至此，實(shí)驗(yàn)完畢，要求學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)評(píng)估。提問(wèn)：1.通過(guò)探究究竟得到了那些啟示？2.探究的設(shè)計(jì)和計(jì)劃的進(jìn)行過(guò)程是否有缺陷？3.還有那些需要改進(jìn)的地方？說(shuō)明：評(píng)估是探究過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，只有通過(guò)這樣的反思和評(píng)估，學(xué)生的科學(xué)探究能力才能逐步提高。交流與合作完成實(shí)驗(yàn)探究后，各組從以下方面進(jìn)行交流和討論：1.如果導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的夾角是銳角，導(dǎo)體中也能產(chǎn)生電流嗎？2.如果導(dǎo)體不動(dòng)，移動(dòng)U形磁鐵，導(dǎo)體中也能產(chǎn)生電流嗎？用學(xué)過(guò)的知識(shí)討論原因。3.導(dǎo)體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電流大小至少與哪些因素有關(guān)？（對(duì)這個(gè)問(wèn)題感興趣的同學(xué)可以到實(shí)驗(yàn)室做一些定性的實(shí)驗(yàn)。）4.電磁感應(yīng)現(xiàn)象過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？教師提出電磁感應(yīng)的應(yīng)用是比較廣泛的，比如，話筒，發(fā)電機(jī)等，那么同學(xué)們能不能把我們學(xué)到的原理及知識(shí)應(yīng)用到生活中去呢？給大家提個(gè)建議，通過(guò)剛才的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道導(dǎo)體切割磁感線能產(chǎn)生電，出示自行車圖片，大家看自行車行駛時(shí)，在不停的動(dòng)，同學(xué)們能不能把這個(gè)地方改裝成發(fā)電機(jī)，這兒安裝電動(dòng)機(jī)，這樣不就把產(chǎn)生的電利用，省力了嗎？針對(duì)這個(gè)問(wèn)題有興趣的同學(xué)下來(lái)可以自己去做些研究。說(shuō)明:從社會(huì)走向物理，物理走向社會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決生活中問(wèn)題的能力，發(fā)展實(shí)踐能力和開創(chuàng)意識(shí)。總結(jié)：同學(xué)們?cè)诒竟?jié)課都有哪些收獲？知識(shí)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象；產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；影響感應(yīng)電流方向的因素；電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系；發(fā)電機(jī)的構(gòu)造、工作原理。方法：科學(xué)探究的一般方法：逆向思維、控制變量等。精神：不怕失敗，堅(jiān)持不懈板書設(shè)計(jì)：18.2科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1、條件： A 、閉合電路的一部分導(dǎo)體B 、切割磁感線運(yùn)動(dòng)2、定義：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流3、感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，磁場(chǎng)方向有關(guān)二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。課后反思：5