《探究感应电流产生的条件》教学设计

董霄梦

关键词：高中物理；教学设计；合作探究；归纳法

中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1009-010X（2018）14-0050-03

一、教学设计

《探究感应电流产生的条件》本节采用“设疑激趣、互做互动、合作探究、归纳总结”的教学方法，即通过课堂魔术“神奇的笔筒”引入，激发学生的探究兴趣，然后让学生尝试自己动手实验探究问题，并在探究过程中通过合作互助领悟科学的探究方法，提升科学探究能力，最后探究出问题的本质。本节应用了以学生为主体，教师为主导，问题为主轴、思维为主攻的有效教学模式。

二、教学过程

【魔术导入】

师：我最近获得了一个神奇的笔筒，当我手中的两支笔，一只红色，一只黑色，某一只插入笔筒时，它就会轻轻地告诉我放入的是哪一种颜色的，哪一头放入的，你相信吗？有没有同学想要来试一试？

一个学生上台试验，教师蹲在讲台下面，看着与笔筒相连的灵敏电流计，准确猜出学生放入的是笔的哪一头。在学生的惊讶声中，教师拆掉了笔筒，露出了线圈和电流计。

师：大家猜测我的笔里面有什么？

生：磁铁？

师：对的，那判断依据是什么呢？

再次演示把红笔的磁铁和黑笔的磁铁插入可看到电流计的偏转角度不同。

总结：电流计偏转证明电路中有电流，但却没有外加电源，这个电流是怎么产生的呢？（引导学生回忆之前所学的相关知识）其实这就是法拉第探寻十年之久的感应电流，这个现象就叫电磁感应现象，也就是磁生电。我们本节课的任务就是要探究感应电流的产生条件。

【实验一：磁铁插入线圈】

现在学生进行分组实验，用手边的器材连接电路，并模拟教师刚才的实验，看是否也会使电流计偏转？

【设计意图】

通过神奇笔筒引入，调动学生的学习兴趣，并引发学生思考，同时动手模拟，使学生发现物理的神奇也可以自己动手体验。

学生实验，教师巡视并进行点拨。

问题一：为使电流计偏转你是如何操作的？有什么现象？

生：磁铁插入和拔出时有感应电流，静止不动时没有。

问题二：大家猜测产生感应电流的条件是什么？

甲：线圈切割磁感线。

乙：磁场变化。

丙：相对运动。

丁：磁通量变化。

【实验二：模拟法拉第的实验】

师：带着刚才的猜想我们把磁铁拿走，用桌上的仪器看能否再次获得感应电流？

学生分组讨论，想到用通电螺线管代替磁铁，用滑动变阻器改变电流的大小。

分组实验并提醒开关开始时要断开。

问题一：你是如何操作的？

问题二：你观察到了什么现象？

问题三：你能试着解释原因吗？

做实验成功的小组代表发言。

【设计意图】

锻炼学生的语言组织能力，小组协作能力。并通过现象对比分析，使学生自己发现规律。

師：根据刚才的现象，前面的猜想哪些是不正确的？

生：切割和相对运动。

刚才我们通过开关的通断，看到不切割磁感线也可以产生感应电流。由于对初中时期切割磁感线产生感应电流这个观念根深蒂固，因此把我们的认识带入了歧途。那么切割磁感线一定会产生感应电流吗？

【实验三：线圈切割磁感线实验】

师：我们再来看一下讲台上的这个仪器，两块强磁铁的中间部分可以看作是匀强磁场。现用一个线框在磁场中运动，大家猜猜看什么情况下会产生感应电流呢？

教师演示，并提醒大家认真观察是否有感应电流产生，然后学生总结。

生：在磁场中左右平动，上下切割都没有感应电流，但进出磁场时有感应电流。

师：可见切割并不是产生感应电流的条件。那什么样的切割才可以产生感应电流呢？

生：磁感线条数发生变化。（磁通量发生变化）师：所以前面猜想磁场变化的也可以否定啦。现在我们基本上已经得到了感应电流的产生条件，那么我们用什么方法得出这个结论的呢？

生：归纳法。

师：下面请同学用准确的语言说出产生感应电流的条件是？

（抓住关键词：闭合回路，磁通量变化或者磁感线条数变化）

【结论】

只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流。

师：磁通量的变化是哪些物理量的变化？

生：磁感应强度变化或者闭合回路的面积发生变化。

回顾之前的三个实验，并对号入座。

大家猜测：第三个实验中若将线圈转动会有感应电流产生吗？演示实验，然后让学生解释原因。

线圈中磁通量发生变化。

【课外延伸】

我们把线圈换成导线绳，能否“摇绳发电”？看视频“摇绳发电”。

【设计意图】

再一次引发学生的学习兴趣，并使学生学以致用。

摇绳的两个人是南北站立还是东西站立更合适？学生讨论后回答。

【回归课堂导入】

大家猜猜，教师是怎么判断笔是哪一头插入的。经讨论总结可得出磁铁的强弱不同，两极插入效果不同的结论。

【总结】

说一说通过这节课的学习你有哪些收获。

法拉第发现了电磁感应现象后发明了电动机，为第二次工业革命打下了基础。其实生活中很多物品都应用了电磁感应原理，比如电子吉他、磁卡、金属探测器等等，这些今后我们都会学习到。

板书设计

探究感应电流产生的条件

一、感应电流

电磁感应现象

二、实验探究

1.磁铁的插入实验

2.模仿法拉第实验

3.闭合电路的部分导体在磁场中运动

三、猜想

线圈切割磁感线

磁场变化

相对运动

磁通量变化

四、归纳总结

只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。

三、教学反思

通过本节实验探究课，收获虽然很多但也有一些不足：

（一）学生的参与度提高。即能让学生说的让学生说，能让学生做的让学生做，能让学生总结的让学生总结。使学生通过亲自实验，锻炼动手能力；通过合作探究，锻炼思考和总结能力；通过先猜想后论证，培养辩证思维能力。

（二）多让学生进行设计活动是平时教学中应该尝试的。但往往因为教学进度、习题积压导致常规课堂的新授课不能好好讲，同时也剥夺了学生进行探究的机会，这是我们学生学过的知识还不会的根源。

（三）这节课的不足之处在于容量偏大，导致后面进行探究总结的时间太过仓促。原因是因为前面学生动手实验，特别是模拟法拉第实验时耗时较长。还因为学生电学实验组装电路的基础不扎实，耽误了些时间。