电磁感应现象 教学设计2

【教学目的】

1、知道磁通量φ的概念，并能进行一些定性和定量的判断

2、知道什么是电磁感应现象

3、理解、掌握产生感应电流的条件

4、知道电磁感应现象中能量守恒定律的运用

【教学重点】

掌握产生感应电流的条件

【教学难点】

闭合电路磁通量变化的判断

【教具】

灵敏电流计、蹄形磁铁、条形磁铁、原副线圈、滑动变阻器、开关、导线若干、电池

【教学过程】

○、引入

本节的内容基本属于复习性质，但我们仍然希望在复习的基础上有一些认识上的拔高。因此，在复习电磁感应现象的形成之前，我们先介绍一个新的物理量，这就是——

一、磁通量

物理学上定义，通过磁场中任何一面积S的磁通量等于磁感应强度矢量B在该面积之法线方向上的分量与面积的乘积。怎样理解这个表述呢？草稿板图、矢量分解说明…

如果磁场恰好就是垂直这个面积S的，这个分解还有必要吗？学生：没有必要。

当匀强磁场中有一个垂直磁场的平面，磁感应强度为B ，平面面积为S ，则穿过这个平面的磁通量（简称磁通）为

φ = BS

启发：如果考查的平面和磁场不垂直，磁通量有该怎样求呢？

☆学生尝试…得方案：①分解磁场，取B⊥ ；②取正对面积，取S⊥ 。（教师配合版图1、2、3讲解…）

φ的物理意义是什么？请同学们回忆：当我们用磁感线表征磁场时，B的大小怎么体现？

学生：磁感线的疏密。

磁感线的疏密是不是可以理解为穿过单位面积的磁感线的条数？

学生：是的。

因此，当我们再观察φ的定义式时，不难发现，φ的物理意义就是什么？

学生：磁感线的条数。

物理意义：磁通量表征磁感线的条数。

单位：韦伯；1Wb = 1T·m = 1V·s

磁通量是矢量还是标量？这里有一个矢量乘法的问题，我们还不可能理解透彻，因此只能正面告诉大家——

磁通量是标量

磁通量是标量，却有正负之分。当我们规定从平面的一面穿进的磁感线条数为正通量，则从另一面穿进的磁感线条数为负通量，磁通量的运算遵从代数法则。

二、电磁感应现象

有些演示实验，我们在初中时已经见过了，这里加深以下印象——

演示：图4所示的实验

引导学生用“回路”和“磁通量”的语言分析实验的结果和原因。

★师生讨论：如果导体在竖直方向上运动，会不会磁通量的变化？会不会有感应电流？

演示：验证上面的结论

演示：图5所示的实验

引导学生用“回路”和“磁通量”的语言分析实验的结果和原因。

★师生讨论：如果磁铁在螺线管中不动，会不会磁通量的变化？会不会有感应电流？

演示：验证上面的结论

演示：图6所示的实验

1、开关合上、断开瞬间，观察电流计的指针情况；

2、合上开关后，滑动变阻器触头，观察电流计的指针情况。

★学生总结类似规律…

结论展示：只要闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。

★学生自己设想一些磁通量发生变化的方案，上台实验验证自己的方案…

三、电磁感应现象中的能量转化

发生电磁感应的过程就是一个发电的过程，电池的电能输出需要消耗化学能，那么，电磁感应的电能输出会消耗什么形式的能量呢？

我们下面看一个基本模型（图7）

大家注意，这实际上是图4所示实验的一个抽象

★师生共同分析：电流情形安培力情形对导体棒动力学分析，得到速度减小、动能减小。

结论：机械能能转化成电能。

学生类比分析图5实验的能量转化。

对于图6所示实验的能量转化情形，则要复杂一些，我们在后面在加以介绍。

四、小结

本节的知识虽然大多是复习性质的，但我们在认识电磁感应的现象和原因的关系时，引进了新的语言和观点，那就是磁通量和能量的观点。应该说这两个观点的内涵还是比较深的，我们今天只是初步的运用了一下。在本章的后面节次的学习中，我们还会多次照应、强调这两个观点的运用，希望引起大家的重视。

五、作业布置

【板书设计】

注意“教学过程”的带框字符，即是板书计划。