“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”新課教學(xué)設(shè)計(jì)

梁玉智

一、教材分析

在初中學(xué)生已初步學(xué)過電磁感應(yīng)現(xiàn)象的情況下，對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：1.電路閉合，2.切割磁感線很熟悉展開研究。如何讓學(xué)生轉(zhuǎn)變這一觀點(diǎn)，進(jìn)而轉(zhuǎn)到且接受磁通量變化這一觀點(diǎn)上。這是本節(jié)著重要解決的問題。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)

1.重點(diǎn)：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件;2.難點(diǎn)：磁通量變化的判斷。

三、教學(xué)手段

演示實(shí)驗(yàn)一、二、三配套儀器，學(xué)生實(shí)驗(yàn)配套儀器。

四、教學(xué)過程

1.引入：

同學(xué)們知道電是怎樣產(chǎn)生的？需要什么條件才能產(chǎn)生電流呢？產(chǎn)生電流的條件初中學(xué)過了嗎？

2.磁通量

為了準(zhǔn)確理解產(chǎn)生電流的條件，我們先學(xué)習(xí)一個(gè)新的物理量——磁通量φ。

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一平面與磁場(chǎng)垂直，則定義磁感應(yīng)強(qiáng)度B與平面面積S的乘積，叫做穿過這個(gè)面的磁通量。即φ=BS。

Φ的意義是什么呢？如果B越大，S越大，那么穿過這個(gè)面積的磁感線條數(shù)也越大，此時(shí)φ也越大。

如果磁場(chǎng)方向與平面平行，那么還有磁感線穿過平面嗎？此時(shí)φ是多少？

思考：

①對(duì)于給定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度為B）和平面的面積（S不變），什么時(shí)候磁通量最大？什么時(shí)候磁通量最??？

②磁通量的大小與什么有關(guān)？

③要改變磁通量，可以改變什么物理量？

3.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：

產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件究竟是什么呢？

①做演示實(shí)驗(yàn)一，觀察現(xiàn)象，分析產(chǎn)生與不產(chǎn)生電流的原因，填表一。

問題：什么情況下可以產(chǎn)生感應(yīng)電流？什么情況下不產(chǎn)生感應(yīng)電流？

學(xué)生回答：切割時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不切割時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流。

②學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)二，實(shí)驗(yàn)后填表二。

問題：以上2個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們歸納一下產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？

學(xué)生回答：a、電路閉合。b、導(dǎo)線切割磁感線。

引導(dǎo)學(xué)生比較表一、二，提問：“a、產(chǎn)生電流時(shí)φ改變嗎？b、不產(chǎn)生電流時(shí)φ改變嗎？”

學(xué)生回答：“產(chǎn)生電流時(shí)φ改變，不產(chǎn)生電流時(shí)φ不改變?！?/p>

“是不是產(chǎn)生電流與φ的改變有所關(guān)系呢？老師建立產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的另一個(gè)觀點(diǎn)：a、電路閉合;b、導(dǎo)線切割磁感線，同意的同學(xué)請(qǐng)舉手?！?/p>

舉手的很少。

“星星之火，可以燎原。信不？”

學(xué)生笑。

做演示實(shí)驗(yàn)三，觀察現(xiàn)象后讓學(xué)生分析填表三。

問題：“請(qǐng)看表三，感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí)切割磁感線嗎？沒有感應(yīng)電流時(shí)切割磁感線嗎？磁通量改變嗎？”

學(xué)生答：“都不切割，有電流時(shí)磁通量改變了。”

“說明什么問題？”

學(xué)生回答不出。

“將三個(gè)圖表一起觀察，不切割磁感線時(shí)也可能產(chǎn)生電流嗎？”

“可能?！?/p>

“這又說明什么問題？還能認(rèn)為切割磁感線是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件嗎？”

“不是?！?/p>

“那么產(chǎn)生電流的條件是什么？”

學(xué)生在議論。有個(gè)別學(xué)生說出是磁通量發(fā)生變化。

讓說出是磁通量發(fā)生變化的學(xué)生說明理由：“看這三個(gè)表格，有電流產(chǎn)生時(shí)磁通量都發(fā)生變化，沒有電流產(chǎn)生時(shí)磁通量不發(fā)生變化。”

“好，請(qǐng)同學(xué)們重新觀察三個(gè)表格，真是這樣嗎？”

觀察后有的學(xué)生還是有點(diǎn)不敢肯定的回答：“是的?！?/p>

“對(duì)，產(chǎn)生電流的條件就是它。還記得老師前面剛說的那句話嗎？星星之火，可以燎原。”

學(xué)生笑了。

“以后判斷電流的產(chǎn)生，還從切割磁感線來判斷嗎？應(yīng)該從什么條件來判斷？”

“電路閉合，磁通量改變?！?/p>

寫在后面：

本教學(xué)設(shè)計(jì)，在第一、第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中似乎進(jìn)一步加強(qiáng)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：1、電路閉合，2、切割磁感線。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的歸納有意識(shí)地建立磁通量變化的觀點(diǎn)（有點(diǎn)輕描淡寫），但是此時(shí)學(xué)生并不認(rèn)同。第三個(gè)實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生好似跌入深淵，對(duì)初中的觀點(diǎn)想放棄又不敢確定，學(xué)生處于懷疑中、矛盾中，直至將三個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)匯總，且歸納出磁通量變化這一觀點(diǎn)后，學(xué)生才認(rèn)識(shí)到不切割磁感線也可能產(chǎn)生電流，切割磁感線不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的唯一類型，只要閉合電路中磁通量變化即可產(chǎn)生感應(yīng)電流，并愉快地接受這一觀點(diǎn)。本設(shè)計(jì)妙就妙在：先將切割磁感線這一觀點(diǎn)拋到高處，然后又突然讓它跌到深淵中。此（切割磁感線這一觀點(diǎn)）消彼（磁通量變化這一觀點(diǎn)）長(zhǎng)，妙哉！