“探究感应电流的产生条件”新课教学设计

梁玉智

一、教材分析

在初中学生已初步学过电磁感应现象的情况下，对产生感应电流的条件：1.电路闭合，2.切割磁感线很熟悉展开研究。如何让学生转变这一观点，进而转到且接受磁通量变化这一观点上。这是本节着重要解决的问题。

二、重点、难点

1.重点：感应电流产生的条件;2.难点：磁通量变化的判断。

三、教学手段

演示实验一、二、三配套仪器，学生实验配套仪器。

四、教学过程

1.引入：

同学们知道电是怎样产生的？需要什么条件才能产生电流呢？产生电流的条件初中学过了吗？

2.磁通量

为了准确理解产生电流的条件，我们先学习一个新的物理量——磁通量φ。

匀强磁场中有一平面与磁场垂直，则定义磁感应强度B与平面面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。即φ=BS。

Φ的意义是什么呢？如果B越大，S越大，那么穿过这个面积的磁感线条数也越大，此时φ也越大。

如果磁场方向与平面平行，那么还有磁感线穿过平面吗？此时φ是多少？

思考：

①对于给定的匀强磁场（磁感应强度为B）和平面的面积（S不变），什么时候磁通量最大？什么时候磁通量最小？

②磁通量的大小与什么有关？

③要改变磁通量，可以改变什么物理量？

3.产生感应电流的条件：

产生感应电流的条件究竟是什么呢？

①做演示实验一，观察现象，分析产生与不产生电流的原因，填表一。

问题：什么情况下可以产生感应电流？什么情况下不产生感应电流？

学生回答：切割时产生感应电流，不切割时不产生感应电流。

②学生动手做实验二，实验后填表二。

问题：以上2个实验，请同学们归纳一下产生感应电流的条件是什么？

学生回答：a、电路闭合。b、导线切割磁感线。

引导学生比较表一、二，提问：“a、产生电流时φ改变吗？b、不产生电流时φ改变吗？”

学生回答：“产生电流时φ改变，不产生电流时φ不改变。”

“是不是产生电流与φ的改变有所关系呢？老师建立产生感应电流条件的另一个观点：a、电路闭合;b、导线切割磁感线，同意的同学请举手。”

举手的很少。

“星星之火，可以燎原。信不？”

学生笑。

做演示实验三，观察现象后让学生分析填表三。

问题：“请看表三，感应电流产生时切割磁感线吗？没有感应电流时切割磁感线吗？磁通量改变吗？”

学生答：“都不切割，有电流时磁通量改变了。”

“说明什么问题？”

学生回答不出。

“将三个图表一起观察，不切割磁感线时也可能产生电流吗？”

“可能。”

“这又说明什么问题？还能认为切割磁感线是产生感应电流的条件吗？”

“不是。”

“那么产生电流的条件是什么？”

学生在议论。有个别学生说出是磁通量发生变化。

让说出是磁通量发生变化的学生说明理由：“看这三个表格，有电流产生时磁通量都发生变化，没有电流产生时磁通量不发生变化。”

“好，请同学们重新观察三个表格，真是这样吗？”

观察后有的学生还是有点不敢肯定的回答：“是的。”

“对，产生电流的条件就是它。还记得老师前面刚说的那句话吗？星星之火，可以燎原。”

学生笑了。

“以后判断电流的产生，还从切割磁感线来判断吗？应该从什么条件来判断？”

“电路闭合，磁通量改变。”

写在后面：

本教学设计，在第一、第二个实验中似乎进一步加强了产生感应电流的条件：1、电路闭合，2、切割磁感线。第二个实验结束后的归纳有意识地建立磁通量变化的观点（有点轻描淡写），但是此时学生并不认同。第三个实验后，学生好似跌入深渊，对初中的观点想放弃又不敢确定，学生处于怀疑中、矛盾中，直至将三个实验的数据汇总，且归纳出磁通量变化这一观点后，学生才认识到不切割磁感线也可能產生电流，切割磁感线不是产生感应电流的唯一类型，只要闭合电路中磁通量变化即可产生感应电流，并愉快地接受这一观点。本设计妙就妙在：先将切割磁感线这一观点抛到高处，然后又突然让它跌到深渊中。此（切割磁感线这一观点）消彼（磁通量变化这一观点）长，妙哉！