“探究感應電流的產生條件”新課教學設計

梁玉智

一、教材分析

在初中學生已初步學過電磁感應現象的情況下，對產生感應電流的條件：1.電路閉合，2.切割磁感線很熟悉展開研究。如何讓學生轉變這一觀點，進而轉到且接受磁通量變化這一觀點上。這是本節著重要解決的問題。

二、重點、難點

1.重點：感應電流產生的條件;2.難點：磁通量變化的判斷。

三、教學手段

演示實驗一、二、三配套儀器，學生實驗配套儀器。

四、教學過程

1.引入：

同學們知道電是怎樣產生的？需要什么條件才能產生電流呢？產生電流的條件初中學過了嗎？

2.磁通量

為了準確理解產生電流的條件，我們先學習一個新的物理量——磁通量φ。

勻強磁場中有一平面與磁場垂直，則定義磁感應強度B與平面面積S的乘積，叫做穿過這個面的磁通量。即φ=BS。

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

如果磁場方向與平面平行，那么還有磁感線穿過平面嗎？此時φ是多少？

思考：

①對于給定的勻強磁場（磁感應強度為B）和平面的面積（S不變），什么時候磁通量最大？什么時候磁通量最小？

②磁通量的大小與什么有關？

③要改變磁通量，可以改變什么物理量？

3.產生感應電流的條件：

產生感應電流的條件究竟是什么呢？

①做演示實驗一，觀察現象，分析產生與不產生電流的原因，填表一。

問題：什么情況下可以產生感應電流？什么情況下不產生感應電流？

學生回答：切割時產生感應電流，不切割時不產生感應電流。

②學生動手做實驗二，實驗后填表二。

問題：以上2個實驗，請同學們歸納一下產生感應電流的條件是什么？

學生回答：a、電路閉合。b、導線切割磁感線。

引導學生比較表一、二，提問：“a、產生電流時φ改變嗎？b、不產生電流時φ改變嗎？”

學生回答：“產生電流時φ改變，不產生電流時φ不改變。”

“是不是產生電流與φ的改變有所關系呢？老師建立產生感應電流條件的另一個觀點：a、電路閉合;b、導線切割磁感線，同意的同學請舉手。”

舉手的很少。

“星星之火，可以燎原。信不？”

學生笑。

做演示實驗三，觀察現象后讓學生分析填表三。

問題：“請看表三，感應電流產生時切割磁感線嗎？沒有感應電流時切割磁感線嗎？磁通量改變嗎？”

學生答：“都不切割，有電流時磁通量改變了。”

“說明什么問題？”

學生回答不出。

“將三個圖表一起觀察，不切割磁感線時也可能產生電流嗎？”

“可能。”

“這又說明什么問題？還能認為切割磁感線是產生感應電流的條件嗎？”

“不是。”

“那么產生電流的條件是什么？”

學生在議論。有個別學生說出是磁通量發生變化。

讓說出是磁通量發生變化的學生說明理由：“看這三個表格，有電流產生時磁通量都發生變化，沒有電流產生時磁通量不發生變化。”

“好，請同學們重新觀察三個表格，真是這樣嗎？”

觀察后有的學生還是有點不敢肯定的回答：“是的。”

“對，產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。”

學生笑了。

“以后判斷電流的產生，還從切割磁感線來判斷嗎？應該從什么條件來判斷？”

“電路閉合，磁通量改變。”

寫在后面：

本教學設計，在第一、第二個實驗中似乎進一步加強了產生感應電流的條件：1、電路閉合，2、切割磁感線。第二個實驗結束后的歸納有意識地建立磁通量變化的觀點（有點輕描淡寫），但是此時學生并不認同。第三個實驗后，學生好似跌入深淵，對初中的觀點想放棄又不敢確定，學生處于懷疑中、矛盾中，直至將三個實驗的數據匯總，且歸納出磁通量變化這一觀點后，學生才認識到不切割磁感線也可能產生電流，切割磁感線不是產生感應電流的唯一類型，只要閉合電路中磁通量變化即可產生感應電流，并愉快地接受這一觀點。本設計妙就妙在：先將切割磁感線這一觀點拋到高處，然后又突然讓它跌到深淵中。此（切割磁感線這一觀點）消彼（磁通量變化這一觀點）長，妙哉！