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电生磁”做铺垫 逆向思维是关键
发布时间:2017-12-06  信息发布人:管理员  

 关于电磁感应这一教学内容,您在教学中提出的探究问题是什么?

  如果把本节课要探究的结果还原为问题,应该是:①磁能否生电?②怎样使磁生电?③电流的方向与什么因素有关?

  针对设计实验环节,如果由学生通过讨论交流来设计,您认为学生的设计方案中可能会出现哪些问题?具体说明你将怎样应对解决这些问题?

  “怎样引导同学们自己提出这些问题并选准研究的方向呢?”成为首要问题。

  教师首先利用课件展示“奥斯特实验”,请同学们回忆实验说明的问题:利用电流可以获得磁场;改变电流方向,磁场方向也会改变;改变电流大小,磁场强弱也会改变。为学生逆向思维提出问题提供支持。

  介绍科学家们的探索,激励学生提出问题。教师先介绍在奥斯特发现电能生磁以后,有的科学家在应用领域中进行探索,制成了电磁铁,才有了后来的电磁起重机、电磁继电器、电话等等,有的科学家不满足已有的原理应用,在努力寻求新发现想通过新问题的研究为人类做出更大贡献。假设你们就生长在那个年代,也一定会在奥斯特发现的激励下萌生研究的冲动,你也可能提出一些新的需要研究的问题。引导学生提出:磁能否生电?怎样使磁生电?明确研究方向。

  明确了探究的问题,“怎样做才能使磁生电”这个问题对于学生来说有一定的困难,教师还需利用奥斯特实验对学生进行思维引导和方法启示,架起原知识与新问题间的桥梁。

  1、教师先引导学生认识奥斯特研究的是电生磁,他在导线两端接上电源,使导线内的电荷定向运动起来形成电流,提供了生磁的前提条件;磁场看不见摸不着,他用小磁针进行检验;把磁针平行地放在导线下,建立起电流与磁针的联系。

  2、现在,我们研究的是磁怎样生电,需要什么器材?该怎么办?大胆地猜一猜。启发学生产生许多猜想:有的猜拿一个磁铁,把导线直接放进去,用与导线串联的电流表来检验电路中是否有电流;有的猜把导线缠绕在磁铁上才行;还有的猜让导线在磁场中运动起来,电流表指针才会偏转。

  3、学生们利用所给和自选的实验器材,按照自己和同学们的猜想进行实验。通过实验,能发现许多产生电流和不能产生电流的具体做法并在班上展示交流。师生共同探讨出最终的实验方案。

  4、学生动手实验,观察实验现象。教师引导学生尝试着用一句话把产生感应电流的条件表述出来。最终探究出:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象叫电磁感应。

  在整个“电磁感应现象”的探究学习过程中,既能让学生经历完整的科学探究过程,又能使学生在此过程中对对比、逆向思维、空间想象、抽象概括等方法有更深的体会和认识。

  我认为电磁感应这一教学内容,探究的主要问题有两个:

  1、磁能否产生电?

  2、在什么情况下磁可以生电?(也就是产生感应电流的条件)

  具体的探究的过程如下:

  引导学生通过奥斯特实验认识电生磁的事实,提出磁能否生电的问题

  问题:1、我们将线圈置于磁场中,假如磁能生电,如何能知道磁生了电呢?(引导学生得出线路中接入电流表、小灯泡等)。

  引入演示:将电流表串入电路中,闭合开关磁生电了吗?(没有)也许是电流很微弱,我们换用一个高灵敏电流表来检测。

  演示:将电流中的电流表换成灵敏表,闭合开关,磁生电了吗?(没有),可能是磁场不够强,换块大的磁铁试试看,合上开关电流表指针还是不偏转,实在另人失望,那是不是线圈的匝数不够呢?此时保持闭合,故意将线圈从马蹄形磁铁中移出,学生发现灵敏电流表的指针大角度偏转,磁生电了!我们再来试试看,这是不是偶然现象?(将磁铁来回移动)

  2、什么条件下磁可以生电?

  从刚才实验中我们发现磁能生电,但并不是任何情况下都能生电。那么什么情况下能生电呢?下面我们通过实验来探讨一下。

  (学生两人一组,讨论实验所需器材,组装并实验,教师来回巡视指导)

  什么情况下可以生电?学生小结:线圈(或导线)运动时可以生电,静止时不能生电。

  试着让线圈的一条边分别做水平运动和竖直运动,看看我们的结论对吗?谁来发表一下你的实验结果?

  学生:水平运动有电流,竖直运动无电流。

  看来并不是导体在磁场中运动就回有电流,那我们的结论该如何修改呢?(各小组再进行实验相互讨论再修改结论)

  事实上奥斯特在发现电生磁后,不少科学家都进行了大量的实验来探索磁能否生电。英国的物理学家法拉第经过十年的不懈努力,终于在1831年首先发现了:

  结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫感应电流。

  3、感应电流与哪些因素有关?

  刚才做实验的时候,电流表的指针是朝一个方向偏转,还是左右摆动,这说明了什么?指针会左右摆动,说明电路中电流方向发生了变化。你们能让指针向左偏转吗?或向右偏转?

  (学生实验后发表自己的做法和想法)

  改变导体在磁场中的运动方向,感应电流会发生改变。但刚才大家的结果中有一个问题,导体向左运动,有的组指针向左偏转有的组向右偏转,是什么因素使感应电流的方向不同呢?

  写下自己的猜想与假设,列出实验方案,并通过你们的实验来验证你们的猜想是否正确,再做出分析和论证。