資源簡介

《實驗：用傳感器研究電磁感應》教學設計
【課標要求】
通過實驗，了解電磁感應現象，了解產生感應電流的條件。知道電磁感應現象的應用及其對現代社會的影響。
【學習目標】
經歷感應電流產生條件的探究活動，進一步提高分析論證能力。
通過模仿法拉第的實驗，歸納出產生感應電流的條件。
了解電磁感應現象發現的重大歷史意義和電磁感應現象的廣泛應用，體會科學技術對人類文明的推動作用。
【重難點】
完成實驗1，檢測目標1；
完成實驗2、實驗3，檢測目標2；
完成活動4，檢測目標3。
【教學過程】
實驗1：觀察“搖繩” 實驗，體會感應電流的產生條件。
請你觀察屏幕上模擬的電流表表盤示數變化，并思考以下問題：
搖晃導線為什么能發電？滿足感應電流的產生條件么？
你認為東西方向和南北方向搖繩，哪種方式發電更大？（考慮地磁場的分布方向）
拓展：風力發電：類似于搖繩，將機械能轉化為電能
實驗2：用微電流傳感器觀察線圈產生的感應電流，熟悉傳感器的使用方法。
請你按照以下實驗步驟進行實驗，并思考相關問題：
將微電流傳感器的兩條導線分別與藍色線圈的兩個接線柱相連；
白色數據線一端插入到傳感器后面的端口中，另一端連到電腦的數據采集器上；
雙擊電腦桌面上的“DISLab 6.5”,然后點擊“專用軟件”，再點擊第三列的“微弱磁通量變化時的感生電流”，出現模擬電流表表盤；
點擊左下角的“開始記錄”，東西方向晃動翻轉線圈，觀察電流表表盤示數變化。
思考：相較于搖動一根導線，晃動線圈時，電流表示數增大還是減小？為什么？
快速和慢速翻動線圈，感應電流大小有沒有區別，為什么？
實驗3：模仿法拉第的實驗，驗證楞次定律。
請你按照以下實驗步驟進行實驗，并分析實驗現象，驗證確定感應電流方向的一般原則——楞次定律。
（1）按實物圖，用導線將學生電源（接2V直流電）、小線圈和滑動變阻器連接成閉合回路；
注意：小線圈貼紅紙一側對應的接線柱接電源正極；滑片位于阻值最大處；不要打開電源開關。
（2）按實物圖，將大線圈的兩個接線柱分別與微電流傳感器的兩條導線相連，注意傳感器的紅色線接大線圈貼紅
紙一側對應的接線柱，組成閉合回路；
（3）把大、小線圈套在一起；
（4）觀察兩個閉合回路，哪個線圈產生原磁場？哪個線圈產生感應電流？
（5）接通電源，因為標紅的接線柱接電源正極，所以線圈中電流方向為逆時針（俯視），則原磁場方向 。
（6）點擊右上角關閉當前界面，再點擊“通用軟件”，在右側區域選擇“示波”方式，點擊“開始記錄”，可以觀察到大線圈中產生的感應電流隨時間變化的關系圖像；
（7）把小線圈從大線圈中拔出，觀察到屏幕上有波形，說明 ，而且圖像在t軸 ，說明感應電流為 ，感應電流從 線流入傳感器，則此時大線圈中感應電流方向為 時針（俯視），感應電流產生的磁場方向為 ；
那么原磁場方向和感應電流磁場方向 ，而此過程中穿過大線圈的磁通量正在 。
（8）再把小線圈放回到大線圈中，觀察到圖像在t軸 ，說明感應電流為 ，感應電流從 線流入傳感器，則此時大線圈中感應電流方向為 時針（俯視），感應電流產生的磁場方向為 ；
那么原磁場方向和感應電流磁場方向 ，而此過程中穿過大線圈的磁通量正在 。
（9）這兩個實驗現象是否符合楞次定律中確定感應電流的一般原則？
（10）試一試后思考：快速和慢速抽插小線圈，感應電流大小有沒有區別，如何從圖像上體現出來？為什么？
活動4：閱讀課本中的小故事，體會電磁感應現象的發現開辟了人類社會的電氣化時代
但是能源不是取之不盡用之不竭的，在日常生活中要節能減排。

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