第一篇：《科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流》教案

《科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流》

基本要求：

1.了解常用電池的結(jié)構(gòu)、性能及使用注意事項(xiàng)，在生活中能根據(jù)需要選擇合適的電池。

2.了解目前常用的幾種發(fā)電方式中能量的轉(zhuǎn)化過程、開發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展情況。

3.了解各種電池和火力發(fā)電方式存在環(huán)境污染，提高環(huán)保意識。4.通過實(shí)驗(yàn)探究，知道導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。5.經(jīng)歷科學(xué)探究的交流與合作過程，養(yǎng)成交流與合作的意識和能力。

重點(diǎn)內(nèi)容：

1.了解常見的干電池、蓄電池、太陽電池和燃料電池的能量轉(zhuǎn)化特征以及它們的主要結(jié)構(gòu)；知道干電池和蓄電池能夠造成環(huán)境污染，不要隨便拆開或亂丟棄；各種發(fā)電方式中有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化過程、影響可持續(xù)發(fā)展的因素。2.對感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的探究。

難點(diǎn)內(nèi)容：

科學(xué)探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件及對切割磁感線的理解。重點(diǎn)內(nèi)容講述：

電能是日常生活中的重要能源，它主要來自兩個(gè)方面，一是電池，二是發(fā)電機(jī)。

一.電池。

電池是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電池提供的是直流電（介紹直流電與交流電）。由于制作材料、工作原理和用途的不同，電池有很多種類。1.化學(xué)電池

化學(xué)電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是生活中最常用到的電池?；瘜W(xué)電池的種類和型號很多。其常見的形狀有圓柱體，也有長方體，還有其他形狀。

化學(xué)電池按工作性質(zhì)可分為：一次電池（原電池）；二次電池（可充電電池）;鉛酸蓄電池。其中：一次電池可分為：糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、堿性鋅錳電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等。二次電池可分為：鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次堿性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為：開口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池。

/ 6 鋅-錳干電池

鋅-錳電池又稱勒蘭社電池，是法國科學(xué)家勒蘭社于1868年發(fā)明的由鋅作負(fù)極，二氧化錳為正極，電解質(zhì)溶液采用中性氯化銨、氧化鋅的水溶液，面淀粉或漿層紙作隔離層制成的電池稱鋅錳電池，由于其電解質(zhì)溶液通常制成凝膠狀或被吸附在其它載體上而呈現(xiàn)不流動(dòng)狀態(tài)，故又稱鋅錳干電池。按使用隔離層區(qū)分為糊式和板式電池兩種，板式又按電解質(zhì)液不同分銨型和鋅型電池紙板電池兩種。

干電池用鋅制筒形外殼作負(fù)極，位于中央的頂蓋上有銅帽的石墨棒作正極，在石墨棒的周圍由內(nèi)向外依次是A：黑色二氧化錳粉末------用于吸收在正極上生成的氫氣；B：用飽和了氯化銨和氯化鋅的淀粉糊作為電解質(zhì)溶液。

干電池的電壓大約為1.5V，不能充電再生。堿性鋅錳電池

20世紀(jì)中期在鋅錳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是鋅錳電池的改進(jìn)型。電池使用氫氧化鉀或氫氧化鈉的水溶液作電解質(zhì)液，采用了與鋅錳電池相反的負(fù)極結(jié)構(gòu)，負(fù)極在內(nèi)為膏狀膠體，用銅釘作集流體，正極在外，活性物質(zhì)和導(dǎo)電材料壓成環(huán)狀與電池外殼連接，正、負(fù)極用專用隔膜隔開制成的電池。

銀鋅電池

一般用不銹鋼制成小圓盒形，圓盒由正極殼和負(fù)極殼組成，形似鈕扣（俗稱鈕扣電池）。盒內(nèi)正極殼一端填充由氧化銀和石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金組成的負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液。

電池的電壓一般為1.59V，使用壽命較長。鎘鎳電池和金屬氫化物電池

二者均采用氧化鎳或氫氧化鎳作正極，以氫氧化鉀或氫氧化鈉的水溶液作電解質(zhì)溶液，金屬鎘或金屬氫化物作負(fù)極。金屬氫化物電池為20世紀(jì)80年代末，利用吸氫合金和釋放氫反應(yīng)的電化學(xué)可逆性發(fā)明制成，是小型二次電池主導(dǎo)產(chǎn)品。2.蓄電池

其實(shí)蓄電池也屬于化學(xué)電池。它在使用之前要先充電，充電時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能蓄存在電瓶內(nèi)；當(dāng)其向外放電時(shí)，則將化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。蓄電池能供給較大的電流，電壓也比較穩(wěn)定。常見的蓄電池是鉛酸蓄電池

1859年法國普蘭特發(fā)現(xiàn)，由正極板、負(fù)極板、電解液、隔板、容器（電池

/ 6 槽）等5個(gè)基本部分組成。用二氧化鉛作正極活性物質(zhì)，鉛作負(fù)極活性物質(zhì)，硫酸作電解液，微孔橡膠、燒結(jié)式聚氯乙烯、玻璃纖維、聚丙烯等作隔板制成的電池。

鉛蓄電池可放電也可以充電，一般用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼（防止酸液的泄漏）；設(shè)有多層電極板，其中正極板上有一層棕褐色的二氧化鉛，負(fù)極是海綿狀的金屬鉛，正負(fù)電極之間用微孔橡膠或微孔塑料板隔開（以防止電極之間發(fā)生短路）；兩極均浸入到硫酸溶液中。

一個(gè)鉛酸蓄電池的電壓為2V，使用時(shí)常將多個(gè)電池串聯(lián)起來使用，如汽車上的蓄電池組是將6個(gè)蓄電池串聯(lián)起來組成的12V電源。

蓄電池的鉛電極板和電解液如果亂丟棄，也會(huì)造成環(huán)境污染。3.太陽能電池

太陽在一年內(nèi)可以產(chǎn)生出3.8×1023千瓦的太陽能,相當(dāng)于現(xiàn)在整個(gè)地球上人類所使用的總能量的6×105億倍。其中約有1/22億的太陽能輻射到地球上，相當(dāng)于現(xiàn)在地球上所使用的總能量的3萬倍。太陽能電池是人類利用太陽能的一種裝置，它是利用光伏特效應(yīng)將太陽光直接轉(zhuǎn)變成電能的，只有當(dāng)太陽光照射時(shí)才發(fā)電，因此，必須有一個(gè)蓄電池來儲(chǔ)存電力。目前，光電池中常用的一種為硅電池，其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)11%～14%。此外，還有硫化鎘電池、砷化鎵電池、碲化鎘電池等。使用太陽能電池的設(shè)備也日益增多，如電子計(jì)算器、手表、無線電話、收音機(jī)、錄音機(jī)等，商用太陽能電池的價(jià)格已降至每瓦4美元以下。太陽能電池的應(yīng)用越來越廣泛，前景越來越光明。太陽能汽車、太陽電池發(fā)電、太陽能飛船、太空太陽能電站等利用太陽能的研究受到世界各國的普遍重視，是一些國家今后能源領(lǐng)域中的重點(diǎn)發(fā)展方向。有專家預(yù)測，太陽能電池將成為21世紀(jì)的重要電力來源之一。

太陽能電池可以做得比較小巧，用在計(jì)算器、玩具等到上面。大量的太陽能電池聯(lián)成陣列，可以建成太陽能發(fā)電站，巨大的太陽能帆板是人造衛(wèi)星上的主要電源之一。

太陽能取之不盡，沒有污染，因此太陽能電池是廉價(jià)而又干凈的電源，它的不足之處是受到天氣的限制。4.燃料電池

燃料電池是將所供燃料的化學(xué)能直接變換為電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，是通

/ 6 過連續(xù)供給燃料從而能連續(xù)獲得電力的發(fā)電裝置。具體地說，燃料電池是利用水的電解的逆反應(yīng)的“發(fā)電機(jī)”。電池工作時(shí)需要連續(xù)地供給活物質(zhì)（起反應(yīng)的物質(zhì)）——燃料和氧化劑，這又和其它普通化學(xué)電池不大一樣。由于其具有發(fā)電效率高，適應(yīng)多種燃料和環(huán)境特性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來已在積極地進(jìn)行開發(fā)。

由于燃料電池能將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，因此，它沒有像普通火力發(fā)電廠那樣的通過鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)的能量形態(tài)變化，可避免過程中轉(zhuǎn)換損失，達(dá)到市制發(fā)電效率。此外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）部分負(fù)荷時(shí)也能保持高的效率；（2）通過與燃料供給裝置的組合，可適用范圍的燃料；（3）由于輸出功率單位由堆的輸出功率決定，故機(jī)組容量具有自由度；（4）電池本體的負(fù)荷響應(yīng)性好；（5）NOX及SOX等的排出量少，有利環(huán)保。

燃料電池通常是按構(gòu)成的電解質(zhì)來分類?，F(xiàn)在開發(fā)最為盛行的有4種燃料電池。各種燃料電池，特別是其動(dòng)作溫度不相同，最先進(jìn)行開發(fā)的磷酸型燃料電池約在200℃的溫度下動(dòng)作。相對于此，熔融碳酸鹽型燃料電池和固體氧化物燃料電池均可應(yīng)用在以石燃料為基本燃料的電廠內(nèi)，可作為電力電源來利用。高溫型燃料電池又可稱之為是通過利用其高質(zhì)量排氣，來面向復(fù)合發(fā)電的燃料電池。

燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、工作時(shí)無噪聲、無塵埃、無輻射，是一種清潔的能源。這種小型設(shè)備可以為手機(jī)、筆記本電腦和其他一些便攜設(shè)備提供能量，和目前所使用的鋰離子電池相比，重量只相當(dāng)于原有鋰離子電池一半的燃料電池就可以提供約4倍的電池能量。不過這樣的設(shè)備目前還處于試驗(yàn)當(dāng)中，估計(jì)要到2006年大規(guī)模投產(chǎn)后才能進(jìn)入市場。

二.發(fā)電機(jī)。

電池提供的電能是有限的，更充足，更強(qiáng)大的電能要通過發(fā)電機(jī)獲取。發(fā)電機(jī)也是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。目前常用的發(fā)電方式有火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。1.火力發(fā)電

利用煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能，通過發(fā)電動(dòng)力裝置（包括電廠鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)及其輔助裝置）轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。煤、石油等燃料在鍋爐內(nèi)燃燒后，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能并傳遞給鍋爐內(nèi)的水，高溫高壓的水和水蒸氣在通過蒸氣輪機(jī)時(shí)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)葉輪的機(jī)械能。汽輪機(jī)的葉輪和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是連在一起的，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子獲得機(jī)械

/ 6 能后將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能?；鹆Πl(fā)電系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)（以鍋爐為核心）、汽水系統(tǒng)（主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組成）、電氣系統(tǒng)（以汽輪發(fā)電機(jī)、主變壓器等為主）、控制系統(tǒng)等組成。前二者產(chǎn)生高溫高壓蒸汽；電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由熱能、機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)變；控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

在所有發(fā)電方式中，火力發(fā)電是歷史最久的，也是最重要的一種。由于地球上化石燃料的短缺，人類正盡力開發(fā)核能發(fā)電、核聚變發(fā)電以及高效率的太陽能發(fā)電等，以求最終解決人類社會(huì)面臨的能源問題。最早的火力發(fā)電是1875年在巴黎北火車站的火電廠實(shí)現(xiàn)的。隨著發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)制造技術(shù)的完善，輸變電技術(shù)的改進(jìn)，特別是電力系統(tǒng)的出現(xiàn)以及社會(huì)電氣化對電能的需求，20世紀(jì)30年代以后，火力發(fā)電進(jìn)入大發(fā)展的時(shí)期?；鹆Πl(fā)電機(jī)組的容量由200兆瓦級提高到300～600兆瓦級（50年代中期），到1973年，最大的火電機(jī)組達(dá)1300兆瓦。大機(jī)組、大電廠使火力發(fā)電的熱效率大為提高，每千瓦的建設(shè)投資和發(fā)電成本也不斷降低。到80年代后期，世界最大火電廠是日本的鹿兒島火電廠，容量為4400兆瓦。但機(jī)組過大又帶來可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力發(fā)電單機(jī)容量穩(wěn)定在300～700兆瓦。

火力發(fā)電按其作用分單純供電的和既發(fā)電又供熱的。按原動(dòng)機(jī)分汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、柴油機(jī)發(fā)電。按所用燃料分，主要有燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電。為提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，火力發(fā)電應(yīng)盡量靠近燃料基地進(jìn)行。在大城市和工業(yè)區(qū)則應(yīng)實(shí)施熱電聯(lián)供。

火力發(fā)電的重要問題是提高熱效率，辦法是提高鍋爐的參數(shù)（蒸汽的壓強(qiáng)和溫度）。90年代，世界最好的火電廠能把40％左右的熱能轉(zhuǎn)換為電能；大型供熱電廠的熱能利用率也只能達(dá)到60％～70％。此外，火力發(fā)電大量燃煤、燃油，5 / 6 造成環(huán)境污染，也成為日益引人關(guān)注的問題。

火力發(fā)電也是傳統(tǒng)的電力能源獲取手段之一，尤其是在缺少水資源的地區(qū)。相對于需要修建大壩和水庫的水力發(fā)電，具有投資少、見效快的特點(diǎn)。但火力發(fā)電對環(huán)境的污染較嚴(yán)重，這是目前需要解決的難題。

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第二篇：《科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流》教案1

科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流

教材分析

本節(jié)內(nèi)容是滬科版教材初中物理最后一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，也是最后一個(gè)考點(diǎn)，電磁感應(yīng)作為聯(lián)系電場和磁場的紐帶，不僅是電場和磁場知識的綜合和擴(kuò)展，也是以后高中學(xué)習(xí)相關(guān)知識的基礎(chǔ)，電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)上具有劃時(shí)代的意義，由于它揭示了電和磁的聯(lián)系及規(guī)律，使得人類進(jìn)入了一個(gè)充分利用電能的新時(shí)代，使人類文明邁進(jìn)了一大步，因此，本節(jié)無論是知識內(nèi)容，對學(xué)生能力培養(yǎng)上，還是在社會(huì)實(shí)踐中都有極其重要的意義。

教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教材對本節(jié)的具體要求，同時(shí)針對初三學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知水平，結(jié)合教材，本著面向全體，使學(xué)生全面主動(dòng)發(fā)展的原則，確定本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)如下：

1、知識與技能目標(biāo)

（1）知道導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件（2）知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的概念

2、過程與方法目標(biāo)

通過實(shí)驗(yàn)，歸納，概括出利用磁場產(chǎn)生電流的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察，猜想，探究，概括分析能力

3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)

（1）激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的好奇心和求知欲，（2）培養(yǎng)實(shí)事求是記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的態(tài)度（3）感受科學(xué)技術(shù)對社會(huì)發(fā)展的作用

教學(xué)重難點(diǎn)

1、重點(diǎn)：對感應(yīng)電流的科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的交流合作意識

2、難點(diǎn)：組織學(xué)生完成電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，既要設(shè)法使現(xiàn)象明顯，又要能歸納總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

教學(xué)方法

課堂教學(xué)是在教師引導(dǎo)下的雙邊活動(dòng)，教師的作用是導(dǎo)和引，適時(shí)地加以引導(dǎo)和點(diǎn)撥。使學(xué)生進(jìn)入教師導(dǎo)演的角色中，以期獲得最佳的課堂情景和課堂效果，結(jié)合我所教班級，對每一個(gè)環(huán)節(jié)預(yù)想兩種或以上打算，先讓學(xué)生大膽去思考問題，如果覺得難再作適時(shí)點(diǎn)撥。物 理實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究和學(xué)習(xí)的目的，利用物理儀器和設(shè)備，人為地模擬物理現(xiàn)象，排除各種偶然次要因素的干擾，突出重要因素，突破重難點(diǎn)，建立和檢驗(yàn)物理理論基礎(chǔ)的有力武器，所以通過實(shí)驗(yàn)形象，生動(dòng)的特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，使學(xué)生的興趣不只是停留在被觀察物理現(xiàn)象的表面上，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究及實(shí)驗(yàn)過程是對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造意識訓(xùn)練和科學(xué)方法訓(xùn)練的有效途徑。根據(jù)本節(jié)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生觀察，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治鐾评砟芰Φ慕虒W(xué)目標(biāo)，在教學(xué)上采用啟發(fā)誘導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)觀察，發(fā)現(xiàn)，分析，比喻，推理等教學(xué)方法。

學(xué)習(xí)方法

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生了解控制變量的研究方法，在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作，怎樣對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和總結(jié)物理規(guī)律，這就要指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)的根據(jù)實(shí)驗(yàn)逐項(xiàng)觀察，逐項(xiàng)分析，再綜合考察，綜合分析，達(dá)到從實(shí)踐到認(rèn)識上的飛躍。另外要學(xué)生充分利用生活物理幫助理解，拓寬知識。

教學(xué)過程

一、引入課題

通過前面的學(xué)習(xí)同學(xué)們已經(jīng)知道，人們發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象已有兩千多年了。在這漫長的時(shí)間里，人們認(rèn)為電就是電，磁就是磁，它們之間是沒有聯(lián)系的。直到1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體周圍的小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，才開始揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的聯(lián)系，有人把這種現(xiàn)象概括為“電生磁”。既然電流可以產(chǎn)生磁場，那么，能不能反過來利用磁場來獲得電流呢? 也就是說，能不能實(shí)現(xiàn)“磁生電”呢?這在當(dāng)時(shí)確實(shí)是一個(gè)十分吸引人的問題。然后介紹英國物理學(xué)家法拉第在1831年解決了這個(gè)問題。法拉第是怎樣研究這個(gè)問題的呢?最后又得出什么結(jié)論?這就是這節(jié)課要研究的問題。

說明：采用教師語言引入的方式，介紹物理學(xué)家或物理學(xué)史引入新課。

二、新課教學(xué) 提出問題

1、演示發(fā)電機(jī)模型，先慢后快再慢，要求學(xué)生觀察燈和我的手。

2、我們再來認(rèn)真觀察發(fā)電機(jī)模型，它的構(gòu)造？重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)模型中有線圈導(dǎo)體，有磁體，就有磁場，通過我們剛才的觀察，導(dǎo)體在磁場中怎樣才能產(chǎn)生電流呢？

說明：教師誘發(fā)引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生感到驚奇和困惑，同時(shí)也為猜想作好準(zhǔn)備，對這節(jié)課的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利條件。猜想與假設(shè)

讓學(xué)生開始猜想：可能跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)有關(guān)。（教師把猜想內(nèi)容寫在黑板上）

進(jìn)一步追問，那么要怎么運(yùn)動(dòng)才能得到電流呢？請同學(xué)根據(jù)我給大家提供的器材制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來說明。

介紹器材，展示U形磁體，開關(guān)，靈敏電流計(jì)，一根導(dǎo)體，細(xì)導(dǎo)線，鐵架臺(tái)，并掛出圖。

制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

讓學(xué)生討論，制定實(shí)驗(yàn)方案和設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表格，詢問討論結(jié)果。(如果有同學(xué)舉手就讓他上臺(tái)來組裝器材，并實(shí)驗(yàn)，如果沒有?？梢宰寣W(xué)生觀察P118圖17—14實(shí)驗(yàn)裝置圖，給學(xué)生一些靈感；由于書上沒有現(xiàn)成記錄現(xiàn)象的表格，所以老師提出我們該怎樣來記錄這一現(xiàn)象及結(jié)果呢？要求學(xué)生設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)不出來，再提示，我們主要觀察導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和靈敏電流計(jì)有無電流產(chǎn)生，所以只設(shè)計(jì)兩項(xiàng)就可以了，如果還是設(shè)計(jì)不出來，老師再展示設(shè)計(jì)的表格。)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

請學(xué)生上講臺(tái)來演示，并要求演示的學(xué)生講述讓大家觀察哪里。

這時(shí)學(xué)生組裝器材，組裝完后，開始實(shí)驗(yàn)，很有可能該學(xué)生一開始實(shí)驗(yàn)就拿著導(dǎo)體左右運(yùn)動(dòng)，看看靈敏電流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，此時(shí)老師發(fā)出驚訝的感嘆，說：好！指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明已經(jīng)產(chǎn)生了電流。(有可能學(xué)生做左右運(yùn)動(dòng)后還做其他方向的運(yùn)動(dòng)，并能詳細(xì)的記錄，有可能學(xué)生看到有電流產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)就完了，就不做了，這時(shí)老師點(diǎn)撥，我們剛才看到導(dǎo)體左右運(yùn)動(dòng)有電流產(chǎn)生，那么其他方向呢？）

說明：讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，不但可以滿足學(xué)生的操作愿望，還可以發(fā)展學(xué)生對探索知識和規(guī)律的興趣，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識興趣。

分析與論證

演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生做的同時(shí)，其他同學(xué)觀察，也有學(xué)生在思考了。實(shí)驗(yàn)完畢，讓全班學(xué)生4人一組分組討論。再次提出問題，通過剛才的實(shí)驗(yàn)，我們來分析一下怎樣才能得到電流呢？

詢問討論結(jié)果。

生答，教師記錄在黑板上。

如果沒有正確的答案或者沒有學(xué)生回答，教師提出問題：為什么左右，傾斜時(shí)有電流，而上下，前后無電流？

生思考，教師分析：在U形磁體內(nèi)畫出磁感線，并用黑板擦代替導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，把磁感線比 喻成甘蔗，把導(dǎo)體比喻成刀，怎樣才能把甘蔗砍斷吃呢？

學(xué)生回答，結(jié)論：有無電流在于是否切割磁感線

老師接著提問，那么真的只要有導(dǎo)體切割磁感線就一定有電流嗎？老師演示斷開開關(guān)再做一次實(shí)驗(yàn)，引起學(xué)生對閉合電路的理解。

學(xué)生觀察現(xiàn)象，并總結(jié)結(jié)論。

說明：給出充分的討論時(shí)間，由于作以上引導(dǎo)，同學(xué)們有初步的信息交流能力，有將自己的見解公開與交流的欲望。

提出：這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象 板書：

一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象

1.條件：（1）閉合電路的一部分導(dǎo)體，（2）切割磁感線

2.定義：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

由于設(shè)計(jì)為兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，所以評估，交流放在第二實(shí)驗(yàn)完成以后。

我們知道電流是有方向的，那么剛才產(chǎn)生的電流有沒有方向呢？如果有，你認(rèn)為電流的方向與什么有關(guān)呢？

說明：繼續(xù)設(shè)問，激發(fā)學(xué)生的探索愿望。

學(xué)生猜想，教師板書：感應(yīng)電流方向的影響因素。

方案1：如果有學(xué)生猜出與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向有關(guān)，老師把它寫在黑板上，讓學(xué)生討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和記錄數(shù)據(jù)的表格，由于涉及到兩個(gè)物理量，有點(diǎn)難度，所以學(xué)生設(shè)計(jì)不出來，可點(diǎn)撥提出控制變量法。

方案2：但由于受剛才實(shí)驗(yàn)的影響，學(xué)生可能只能猜出跟導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，那就讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格，如果學(xué)生不能設(shè)計(jì)出具體的記錄表格，教師再像前面一樣點(diǎn)撥。要求學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作分析，得出結(jié)論之后。教師提出，除了跟導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)外，還有沒有其他影響因素呢，再讓學(xué)生大膽猜想，當(dāng)然提出磁場更好，沒有提出，教師作適當(dāng)引導(dǎo)，提出導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向已經(jīng)研究了，那么現(xiàn)在能改變方向的就只有磁場方向了，我們就改變來看，再讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明，再把實(shí)驗(yàn)的結(jié)果記錄在表格中，要求學(xué)生分析交流得出結(jié)論

教師板書，討論結(jié)果，感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。

至此，實(shí)驗(yàn)完畢，要求學(xué)生對整個(gè)實(shí)驗(yàn)評估。提問：1.通過探究究竟得到了那些啟示？

2.探究的設(shè)計(jì)和計(jì)劃的進(jìn)行過程是否有缺陷？ 3.還有那些需要改進(jìn)的地方？

說明：評估是探究過程的重要環(huán)節(jié)，只有通過這樣的反思和評估，學(xué)生的科學(xué)探究能力才能逐步提高。

交流與合作

完成實(shí)驗(yàn)探究后，各組從以下方面進(jìn)行交流和討論：

1.如果導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的夾角是銳角，導(dǎo)體中也能產(chǎn)生電流嗎？

2.如果導(dǎo)體不動(dòng)，移動(dòng)U形磁鐵，導(dǎo)體中也能產(chǎn)生電流嗎？用學(xué)過的知識討論原因。3.導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生的電流大小至少與哪些因素有關(guān)？（對這個(gè)問題感興趣的同學(xué)可以到實(shí)驗(yàn)室做一些定性的實(shí)驗(yàn)。）

4.電磁感應(yīng)現(xiàn)象過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？ 教師提出

電磁感應(yīng)的應(yīng)用是比較廣泛的，比如，話筒，發(fā)電機(jī)等，那么同學(xué)們能不能把我們學(xué)到的原理及知識應(yīng)用到生活中去呢？給大家提個(gè)建議，通過剛才的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道導(dǎo)體切割磁感線能產(chǎn)生電，出示自行車圖片，大家看自行車行駛時(shí)，在不停的動(dòng)，同學(xué)們能不能把這個(gè)地方改裝成發(fā)電機(jī)，這兒安裝電動(dòng)機(jī)，這樣不就把產(chǎn)生的電利用，省力了嗎？針對這個(gè)問題有興趣的同學(xué)下來可以自己去做些研究。

說明:從社會(huì)走向物理，物理走向社會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決生活中問題的能力，發(fā)展實(shí)踐能力和開創(chuàng)意識。

總結(jié)：1.同學(xué)們在本節(jié)課都有哪些收獲

2.討論之后做知識小結(jié)，本節(jié)課不僅了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，更重要的是讓同學(xué)進(jìn)一步掌握科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生探究問題的能力。

板書設(shè)計(jì)：

科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流

一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象（說明磁能產(chǎn)生電）奧斯特實(shí)驗(yàn)說明電能產(chǎn)生磁

1、條件： A、閉合電路的一部分導(dǎo)體 B、切割磁感線運(yùn)動(dòng)

2、定義：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象 5 叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流

3、感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，磁場方向有關(guān)

二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

第三篇：科學(xué)探究怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流教案2

怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流

基本要求：

1.了解常用電池的結(jié)構(gòu)、性能及使用注意事項(xiàng)，在生活中能根據(jù)需要選擇合適的電池。2.了解目前常用的幾種發(fā)電方式中能量的轉(zhuǎn)化過程、開發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展情況。3.了解各種電池和火力發(fā)電方式存在環(huán)境污染，提高環(huán)保意識。4.通過實(shí)驗(yàn)探究，知道導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。5.經(jīng)歷科學(xué)探究的交流與合作過程，養(yǎng)成交流與合作的意識和能力。

重點(diǎn)內(nèi)容：

1.了解常見的干電池、蓄電池、太陽電池和燃料電池的能量轉(zhuǎn)化特征以及它們的主要結(jié)構(gòu)；知道干電池和蓄電池能夠造成環(huán)境污染，不要隨便拆開或亂丟棄；各種發(fā)電方式中有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化過程、影響可持續(xù)發(fā)展的因素。

2.對感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的探究。

難點(diǎn)內(nèi)容：

科學(xué)探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件及對切割磁感線的理解。

重點(diǎn)內(nèi)容講述：

電能是日常生活中的重要能源，它主要來自兩個(gè)方面，一是電池，二是發(fā)電機(jī)。

一.電池

電池是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電池提供的是直流電（介紹直流電與交流電）。由于制作材料、工作原理和用途的不同，電池有很多種類。

1.化學(xué)電池

化學(xué)電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是生活中最常用到的電池?；瘜W(xué)電池的種類和型號很多。其常見的形狀有圓柱體，也有長方體，還有其他形狀。

化學(xué)電池按工作性質(zhì)可分為：一次電池（原電池）；二次電池（可充電電池）;鉛酸蓄電池。其中：一次電池可分為：糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、堿性鋅錳電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等。二次電池可分為：鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次堿性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為：開口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池。

鋅-錳干電池

鋅-錳電池又稱勒蘭社電池，是法國科學(xué)家勒蘭社于1868年發(fā)明的由鋅作負(fù)極，二氧化錳為正極，電解質(zhì)溶液采用中性氯化銨、氧化鋅的水溶液，面淀粉或漿層紙作隔離層制成的電池稱鋅錳電池，由于其電解質(zhì)溶液通常制成凝膠狀或被吸附在其它載體上而呈現(xiàn)不流動(dòng)狀態(tài)，故又稱鋅錳干電池。按使用隔離層區(qū)分為糊式和板式電池兩種，板式又按電解質(zhì)液不同分銨型和鋅型電池紙板電池兩種。

干電池用鋅制筒形外殼作負(fù)極，位于中央的頂蓋上有銅帽的石墨棒作正極，在石墨棒的周圍由內(nèi)向外依次是A：黑色二氧化錳粉末------用于吸收在正極上生成的氫氣；B：用飽和了氯化銨和氯化鋅的淀粉糊作為電解質(zhì)溶液。

干電池的電壓大約為1.5V，不能充電再生。堿性鋅錳電池

20世紀(jì)中期在鋅錳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是鋅錳電池的改進(jìn)型。電池使用氫氧化鉀或氫氧化鈉的水溶液作電解質(zhì)液，采用了與鋅錳電池相反的負(fù)極結(jié)構(gòu)，負(fù)極在內(nèi)為膏狀膠體，用銅釘作集流體，正極在外，活性物質(zhì)和導(dǎo)電材料壓成環(huán)狀與電池外殼連接，正、負(fù)極用專用隔膜隔開制成的電池。

銀鋅電池

一般用不銹鋼制成小圓盒形，圓盒由正極殼和負(fù)極殼組成，形似鈕扣（俗稱鈕扣電池）。盒內(nèi)正極殼一端填充由氧化銀和石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金組成的負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液。

電池的電壓一般為1.59V，使用壽命較長。鎘鎳電池和金屬氫化物電池

二者均采用氧化鎳或氫氧化鎳作正極，以氫氧化鉀或氫氧化鈉的水溶液作電解質(zhì)溶液，金屬鎘或金屬氫化物作負(fù)極。金屬氫化物電池為20世紀(jì)80年代末，利用吸氫合金和釋放氫反應(yīng)的電化學(xué)可逆性發(fā)明制成，是小型二次電池主導(dǎo)產(chǎn)品。

2.蓄電池

其實(shí)蓄電池也屬于化學(xué)電池。它在使用之前要先充電，充電時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能蓄存在電瓶內(nèi)；當(dāng)其向外放電時(shí)，則將化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。蓄電池能供給較大的電流，電壓也比較穩(wěn)定。常見的蓄電池是鉛酸蓄電池

1859年法國普蘭特發(fā)現(xiàn)，由正極板、負(fù)極板、電解液、隔板、容器（電池槽）等5個(gè)基本部分組成。用二氧化鉛作正極活性物質(zhì)，鉛作負(fù)極活性物質(zhì)，硫酸作電解液，微孔橡膠、燒結(jié)式聚氯乙烯、玻璃纖維、聚丙烯等作隔板制成的電池。

鉛蓄電池可放電也可以充電，一般用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼（防止酸液的泄漏）；設(shè)有多層電極板，其中正極板上有一層棕褐色的二氧化鉛，負(fù)極是海綿狀的金屬鉛，正負(fù)電極之間用微孔橡膠或微孔塑料板隔開（以防止電極之間發(fā)生短路）；兩極均浸入到硫酸溶液中。

一個(gè)鉛酸蓄電池的電壓為2V，使用時(shí)常將多個(gè)電池串聯(lián)起來使用，如汽車上的蓄電池組是將6個(gè)蓄電池串聯(lián)起來組成的12V電源。

蓄電池的鉛電極板和電解液如果亂丟棄，也會(huì)造成環(huán)境污染。3.太陽能電池

太陽在一年內(nèi)可以產(chǎn)生出3.8×10千瓦的太陽能,相當(dāng)于現(xiàn)在整個(gè)地球上人類所使用的總能量

23的6×10億倍。其中約有1/22億的太陽能輻射到地球上，相當(dāng)于現(xiàn)在地球上所使用的總能量的3萬倍。太陽能電池是人類利用太陽能的一種裝置，它是利用光伏特效應(yīng)將太陽光直接轉(zhuǎn)變成電能的，只有當(dāng)太陽光照射時(shí)才發(fā)電，因此，必須有一個(gè)蓄電池來儲(chǔ)存電力。目前，光電池中常用的一種為硅電池，其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)11%～14%。此外，還有硫化鎘電池、砷化鎵電池、碲化鎘電池等。使用太陽能電池的設(shè)備也日益增多，如電子計(jì)算器、手表、無線電話、收音機(jī)、錄音機(jī)等，商用太陽能電池的價(jià)格已降至每瓦4美元以下。太陽能電池的應(yīng)用越來越廣泛，前景越來越光明。太陽能汽車、太陽電池發(fā)電、太陽能飛船、太空太陽能電站等利用太陽能的研究受到世界各國的普遍重視，是一些國家今后能源領(lǐng)域中的重點(diǎn)發(fā)展方向。有專家預(yù)測，太陽能電池將成為21世紀(jì)的重要電力來源之一。

太陽能電池可以做得比較小巧，用在計(jì)算器、玩具等到上面。大量的太陽能電池聯(lián)成陣列，可以建成太陽能發(fā)電站，巨大的太陽能帆板是人造衛(wèi)星上的主要電源之一。

太陽能取之不盡，沒有污染，因此太陽能電池是廉價(jià)而又干凈的電源，它的不足之處是受到天氣的限制。

4.燃料電池

燃料電池是將所供燃料的化學(xué)能直接變換為電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，是通過連續(xù)供給燃料從而能連續(xù)獲得電力的發(fā)電裝置。具體地說，燃料電池是利用水的電解的逆反應(yīng)的“發(fā)電機(jī)”。電池工作時(shí)需要連續(xù)地供給活物質(zhì)（起反應(yīng)的物質(zhì)）——燃料和氧化劑，這又和其它普通化學(xué)電池不大一樣。由于其具有發(fā)電效率高，適應(yīng)多種燃料和環(huán)境特性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來已在積極地進(jìn)行開發(fā)。

由于燃料電池能將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，因此，它沒有像普通火力發(fā)電廠那樣的通過鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)的能量形態(tài)變化，可避免過程中轉(zhuǎn)換損失，達(dá)到市制發(fā)電效率。此外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）部分負(fù)荷時(shí)也能保持高的效率；（2）通過與燃料供給裝置的組合，可適用范圍的燃料；（3）由于輸出功率單位由堆的輸出功率決定，故機(jī)組容量具有自由度；（4）電池本體的負(fù)荷響應(yīng)性好；（5）NOX及SOX等的排出量少，有利環(huán)保。

燃料電池通常是按構(gòu)成的電解質(zhì)來分類?，F(xiàn)在開發(fā)最為盛行的有4種燃料電池。各種燃料電池，特別是其動(dòng)作溫度不相同，最先進(jìn)行開發(fā)的磷酸型燃料電池約在200℃的溫度下動(dòng)作。相對于此，熔融碳酸鹽型燃料電池和固體氧化物燃料電池均可應(yīng)用在以石燃料為基本燃料的電廠內(nèi)，可作為電力電源來利用。高溫型燃料電池又可稱之為是通過利用其高質(zhì)量排氣，來面向復(fù)合發(fā)電的燃料電池。

燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、工作時(shí)無噪聲、無塵埃、無輻射，是一種清潔的能源。這種小型設(shè)備可以為手機(jī)、筆記本電腦和其他一些便攜設(shè)備提供能量，和目前所使用的鋰離子電池相比，重量只相當(dāng)于原有鋰離子電池一半的燃料電池就可以提供約4倍的電池能量。不過這樣的設(shè)備目前還處于試驗(yàn)當(dāng)中，估計(jì)要到2006年大規(guī)模投產(chǎn)后才能進(jìn)入市場。

二.發(fā)電機(jī)。

電池提供的電能是有限的，更充足，更強(qiáng)大的電能要通過發(fā)電機(jī)獲取。發(fā)電機(jī)也是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。目前常用的發(fā)電方式有火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。51.火力發(fā)電

利用煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能，通過發(fā)電動(dòng)力裝置（包括電廠鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)及其輔助裝置）轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。煤、石油等燃料在鍋爐內(nèi)燃燒后，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能并傳遞給鍋爐內(nèi)的水，高溫高壓的水和水蒸氣在通過蒸氣輪機(jī)時(shí)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)葉輪的機(jī)械能。汽輪機(jī)的葉輪和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是連在一起的，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子獲得機(jī)械能后將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能?；鹆Πl(fā)電系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)（以鍋爐為核心）、汽水系統(tǒng)（主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組成）、電氣系統(tǒng)（以汽輪發(fā)電機(jī)、主變壓器等為主）、控制系統(tǒng)等組成。前二者產(chǎn)生高溫高壓蒸汽；電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由熱能、機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)變；控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

在所有發(fā)電方式中，火力發(fā)電是歷史最久的，也是最重要的一種。由于地球上化石燃料的短缺，人類正盡力開發(fā)核能發(fā)電、核聚變發(fā)電以及高效率的太陽能發(fā)電等，以求最終解決人類社會(huì)面臨的能源問題。最早的火力發(fā)電是1875年在巴黎北火車站的火電廠實(shí)現(xiàn)的。隨著發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)制造技術(shù)的完善，輸變電技術(shù)的改進(jìn)，特別是電力系統(tǒng)的出現(xiàn)以及社會(huì)電氣化對電能的需求，20世紀(jì)30年代以后，火力發(fā)電進(jìn)入大發(fā)展的時(shí)期?；鹆Πl(fā)電機(jī)組的容量由200兆瓦級提高到300～600兆瓦級（50年代中期），到1973年，最大的火電機(jī)組達(dá)1300兆瓦。大機(jī)組、大電廠使火力發(fā)電的熱效率大為提高，每千瓦的建設(shè)投資和發(fā)電成本也不斷降低。到80年代后期，世界最大火電廠是日本的鹿兒島火電廠，容量為4400兆瓦。但機(jī)組過大又帶來可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力發(fā)電單機(jī)容量穩(wěn)定在300～700兆瓦。

火力發(fā)電按其作用分單純供電的和既發(fā)電又供熱的。按原動(dòng)機(jī)分汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、柴油機(jī)發(fā)電。按所用燃料分，主要有燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電。為提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，火力發(fā)電應(yīng)盡量靠近燃料基地進(jìn)行。在大城市和工業(yè)區(qū)則應(yīng)實(shí)施熱電聯(lián)供。

火力發(fā)電的重要問題是提高熱效率，辦法是提高鍋爐的參數(shù)（蒸汽的壓強(qiáng)和溫度）。90年代，世界最好的火電廠能把40％左右的熱能轉(zhuǎn)換為電能；大型供熱電廠的熱能利用率也只能達(dá)到60％～70％。此外，火力發(fā)電大量燃煤、燃油，造成環(huán)境污染，也成為日益引人關(guān)注的問題。

火力發(fā)電也是傳統(tǒng)的電力能源獲取手段之一，尤其是在缺少水資源的地區(qū)。相對于需要修建大壩和水庫的水力發(fā)電，具有投資少、見效快的特點(diǎn)。但火力發(fā)電對環(huán)境的污染較嚴(yán)重，這是目前需要解決的難題。

2.水力發(fā)電

水力發(fā)電是利用河川、湖泊等位于高處具有勢能的水流至低處，將其中所含之勢能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)的動(dòng)能，再將水輪機(jī)為原動(dòng)機(jī)，推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。因水力發(fā)電廠所發(fā)出的電力其電壓低，要輸送到遠(yuǎn)距離的用戶，必須將電壓經(jīng)過變壓器提高后，再由架空輸電路輸送到用戶集中區(qū)的變電所，再次降低為適合于家庭用戶、工廠之用電設(shè)備的電壓，并由配電線輸電到各工廠及家庭用戶。

水力發(fā)電依其開發(fā)功能及運(yùn)轉(zhuǎn)型式可分為慣常水力發(fā)電與抽蓄（蓄能）水力發(fā)電兩種。由于天然水流有明顯的季節(jié)性，大量電能又是無法貯存的，因此開發(fā)河川水電一般都必須先把河川水流的能量蓄集起來，然后再根據(jù)用電需要對其進(jìn)行時(shí)間上的再分配。另外，也只有把河川水流的能量蓄集起來，才便于完成水能到電能的集中轉(zhuǎn)換。利用蓄水水庫造成的河段落差，通過壓力水管向水輪發(fā)電機(jī)組供水，水輪機(jī)接收水流的能量并將其轉(zhuǎn)變成自身旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，然后再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，完成力學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)換。蓄能水力發(fā)電是在晚間用電低峰時(shí)，用所剩余的電力將下池的水抽到上池儲(chǔ)存起來，然后，在白天用電高峰時(shí)，把上池所儲(chǔ)存高水位的水放出，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，其原理如圖所示：

水力發(fā)電有如下特點(diǎn)：①能源的再生性。水流按照一定的水文周期不斷循環(huán)，從不間斷，因此水力資源是一種再生能源。②發(fā)電成本低。水力發(fā)電只是利用水流所攜帶的能量，無需再消耗其他動(dòng)力資源。③高效而靈活。水力發(fā)電的主要?jiǎng)恿υO(shè)備水輪發(fā)電機(jī)組，不僅效率較高而且啟動(dòng)、操作靈活。④工程效益的綜合性。筑壩攔水形成了水面遼闊的人工湖泊，控制了水流，因此興建水電站一般都兼有防洪、灌溉、航運(yùn)、給水以及旅游等多種效益。另一方面，也可能出現(xiàn)泥沙淤積、淹沒良田、森林、古跡等情況。⑤一次性投資大。

3.核能發(fā)電

核能指原子核能，又稱原子能，是原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)放出的能量。目前，從實(shí)用來講，核能指的是一些重金屬元素鈾、钚的原子核發(fā)生分裂反應(yīng)（又稱裂變）或者輕元素氘、氚的原子核發(fā)生聚合反應(yīng)（又稱聚變）時(shí)，所放出的巨大能量，前者稱為裂變能后者稱為聚變能。通常所說的核能是指受控核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量。

核能的特點(diǎn)是能量高度集中。1t鈾-235在裂變反應(yīng)所放出的能量約等于1t標(biāo)準(zhǔn)煤在化學(xué)反應(yīng)中所放出能量的240萬倍。據(jù)估算地球上已探明的易開采的鈾儲(chǔ)量，如果以快中子堆加以利用的話所提供的能量將大大超過全球可用的煤、石油和天然氣儲(chǔ)量的總和。

現(xiàn)在核能已成為一種大規(guī)模和集中利用的能源，可以替代煤、石油和天然氣，目前主要用于發(fā)電。

核能發(fā)電就是利用受控核裂變反應(yīng)所釋放的熱能，將水加熱為蒸汽用蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。從1954年原蘇聯(lián)建成世界上第一座核電站開始到1991年全球已有424座核電站在26個(gè)國家運(yùn)行?？傃b機(jī)容量達(dá)3.27億kW,發(fā)電量占全世界的16%。核電發(fā)展比較領(lǐng)先的地區(qū)是那些缺乏煤、石油和天然氣以及水力資源的地區(qū)如法國、比利時(shí)、韓國、日本等。我國東南部沿海地區(qū)遠(yuǎn)離煤炭生產(chǎn)基地，電力需求增長快經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)發(fā)展核電具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。我國自行設(shè)計(jì)制造的第一座核電站——秦山核電站和引進(jìn)設(shè)備的大亞灣核電站已分別于1993年和1994年投入運(yùn)行，結(jié)束了我國無核電的歷史。除核裂變發(fā)電外，為最終解決人類的能源問題，正在研究熱核聚變發(fā)電。核聚變能在瞬間釋放巨大能量（如氫彈），1千克氘的熱值相當(dāng)于4千克鈾235。需要解決的問題是如何實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)的人工控制。世界各國對此都投入了巨大的人力、財(cái)力和物力。

三.研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（1）通過實(shí)驗(yàn)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾剿鞔拍芊裆?，怎樣使磁生電?/p>

根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，本?shí)驗(yàn)應(yīng)選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材？根據(jù)研究的對象，需要有磁體和導(dǎo)線；檢驗(yàn)電路中是否有電流需要有電流表；控制電路必須有開關(guān)。

怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？如何操作呢？

我們先做如下設(shè)想：電能生磁，反過來，我們可以把導(dǎo)體放在磁場里觀察是否產(chǎn)生電流。那么導(dǎo)體應(yīng)怎樣放在磁場中呢？是平放？豎放？斜放？導(dǎo)體在磁場中是靜止？還是運(yùn)動(dòng)？怎樣運(yùn)動(dòng)？磁場的強(qiáng)弱對實(shí)驗(yàn)有沒有影響？所以我們設(shè)計(jì)了如圖所示的探究電路：在馬蹄形磁鐵的兩個(gè)磁極之間懸掛一根導(dǎo)體ab，再把導(dǎo)體兩端跟電流表連接起來。下面我們依次對這幾種情況逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探索在什么條件下導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生電流。

操作與記錄的表格如圖所示。

上述實(shí)驗(yàn)說明磁能生電。

是在當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中左右或斜著運(yùn)動(dòng)時(shí)的條件下才產(chǎn)生磁生電現(xiàn)象的。仔細(xì)分析我們發(fā)現(xiàn)：左右、斜著運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線。上下運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)不切割磁感線，所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流。

實(shí)驗(yàn)表明：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。他經(jīng)過十年堅(jiān)持不懈的努力，才發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。這種熱愛科學(xué)。堅(jiān)持探索真理的可貴精神，值得我們學(xué)習(xí)。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系，導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明，開辟了電的時(shí)代，所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義。

（2）研究感應(yīng)電流的方向

我們知道，電流是有方向的，那么感應(yīng)電流的方向是怎樣的呢？它的方向與哪些因素有關(guān)呢？我們可以做下面的實(shí)驗(yàn)。

保持上述實(shí)驗(yàn)裝置不變，反復(fù)改變磁場方向或改變導(dǎo)體在磁場中的運(yùn)動(dòng)方向，通過電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向，我們發(fā)現(xiàn)：磁場方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向變化時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)的方向也發(fā)生變化，即電流的方向也隨著變化。通過這一現(xiàn)象我們可以得出：導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向有關(guān)。

（3）研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，是外力做了功，它消耗機(jī)械能，得到了電能。所以在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)化。

（4）理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的注意事項(xiàng)

第一，要注意電路必須是“閉合”的，若不閉合，即使導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，也不產(chǎn)生感應(yīng)電流，只會(huì)在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓。

第二，要注意在磁場中的導(dǎo)體是電路的“一部分”，而不是電路的全部。若電路全都在磁場中，則情況比較復(fù)雜。如矩形線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；若讓該線圈在磁場中上下移動(dòng)或水平移動(dòng)，則線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。其中的道理已超出初中物理的范圍，高中時(shí)再去分析。

第三，要注意“切割磁感線”運(yùn)動(dòng)。如果閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中沿平行于磁感線的方向運(yùn)動(dòng)，則不產(chǎn)生感應(yīng)電流。

【典型例題】

例1.如圖所示，可以使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況是（）

A.開關(guān)S斷開，導(dǎo)線ab豎直向下運(yùn)動(dòng)

B.開關(guān)S閉合，導(dǎo)線ab豎直向上運(yùn)動(dòng)

C.開關(guān)S斷開，導(dǎo)線ab從紙里向紙外運(yùn)動(dòng)

D.開關(guān)S閉合，導(dǎo)線ab從紙外向紙里運(yùn)動(dòng)

分析：為使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電路中應(yīng)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這就需同時(shí)滿足兩個(gè)條件：一是電路要閉合；二是一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。對照圖中裝置可知，A、B、C都錯(cuò)。

答：D

例2.如圖是研究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)示意圖，比較甲、乙兩圖可以得出感應(yīng)電流方向與______有關(guān)的結(jié)論；比較甲、丙兩圖可以得出感生電流方向與______有關(guān)的結(jié)論。

分析：甲、乙、丙三幅圖中有不同之處：甲、乙兩圖中導(dǎo)體切割磁感線的方向相反，電表指針擺動(dòng)方向也不同，說明感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)；甲、丙兩圖中磁極放置的方位不同，導(dǎo)體切割磁感線的方向相同，指針擺動(dòng)方向相反說明感應(yīng)電流的方向還與磁場方向有關(guān)。

答：應(yīng)填“導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向”和“磁感線方向”。

說明：對如圖甲所示裝置，若對調(diào)兩磁極的位置的同時(shí)改變導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向（與原來相反），請讀者思考一下電流表的指針將怎樣偏轉(zhuǎn)？

【模擬試題】（答題時(shí)間：20分鐘）一.填充題

1.要獲得電能，可采用各種途徑，如利用干電池、蓄電池能把_____能轉(zhuǎn)變成電能；硅光電池能把_____能轉(zhuǎn)變成電能；熱電偶能把_____能轉(zhuǎn)變成電能，線圈在磁鐵的磁極附近運(yùn)動(dòng)，能把_____能轉(zhuǎn)變成電能。

2._____是人類第一次獲得的有實(shí)用價(jià)值的能提供持續(xù)電流的電源。

3.丹麥物理學(xué)家_____首先發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場，而英國物理學(xué)家_____則發(fā)現(xiàn)了磁場能產(chǎn)生電流。

4.閉合電路中的一部分導(dǎo)體在_____中做_____的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生_____電流，這種現(xiàn)象叫做_____現(xiàn)象，在這一過程中，_____能轉(zhuǎn)化為_____能。

5.感生電流的方向與_______方向有關(guān)，還與______的方向有關(guān)。

二.選擇題

1.下列說法中正確的是（）A.導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動(dòng)就能產(chǎn)生感生電流

B.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)就一定能產(chǎn)生感生電流

C.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感應(yīng)線的運(yùn)動(dòng)，一定能產(chǎn)生感生電流 D.閉合線圈在磁場中做切割磁感應(yīng)線的運(yùn)動(dòng)，一定能產(chǎn)生感生電流

2.圖中，閉合線圈的一部分導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動(dòng)，能產(chǎn)生感生電流的是（）

A.（a）圖和（b）圖

B.（a）圖和（c）圖

C.（a）圖和（d）圖

D.（c）圖和（d）圖

3.下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）

A.電流周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象

B.導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象

C.磁場對電流產(chǎn)生力的作用

D.閉合導(dǎo)體中產(chǎn)生感生電流的現(xiàn)象

第四篇：教學(xué)設(shè)計(jì)《科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流》

注重研究方法的滲透

避免“形式探究”

--《科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流》教學(xué)設(shè)計(jì)

編者按：第三屆全國義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)初中物理教學(xué)研討會(huì)于2006年3月18號在重慶舉行。此次會(huì)議還進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)賽，在這里我們向大家介紹在會(huì)議中獲得一等獎(jiǎng)的一位老師的作品。

安徽省合肥市三十八中學(xué) 袁乃玉（230011）

(一)[設(shè)計(jì)意圖] 法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，凝聚了法拉第十年的心血，是一個(gè)艱辛而漫長的探究過程，我們今天的學(xué)習(xí)，不可能要求學(xué)生在短短的一節(jié)課時(shí)間內(nèi)，完全通過自己的努力來重現(xiàn)這一偉大的發(fā)現(xiàn)，本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)在于引領(lǐng)學(xué)生在探究過程中領(lǐng)會(huì)科學(xué)的研究方法，形成正確的探究觀念和探究意識；在于通過物理學(xué)史的介紹，使學(xué)生被科學(xué)家的精神所感動(dòng)，從而達(dá)到發(fā)展學(xué)生積極的情感、態(tài)度和價(jià)值觀的教學(xué)效果！

（二）引入

1、講述“逆向思維結(jié)碩果”故事（見附錄1）

2、如圖所示，師生共同做奧斯特的“電磁電？

說明：以故事引入新課，一方面能激發(fā)學(xué)生的興趣，另一方面是本節(jié)課以“逆向思維”為主線的起點(diǎn)。

磁”實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)思考：

二、對探究磁－－>電實(shí)驗(yàn)器材的選擇

1、引導(dǎo)學(xué)生對“電 析：

(1)電源——產(chǎn)生電流；

磁”實(shí)驗(yàn)中各部分器材作用的分(2)導(dǎo)線和開關(guān)——形成閉合電路；(3)小磁針——檢驗(yàn)磁場的產(chǎn)生

2、繼續(xù)運(yùn)用“逆向思維”選擇磁電實(shí)驗(yàn)器材： ．．．．(1)磁鐵——產(chǎn)生磁場；

(2)導(dǎo)線和開關(guān)——形成閉合電路；

(3)電流表——檢驗(yàn)電流的產(chǎn)生。

說明：①啟發(fā)學(xué)生思考如何選擇檢驗(yàn)電流產(chǎn)生的儀器，學(xué)生可能有小燈泡、電動(dòng)機(jī)、電流表等方案，類比奧斯特實(shí)驗(yàn)中選用靈敏的小磁針，確定選用靈敏電流計(jì)；

②在這一過程中，同學(xué)們面前擺放的是電 磁實(shí)驗(yàn)器材，并且要求他們合上課本，運(yùn)用“逆向思維”對實(shí)驗(yàn)所需器材進(jìn)行分析推理。

三、探究磁 電的實(shí)驗(yàn)過程

1、閉合開關(guān)、觀察的電流計(jì)的指針沒有偏轉(zhuǎn)；

2、師生共同分析是否因?yàn)榇艌霾粔驈?qiáng)，斷開開關(guān)，分別改接條形磁鐵和馬蹄形磁鐵并分別將它們放在導(dǎo)線的不同位置后閉合開關(guān)；

3、在“失望”地認(rèn)為磁不能產(chǎn)生電后，教師似“無意間”拿走．．．馬碲形磁鐵，學(xué)生們突然發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)了，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磁的確能產(chǎn)生電流；

4、得出初步結(jié)論：“運(yùn)動(dòng)”是磁生電的必要條件。

說明：似乎無意間發(fā)現(xiàn)磁能生電，符合法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的探究歷程（見附錄 2）

四、學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，探究“運(yùn)動(dòng)”是否是磁生電的充分條件？

1、給學(xué)生提供靈敏電流計(jì)和馬蹄形磁鐵，進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)；

2、學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，雖然導(dǎo)線在運(yùn)動(dòng)，但在如下情況不能產(chǎn)生電，如：①開關(guān)斷開；②導(dǎo)線里外運(yùn)動(dòng)；③導(dǎo)線上下運(yùn)動(dòng)。

五、利用直觀表示磁場的“磁感線”，分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件——切剖磁感線。

說明：①從“四”到“五”的過渡語言：因?yàn)榇艌鍪强床灰娒恢奶厥馕镔|(zhì)十分抽象，所以在前面我們是用什么方法來直觀地研究磁場？生答：磁感線，那么我們這里也利用磁感線來研究:為什么同樣是導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的現(xiàn)象卻不同?

②把地板和天花板分別比喻成磁體的N極、S極，請同學(xué)們舉手表示“磁感線”，教師用手中的教棒模擬切割磁感線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步加強(qiáng)同學(xué)們對“切割”的感性認(rèn)識。如果想讓學(xué)生親身體會(huì)一下“切割”的感覺，只要兩人合作，一人舉手代表磁感線，另一人舉手代表導(dǎo)體，十分方便有效！

六、換用不同的磁鐵或線圈進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件后，打開課本理解法拉第的電磁感應(yīng)定律。

七、練習(xí)鞏固

說明：若時(shí)間允許補(bǔ)充說明物理學(xué)中引入圖

1、圖2表示方法的必要性。．．．老師們喜歡用射箭比喻磁場的方向，我覺得這還不夠，就像物理學(xué)中引入了很多字母，但總有一部分同學(xué)不喜歡用，是其記不住嗎？我覺的不是，關(guān)鍵是教師沒有交代清楚其引入的意義和必要性，如圖中圓圈表示導(dǎo)體里外放置，是因．．．．．．為當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，我們從正面只能觀察的其橫截面，同理圖2也是如此，在教學(xué)過程中我們可利用課件或?qū)嵨?，讓學(xué)生觀察到動(dòng)態(tài)的過程，從而真正達(dá)到理解的效果。

附錄一：“逆向思維”結(jié)碩果

傳說我國古代滄州城外有一座廟宇，年久失修，一天山門坍塌了，門前的一對石獅滾進(jìn)了附近的一條河中。一年后，和尚重建山門，想起還有一對石獅留在河里，于是雇人坐船到河的下游去打撈，尋找了十余里，終無所獲，感到很奇怪。這時(shí)一位老船工路過這里，問明了石獅沉河的經(jīng)過，便叫打撈的人到上游去尋找。眾人聽后十分驚訝，半信半疑地懷著試試看的心情到上游去找。果然很快在上游八里外的河底找到了那兩個(gè)石獅子。眾人嘆服老船工的指引，便探問緣由。老船工說：“石獅很重，沉入河底后，河水難于沖動(dòng)石獅，卻把石獅的泥沙帶走了。天長日久，石獅受水沖擊的上游方向逐漸形成了一個(gè)凹坑，坑越?jīng)_越大，當(dāng)它深度超過石獅的一半時(shí)，石獅便向上游方向滾進(jìn)坑里，這樣年復(fù)一年，石獅就自然而然滾到河的上游去了。眾人聽后心悅誠服。

世上有些事乍看起來有些違反常規(guī)，但實(shí)際上卻合情合理，因?yàn)槭挛锉緛硎菑?fù)雜的，是由多種因素促成的，要想對付復(fù)雜的事物，自己的頭腦就要變得聰明些，而上述事物正好說明“逆向思維”給我們的啟示。類似的創(chuàng)意還有：

在動(dòng)物園里，把動(dòng)物關(guān)在籠子里，游人在園內(nèi)觀賞動(dòng)物是一般常規(guī)。但是在野生動(dòng)物園里，動(dòng)物是放牧式的，為了防止獅虎對人的襲擊和傷害，卻讓游人坐到封閉的汽車內(nèi)去進(jìn)行參觀游玩，卻又別有一番情趣。

生產(chǎn)玩具的廠家，其設(shè)計(jì)一般都追求色彩鮮艷、造型美觀可愛而贏得顧客的喜愛，然而美國鬼才公司卻設(shè)計(jì)了一種外皮皺巴巴丑惡的玩具狗，這種一反常態(tài)的構(gòu)思，是一種風(fēng)格迥異的丑狗，丑中還透出一絲憨態(tài)，從而引起人們的獵奇心，覺得花幾個(gè)錢抱一只奇異的狗回家是值得的。不出所料，皺皮狗成為市場上的暢銷產(chǎn)品。

美國物理學(xué)家瑞利采用逆向思維法取得重大發(fā)明并獲得諾貝爾獎(jiǎng)。一次他在測量氮?dú)饷芏葧r(shí)，分別采用哈考特法和雷尼奧法，結(jié)果得出的氮?dú)饷芏认嗖钋Х种?。這么小的誤差對一般人往往很難引起注意。然而瑞利認(rèn)為這個(gè)誤差超出了正常實(shí)驗(yàn)的范圍。于是他采用“逆向思維法”，即不是減少差值，而是相反擴(kuò)大差值去探索其中原因，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)終于發(fā)現(xiàn)了氬原子。

另一位科學(xué)家蘭米爾，他采用“逆向思維”法，發(fā)明了充氣電燈泡。當(dāng)時(shí)的電燈泡有個(gè)致命的弱點(diǎn)，鎢絲通電后很容易發(fā)暗，使用不久燈泡壁就會(huì)發(fā)黑。一般人按常規(guī)思維都認(rèn)為要克服這個(gè)毛病必須進(jìn)一步提高燈泡的真空度。但蘭米爾的想法與眾不同。他不是去提高燈泡的真空度，而是相反采用充氣法，他分別將氫氣、氮?dú)?、二氧化碳、氧氣等充入燈泡，觀察和研究它們在高溫低壓下與鎢絲的作用。與他發(fā)現(xiàn)氮?dú)庥袦p少鎢絲蒸發(fā)的作用時(shí)，便斷定鎢絲在氮?dú)庵锌梢匝娱L工作時(shí)間。1928年，他由于充氣燈泡的發(fā)明而榮獲帕金獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

把思維方法來個(gè)一百八十度的大轉(zhuǎn)變，有時(shí)竟取得想不到的效果。歷史上有許多科學(xué)家就是采用逆向思維法而取得重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的。

摘自《發(fā)明與革新》（米文松）（“上海發(fā)明網(wǎng)”轉(zhuǎn)載）

附錄二：法拉第發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)”

自從1820年奧斯特宣布電能使磁針偏轉(zhuǎn)后，法拉第就想，電真的變成了磁，反過來想，磁為什么變不成電呢?他在筆記本上寫了：“轉(zhuǎn)磁為電”幾個(gè)大字，口袋里常裝著一塊馬蹄形磁鐵，一個(gè)線圈。就這樣苦思苦想，常驗(yàn)常試。他先是用磁鐵去碰導(dǎo)線，電流計(jì)不動(dòng)，在磁鐵上繞上導(dǎo)線，還是沒有電。干脆把磁鐵裝在線圈的肚子里，接上電流計(jì)，指針依然紋絲不動(dòng)。法拉第就這樣顛來倒去，從1821年開始到1831年不覺已過去整整10年，腦汁絞盡，十指磨破，也沒變出一絲絲電來。一天，他又在地下實(shí)驗(yàn)室干了半天，還是毫無結(jié)果，便說了聲：“算了吧!”氣得將那根長條磁鐵向線圈里嗵地一聲扔進(jìn)去，仰身向椅子上坐去?？墒蔷驮谒錾硐蛞巫由献囊粍x那間，他忽然看見電流計(jì)上的指針向左顫動(dòng)了一下。他趕快眨了一下眼，再看指針又在正中不動(dòng)了。他想也許是看花眼了，因?yàn)槿藗冊诟叨燃芯Φ膶?shí)驗(yàn)中，有時(shí)看到的只是自己希望的假象。他這么想著就欠著身子將磁鐵抽出來再試一次。不想這一抽指針又向右動(dòng)了一下，這回可是真真切切的。他忙又將磁鐵插回，指針又向左偏了一下。哎呀，有電了，磁成電了。十年相思苦，一朝在眼前!法拉第將那磁鐵在線圈里不停地抽出插入，上上下下就如同搗蒜一般，把個(gè)桌子捅得咚咚直 響，那電流計(jì)上的指針也就像撥浪鼓似的左右搖個(gè)不停，原來磁變電是要通過運(yùn)動(dòng)!這時(shí)法拉第那個(gè)賢惠溫柔的妻子薩拉見他到時(shí)還不上來吃飯，就端著一盤面包、牛奶，幾樣小菜送到地下室來，剛一推門見法拉第正對著線圈“搗蒜”，便撲哧一聲笑著喊道：“邁克爾，開飯羅!”法拉第抬起頭，扔掉磁鐵像一只小鳥一樣飛到薩拉面前，展開雙臂摟住她的肩膀，就地打了一個(gè)旋。薩拉手中的牛奶面包菜碟統(tǒng)統(tǒng)掉在地上。她喊道：“邁克爾，你怎么啦，牛奶撒了，盤子打了，你吃什么呀?！?“不要了，什么也不要了。今天有電了，有電就夠了，只要電就行了!” 他這樣語無倫次地念了一段“了了”歌后，便翻身去記日記：

“1831年10月17日。磁終于變了電???！?/p>

磁變電這種偉大發(fā)現(xiàn)的幸運(yùn)何以偏偏落到一訂書徒出身的法拉第身上?原因很多，但有一點(diǎn)卻應(yīng)引起我們特別的注意。就是十年前奧斯特通過實(shí)驗(yàn)將電變成磁，法拉第聽說后即反過來這么一想：磁能不能變電?這便是一種相似思維。世界上的事物都是互相聯(lián)系的，而這種聯(lián)系常常表現(xiàn)為它們之間的各種相似，抓住這個(gè)相似點(diǎn)也即抓住了它們的紐帶，偉大的發(fā)現(xiàn)常常由此而始。阿基米德身在澡盆里由物落水溢悟出浮力定律；牛頓見蘋果落地而推及地球與蘋果相互吸引，終發(fā)現(xiàn)萬有引力；富蘭克林由毛皮摩擦的電火花而想到雷鳴電閃，因此而探得電的本質(zhì)；波義耳因酸霧使紫羅蘭褪色便反向聯(lián)想到以此來檢驗(yàn)酸堿，竟發(fā)明了化學(xué)試劑。善于發(fā)現(xiàn)物與物間的相似，善于由這相似現(xiàn)象進(jìn)而探究其內(nèi)在的聯(lián)系，這是科學(xué)研究的一條重要方法。猶如進(jìn)瓜地而先理其藤，藤在手則瓜無所漏；入宮尋寶而先尋其路，路既通則寶無所遺，新的發(fā)現(xiàn)就會(huì)層出不窮。

摘自《中國基礎(chǔ)教育網(wǎng)》（“物理學(xué)史”欄目

第五篇：科學(xué)探究怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流的說課稿

各位專家大家好，今天我說課的題目是滬科版九年級第十七章第二節(jié)《科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流》。

一、教材分析

本節(jié)內(nèi)容是滬科版教材初中物理最后一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，也是最后一個(gè)考點(diǎn)，電磁感應(yīng)作為聯(lián)系電場和磁場的紐帶，不僅是電場和磁場知識的綜合和擴(kuò)展，也是以后高中學(xué)習(xí)相關(guān)知識的基礎(chǔ)，電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)上具有劃時(shí)代的意義，由于它揭示了電和磁的聯(lián)系及規(guī)律，使得人類進(jìn)入了一個(gè)充分利用電能的新時(shí)代，使人類文明邁進(jìn)了一大步，因此，本節(jié)無論是知識內(nèi)容，對學(xué)生能力培養(yǎng)上，還是在社會(huì)實(shí)踐中都有極其重要的意義。

二、學(xué)情分析

學(xué)生在小學(xué)六年級《科學(xué)》第七課電能從哪里來中已學(xué)習(xí)過手搖發(fā)電機(jī)使小燈泡發(fā)光的實(shí)驗(yàn)，但對產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的科學(xué)探究沒有涉及，學(xué)生的交流合作意識沒有得到培養(yǎng)。

三、教學(xué)目標(biāo)

（1）通過實(shí)驗(yàn)探究，歸納，概括出導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察，猜想，探究，概括分析能力。

（2）經(jīng)歷科學(xué)探究的猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行試驗(yàn)與收集證據(jù)、交流與合作的過程，培養(yǎng)學(xué)生交流與合作意識和能力以及實(shí)事求是記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的態(tài)度，感受科學(xué)技術(shù)對社會(huì)發(fā)展的作用

（3）知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的概念

四、教學(xué)重難點(diǎn)

1、重點(diǎn)：對感應(yīng)電流的科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的交流合作意識

2、難點(diǎn)：組織學(xué)生完成電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，既要設(shè)法使現(xiàn)象明顯，又要能歸納總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

五、教法與學(xué)法

啟發(fā)誘導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)觀察，發(fā)現(xiàn)，分析，比喻，推理，控制變量，自主合作，分組實(shí)驗(yàn)。

六、教學(xué)程序

（一）創(chuàng)設(shè)情境 引入課題

教師演示自制器材;電吉他。利用細(xì)金屬線制作電吉他，與功放機(jī)相連，把金屬線置于強(qiáng)磁場中，撥動(dòng)琴弦，此時(shí)琴弦切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，發(fā)出不同聲音。

（二）新課教學(xué)

提出問題

聲音是怎樣產(chǎn)生的？（老師解釋撥動(dòng)琴弦過程中產(chǎn)生了微弱的感應(yīng)電流使功放機(jī)發(fā)出聲音）老師提出問題：“導(dǎo)體在磁場中怎樣才能產(chǎn)生電流呢？”

設(shè)計(jì)意圖：教師誘發(fā)引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生感到驚奇和困惑，同時(shí)也為猜想作好準(zhǔn)備，對這節(jié)課的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利條件。

猜想與假設(shè)讓學(xué)生開始猜想：可能跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)有關(guān)。

進(jìn)一步追問，那么要怎么運(yùn)動(dòng)才能得到電流呢？請同學(xué)根據(jù)我給大家提供的器材制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來說明。

介紹器材，展示U形磁體，開關(guān)，靈敏電流計(jì)，一根導(dǎo)體，細(xì)導(dǎo)線，鐵架臺(tái)，并掛出圖。

制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

讓學(xué)生討論，制定實(shí)驗(yàn)方案和設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表格，詢問討論結(jié)果。(如果有同學(xué)舉手就讓他上臺(tái)來組裝器材，并實(shí)驗(yàn)，如果沒有?？梢宰寣W(xué)生觀察P118圖17—14實(shí)驗(yàn)裝置圖，給學(xué)生一些靈感；由于書上沒有現(xiàn)成記錄現(xiàn)象的表格，所以老師提出我們該怎樣來記錄這一現(xiàn)象及結(jié)果呢？要求學(xué)生設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)不出來，再提示，我們主要觀察導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和靈敏電流計(jì)有無電流產(chǎn)生，所以只設(shè)計(jì)兩項(xiàng)就可以了，如果還是設(shè)計(jì)不出來，老師再展示設(shè)計(jì)的表格。)

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

活動(dòng)一：

1.讓開關(guān)斷開，請同學(xué)們拿電路中部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)，看一看此時(shí)有沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生？

學(xué)生交流討論得出：要得到感應(yīng)電流電路必須是閉合的2.閉合開關(guān)，再請同學(xué)們拿電路中部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)（分別向左、向右、傾斜、向上、向下、前后等），看一看此時(shí)有沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生？

學(xué)生交流討論可知：實(shí)驗(yàn)中有時(shí)有、有時(shí)沒有感應(yīng)電流。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生能產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種情況，教師引導(dǎo)學(xué)生尋找共同特點(diǎn)（只有切割磁感線才能產(chǎn)生感應(yīng)電流）。

結(jié)論：閉合電路中的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)能產(chǎn)生感應(yīng)電流。

活動(dòng)二

根據(jù)活動(dòng)一的探究，有的同學(xué)已經(jīng)觀察出靈敏電流計(jì)指針有時(shí)向左有時(shí)向右偏轉(zhuǎn)，表示電流方向是不同的。

接著讓同學(xué)們探究“電流的方向與什么有關(guān)？”

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡回輔導(dǎo)，學(xué)生交流討論可知電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁感線的方向有關(guān)。拓寬延伸：

探究改變靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)程度的方法。（請同學(xué)們讓導(dǎo)體慢慢的和快速的切割磁感線觀察靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)程度等方法）

交流與合作

完成實(shí)驗(yàn)探究后，各組從以下方面進(jìn)行交流和討論：

1.如果導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的夾角是銳角，導(dǎo)體中也能產(chǎn)生電流嗎？

2.如果導(dǎo)體不動(dòng)，移動(dòng)U形磁鐵，導(dǎo)體中也能產(chǎn)生電流嗎？用學(xué)過的知識討論原因。

3.導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生的電流大小至少與哪些因素有關(guān)？（對這個(gè)問題感興趣的同學(xué)可以到實(shí)驗(yàn)室做一些定性的實(shí)驗(yàn)。）

4.電磁感應(yīng)現(xiàn)象過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？

（三）學(xué)以致用：

電磁感應(yīng)的應(yīng)用是比較廣泛的，比如，話筒，發(fā)電機(jī)等，那么同學(xué)們能不能把我們學(xué)到的原理及知識應(yīng)用到生活中去呢？給大家提個(gè)建議，通過剛才的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道導(dǎo)體切割磁感線能產(chǎn)生電，出示自行車圖片，大家看自行車行駛時(shí)，在不停的動(dòng)，同學(xué)們能不能把這個(gè)地方改裝成發(fā)電機(jī)，這兒安裝電動(dòng)機(jī)，這樣不就把產(chǎn)生的電利用，省力了嗎？針對這個(gè)問題有興趣的同學(xué)下來可以自己去做些研究。

設(shè)計(jì)意圖:從社會(huì)走向物理，物理走向社會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決生活中問題的能力，發(fā)展實(shí)踐能力和開創(chuàng)意識。

七、課堂小結(jié)：

1.同學(xué)們在本節(jié)課都有哪些收獲

2.討論之后做知識小結(jié)，本節(jié)課不僅了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，更重要的是讓同學(xué)進(jìn)一步掌握科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生探究問題的能力。

八、自我檢測

九、作業(yè)：練習(xí)冊上習(xí)題

十、板書設(shè)計(jì)：

科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流

一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象（說明磁能產(chǎn)生電）奧斯特實(shí)驗(yàn)說明電能產(chǎn)生磁

1、條件： A、閉合電路的一部分導(dǎo)體

B、切割磁感線運(yùn)動(dòng)

2、定義：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流

3、感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，磁場方向有關(guān)

二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

十一、教學(xué)效果

1.學(xué)生能歸納，概括出導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，學(xué)生的觀察，猜想，探究，概括分析能力得到提高。

2.學(xué)生能理解和掌握科學(xué)探究過程中：猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行試驗(yàn)與收集證據(jù)、交流與合作等基本環(huán)節(jié)的意義和方法。

3.學(xué)生能養(yǎng)成交流與合作及實(shí)事求是記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)品質(zhì)。