第一篇：《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》教學(xué)設(shè)計

《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》教學(xué)設(shè)計

【學(xué)習(xí)任務(wù)分析】

1、法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律是電磁學(xué)中的重要定律，一個判定感應(yīng)電動勢的大小，一個判定感應(yīng)電流的方向，二者前后關(guān)聯(lián)，映襯了電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律的多樣性和復(fù)雜性。

2、無論是前一節(jié)的電磁感應(yīng)還是本節(jié)的探究感應(yīng)電流的方向，首先它們都是電磁感應(yīng)這一事物本身屬性的一個體現(xiàn)，客觀存在且發(fā)展變化。從新課程標準來看，是體現(xiàn)“過程與方法”這一具體課程目標的最佳切入點。

3、教材指明了教學(xué)的方向，主要是以探究為主，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，在探究的過程中體驗科學(xué)家的艱辛，在探究的過程中認識科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律。但在探究的細節(jié)和過程中，留給了教師和學(xué)生廣闊的思考設(shè)計空間，有助與激發(fā)新思維，發(fā)現(xiàn)新方法，提出新問題，得出新結(jié)論，體現(xiàn)新課程教學(xué)理念。為楞次定律的學(xué)習(xí)提供知識準備。

4、分析論證是本節(jié)的重點和難點，通過分析論證不僅自然得出楞次定律，還可訓(xùn)練學(xué)生的分析能力，在教學(xué)過程中一定要落實分析的過程和方法。

5、楞次定律是電磁學(xué)的一個重要規(guī)律，對學(xué)生而言認知有難度，所以對教材進行了有效的處理，把第二節(jié)和第三節(jié)的前一部分融合了一下，為楞次定律的正確理解理清思路?！緦W(xué)習(xí)者分析】

1、這屆同學(xué)是新課程改革中的受益者，在初中就已經(jīng)進行了很長時間的探究體驗，因此他們有探究的基礎(chǔ)，優(yōu)點是思維活躍，善于觀察、總結(jié)、提出并回答問題，不過還存在“動手不主動、思考不到位，”的問題。

2、新課程改革打破了以前的應(yīng)試教育模式，教育教學(xué)過程中師生地位平等，充分貫徹以學(xué)生為本，堅持學(xué)生的主體地位，教師的主導(dǎo)地位。

3、本節(jié)課是一節(jié)科學(xué)探究課，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是現(xiàn)象，是問題，而不是結(jié)論。

4、面對新現(xiàn)象，新問題，且沒有唯一固定的答案，學(xué)生有濃厚的探究欲望，為其思維的發(fā)散提供了較大的空間。從另外一個角度講，本節(jié)內(nèi)容，數(shù)學(xué)運算，物理理論要求不高，適當?shù)赜纸档土藢W(xué)習(xí)難度，選擇探究式教學(xué)是最佳的途徑。【教學(xué)目標】

1、知識與技能

a）通過實驗探究得出感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系，并會敘述楞次定律的內(nèi)容。b）通過實驗過程的回放分析，體會楞次定律內(nèi)容中“阻礙”二字的含義，感受“磁通量變化”的方式和途徑。

c）通過實驗現(xiàn)象的直觀比較，進一步明確感應(yīng)電流產(chǎn)生的過程仍能遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒定律

2、過程與方法

a）觀察實驗，體驗電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流存在方向問題。

b）嘗試用所學(xué)的知識，設(shè)計感應(yīng)電流方向的指示方案，并動手實驗操作。

c）關(guān)注實驗現(xiàn)象的個性，找出實驗現(xiàn)象的共性，并總結(jié)出規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力和創(chuàng)新思維能力。

3、情感態(tài)度價值觀

熱情：在實驗設(shè)計，操作過程中逐步積蓄探究熱情，培養(yǎng)學(xué)生勇于探究的精神； 參與：養(yǎng)成主動參與科學(xué)研究的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣；

交流：在自由開放平等的探究交流空間，能互相配合，互相鼓勵，友好評價，和諧相處。哲學(xué)思考：能夠用因果關(guān)系和矛盾論的辨正觀點認識楞次定律； 【重點難點】

重點：楞次定律探究實驗設(shè)計和實驗結(jié)果的總結(jié)。

難點：感應(yīng)電流激發(fā)的磁場與原來磁場之間的關(guān)系；定律內(nèi)容表述中阻礙二字的理解；從能量觀點認識楞次定律 【設(shè)計思想】

本節(jié)課結(jié)合我校學(xué)生的特點對教材的內(nèi)容進行了深入的挖掘和思考，備教材，備學(xué)生，備教法，始終把學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，讓學(xué)生參與，讓學(xué)生設(shè)計，廣開言路，讓學(xué)生的思維與教師的引導(dǎo)共鳴。

整節(jié)課主要采用“實驗發(fā)現(xiàn)發(fā)”，結(jié)合實驗探究總結(jié)楞次定律的內(nèi)容，把規(guī)律的得出過程和方法放在首位，把學(xué)生的情感價值體驗放在重要位置?？傮w教學(xué)布局如下表：

【教學(xué)過程】

一、實驗引入，激發(fā)學(xué)生的探究科學(xué)的興趣。

［演示］：在如下圖所示的電路中，用方形線圈在磁場中來回運動，導(dǎo)致靈敏電流計的指針左右來回擺動。

［請觀察思考］：大家通過觀察是否注意到，方形線圈在磁場不同的運動方向，導(dǎo)致閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是不同的。那么，感應(yīng)電流的方向由那些因素決定？遵循什么規(guī)律？我們需要通過如下實驗來探究這個問題。

二、學(xué)習(xí)新知識，開始探究學(xué)習(xí)。

1、教師啟發(fā)，完成電流方向的指示設(shè)計 ［提出問題］：

a、我們要解決的問題是感應(yīng)電流的方向問題，我們首先要做的什么呢？ b、如何指示呢？我們可以利用那些實驗器材呢？ ［學(xué)生分組討論并回答］：

a、感應(yīng)電流方向的指示。

b、從學(xué)生的回答中優(yōu)選出以下兩種情況：

（1）：利用電路改裝實驗中的表頭，沒有電流時，指針在表盤的中央，當電流從不同的接線柱流入時，指針的偏轉(zhuǎn)方向不一樣，我們可以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判定電流的輸入方向。（2）：利用發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦?，將二極管串連接入閉合回路，當二極管發(fā)光，表明感應(yīng)電流的方向與二極管的導(dǎo)流方向一致。

（通過分組討論后學(xué)生的知識得到了應(yīng)用，思維能力得到了體現(xiàn)，通過激烈的討論使學(xué)生得出了較為滿意的設(shè)計思路，極大的調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情）［提出問題］：

c、怎樣設(shè)計電路來查明電流方向與電表接線柱，或者是電流方向與二極管發(fā)光的關(guān)系？ ［學(xué)生分組討論并回答］：

（每個小組同學(xué)進行相互交流，最后共同完成設(shè)計，對設(shè)計較好小組及同學(xué)給予高度評價，對其它不同的設(shè)計方案給予適當?shù)目尚行栽u價）

（3）：從多個小組同學(xué)的設(shè)計中，找到最佳合理設(shè)計方案如下圖圖所示：

［注意］：按照設(shè)計的方案，連接好實驗電路，查明電流表指針偏轉(zhuǎn)方向、電流方向、線圈繞向三者之間的關(guān)系

2、通過教師引導(dǎo)，使學(xué)生討論完成實驗方案設(shè)計和數(shù)據(jù)收集 ［提出問題］：

d、我們要研究感應(yīng)電流的方向，接下來該怎樣做呢？ e、可以設(shè)計那些方案來實現(xiàn)呢？ ［學(xué)生分組討論并回答］：

（4）連接閉合回路，讓磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，并用相應(yīng)的儀器來指示（5）各小組成員相互討論，依據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，得到以下兩種較好的設(shè)計方案

［教師引導(dǎo)］：

請大家利用小組內(nèi)現(xiàn)有的器材，選擇你認為可以接受的電路，連接器材并完成實驗結(jié)果記錄（在這一環(huán)節(jié)，需要提醒學(xué)生注意磁極的方向和螺線管的環(huán)繞方向）

［學(xué)生展示］： 將學(xué)生中做的較好的實驗結(jié)果記錄用投影儀展示在大屏幕上。

［教師展示］： 用做好的flash動畫展示實驗結(jié)果，使學(xué)生進行比較

［教師啟發(fā)］：根據(jù)實驗結(jié)果，你能直接說出感應(yīng)電流的方向由那些因素決定嗎？我們知道，穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路種形成感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流本身也能產(chǎn)生磁場，我們能否通過一個“橋梁”——感應(yīng)電流的磁場，把引起磁通量變化的磁場和感應(yīng)電流的方向聯(lián)系起來？

［學(xué)生分組討論并回答］：

對不同的實驗方案，將以下實驗記錄填寫完整

3、師生共同分析，從個性中找出共性，總結(jié)規(guī)律（先由小組匯報的結(jié)果，并給予積極的評價）

［提出問題］：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？請大家總結(jié)一下，磁通量的變化存在幾種情況？ ［學(xué)生分組討論并回答］： 只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。兩種，增加和減少 ［教師引導(dǎo)］： 我們來看，當磁通量增加時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場反向，“削弱”磁通量的增加；當磁通量減少時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場同向，“彌補”磁通量的減少；通俗的講，磁通量增加不行，磁通量減少也不行，用一句話可以怎樣來描述呢？

［學(xué)生分組討論并回答］： “感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”。［多媒體顯示］：

“感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，這就是楞次定律” ［提出問題］：

請討論：如何理解楞次定律中的“阻礙”兩字？有人認為阻礙就是感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場跟引起感應(yīng)電流的磁場方向相反；也有人認為阻礙就是不變化；還有人認為，阻礙就是阻止。請說說你的看法？

［學(xué)生分組討論并回答］：

“阻礙”不等于“阻止”，當由于原磁通量的增加引起感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，其作用僅僅使原磁通量的增加變慢了，但磁通量仍在增加。當由于原磁通量的減少而引起感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，其作用僅僅使原磁通量的減少變慢了，但磁通量仍在減少。另外，“阻礙”也不意味著相反。

4、通過具體例題應(yīng)用掌握本節(jié)知識點

例1.如圖所示，光滑水平導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強磁場B中，導(dǎo)棒ab、cd靜置于導(dǎo)軌上，并于導(dǎo)軌垂直，當cd在外力F作用下，以速度V勻速運動時，求:(1)閉合電路中的感應(yīng)電流方向？(2)導(dǎo)棒ab的運動方向？

三、課堂小結(jié)，利用本節(jié)的實驗探究，師生共同總結(jié)出利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟（1）明確所研究的閉合電路，判斷此電路中原磁場的方向（2）判斷原磁場磁通量的變化情況

（3）根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向（4）根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向

[特別提醒]：注意原磁場與感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場。

四、總結(jié)歸納(板書）

【教學(xué)媒體的運用】

多媒體設(shè)備、幻燈片課件：播放課件，給學(xué)生直觀的印象，使其對感應(yīng)電流的方向有更為直觀地認識和深刻的體會?！拘纬尚栽u價】

通過本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握怎樣去判斷感應(yīng)電流的方向，能夠分析解決具體問題；在探究過程中能夠培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，有利于激發(fā)新思維，有利于將學(xué)過的知識靈活應(yīng)用，還有利于發(fā)現(xiàn)新方法，提出新問題，得出新結(jié)論，體現(xiàn)新課程?！窘虒W(xué)反思】

楞次定律這一知識點在磁學(xué)部分是極難理解的，如果直接教給學(xué)生，那么將有一大部分學(xué)生理解不了，因為所面對的學(xué)生無論是在智力因素還是在認知水平上還達不到馬上就理解的程度。但是探究感應(yīng)電流所用到的知識學(xué)生已經(jīng)具備，本節(jié)課的成功之處在與通過演示實驗極大的激發(fā)了學(xué)生的求知欲，然后通過合理的引導(dǎo)巧妙的將以前學(xué)過的知識點（如二極管的單向?qū)щ娦涡?、電流表頭的工作原理及改裝）應(yīng)用在這一部分，使學(xué)生在思維認識有了所要依托的依據(jù)。另外根據(jù)教師對全體學(xué)生理解（哪些學(xué)生動手能力強、哪些學(xué)生的知識儲備多等）對學(xué)生分組進行了合理的搭配，這樣就使的這一堂課較為順利的進行，學(xué)生親自參與進來討論，甚至為了解決一個問題討論的特別激烈，每一個組都選出一個代表闡述他們組的觀點然后不足之處有其他組來完善、補充，從學(xué)生臉上的表情可以看出他們獲得了相當?shù)某删透?，從而使這一堂課達到了預(yù)期的效果。但是這一堂課也有不足之處，譬如：

一、在上這一堂課之前應(yīng)該先讓學(xué)生把與本節(jié)有關(guān)的知識點先復(fù)習(xí)一下，如二極管的單向?qū)щ娦涡浴㈦娏鞅眍^的工作原理及改裝，因為這些知識點在選修3-1中，而探究感應(yīng)電流的方向這一節(jié)內(nèi)容在選修3-2中。

二、上這一節(jié)課使應(yīng)該邀請實驗員給他說清楚本節(jié)的目的，讓其協(xié)助任課教師作好中間指導(dǎo)工作。

三、在時間安排上還有點倉促，從學(xué)生的眼神中可以看出他們眼神中還流露著意猶未盡的感覺。

總之，這節(jié)課既有優(yōu)點也還存在一些缺點，在以后的教學(xué)中應(yīng)該盡可能考慮到可能出現(xiàn)的問題，這樣使自己在教學(xué)中少走不少彎路。

第二篇：教學(xué)設(shè)計《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

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

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)重點應(yīng)在于引領(lǐng)學(xué)生在探究過程中領(lǐng)會科學(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，從而達到發(fā)展學(xué)生積極的情感、態(tài)度和價值觀的教學(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。

磁”實驗，啟發(fā)思考：

二、對探究磁－－>電實驗器材的選擇

1、引導(dǎo)學(xué)生對“電 析：

(1)電源——產(chǎn)生電流；

磁”實驗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——檢驗磁場的產(chǎn)生

2、繼續(xù)運用“逆向思維”選擇磁電實驗器材： ．．．．(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——檢驗電流的產(chǎn)生。

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

②在這一過程中，同學(xué)們面前擺放的是電 磁實驗器材，并且要求他們合上課本，運用“逆向思維”對實驗所需器材進行分析推理。

三、探究磁 電的實驗過程

1、閉合開關(guān)、觀察的電流計的指針沒有偏轉(zhuǎn)；

2、師生共同分析是否因為磁場不夠強，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)實驗，發(fā)現(xiàn)磁的確能產(chǎn)生電流；

4、得出初步結(jié)論：“運動”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)生動手實驗，探究“運動”是否是磁生電的充分條件？

1、給學(xué)生提供靈敏電流計和馬蹄形磁鐵，進行分組實驗；

2、學(xué)生通過實驗可能會發(fā)現(xiàn)，雖然導(dǎo)線在運動，但在如下情況不能產(chǎn)生電，如：①開關(guān)斷開；②導(dǎo)線里外運動；③導(dǎo)線上下運動。

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：因為磁場是看不見摸不著的特殊物質(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)體在磁場中運動，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動，進一步加強同學(xué)們對“切割”的感性認識。如果想讓學(xué)生親身體會一下“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一步驗證產(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：若時間允許補充說明物理學(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．．．．．．為當導(dǎo)體運動到圖示位置時，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)生觀察到動態(tài)的過程，從而真正達到理解的效果。

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凹坑，坑越?jīng)_越大，當它深度超過石獅的一半時，石獅便向上游方向滾進坑里，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)，但實際上卻合情合理，因為事物本來是復(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：

在動物園里，把動物關(guān)在籠子里，游人在園內(nèi)觀賞動物是一般常規(guī)。但是在野生動物園里，動物是放牧式的，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。一次他在測量氮氣密度時，分別采用哈考特法和雷尼奧法，結(jié)果得出的氮氣密度相差千分之一。這么小的誤差對一般人往往很難引起注意。然而瑞利認為這個誤差超出了正常實驗的范圍。于是他采用“逆向思維法”，即不是減少差值，而是相反擴大差值去探索其中原因，經(jīng)過反復(fù)試驗終于發(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。當時的電燈泡有個致命的弱點，鎢絲通電后很容易發(fā)暗，使用不久燈泡壁就會發(fā)黑。一般人按常規(guī)思維都認為要克服這個毛病必須進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、氮氣、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)氮氣有減少鎢絲蒸發(fā)的作用時，便斷定鎢絲在氮氣中可以延長工作時間。1928年，他由于充氣燈泡的發(fā)明而榮獲帕金獎?wù)隆?/p>

把思維方法來個一百八十度的大轉(zhuǎn)變，有時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”幾個大字，口袋里常裝著一塊馬蹄形磁鐵，一個線圈。就這樣苦思苦想，常驗常試。他先是用磁鐵去碰導(dǎo)線，電流計不動，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，指針依然紋絲不動。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，他又在地下實驗室干了半天，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，他忽然看見電流計上的指針向左顫動了一下。他趕快眨了一下眼，再看指針又在正中不動了。他想也許是看花眼了，因為人們在高度集中精力的實驗中，有時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，把個桌子捅得咚咚直 響，那電流計上的指針也就像撥浪鼓似的左右搖個不停，原來磁變電是要通過運動!這時法拉第那個賢惠溫柔的妻子薩拉見他到時還不上來吃飯，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，但有一點卻應(yīng)引起我們特別的注意。就是十年前奧斯特通過實驗將電變成磁，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，抓住這個相似點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)就會層出不窮。

摘自《中國基礎(chǔ)教育網(wǎng)》（“物理學(xué)史”欄目

第三篇：探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件（推薦）

探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

彭澤一中

黃

巖

[教學(xué)目標]

1、知識與技能：

(1)掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

(2)什么是磁通量、磁通量的改變。

2、過程與方法：

通過觀察演示實驗，歸納、概括出利用磁場產(chǎn)生電流的條件。

3、情感態(tài)度與價值觀：

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。

[教學(xué)重點] 使學(xué)生掌握只要閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

[教學(xué)難點] 閉合電路磁通量的變化。

[教 具] 蹄形磁鐵、條形磁鐵、電流計、原副線圈、滑動變器、燈泡、開頭、導(dǎo)線若干、電池(電源)、計算機、相關(guān)課件等。[主要教學(xué)流程]

一、復(fù)習(xí)上一章的主要內(nèi)容 ●磁場及磁感線的基本特征。

●電流的磁場、右手螺旋定則及磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。●磁通、磁感強度的含義及相互關(guān)系?！褡笫侄▌t和安培定律。以上內(nèi)容主要由教師復(fù)習(xí)為主。

二、發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的背景 ⑴法拉第生平簡介 法拉第是十九世紀電磁學(xué)領(lǐng)域中最偉大的實驗物理學(xué)家。他出生在倫敦附近一貧窮的鐵匠家庭，從小只受到一點讀、寫、算的初步教育，十三歲時就到倫敦一家書店當裝訂書的學(xué)徒，這使他有機會接觸到各類書籍，他從閱讀科學(xué)書籍中獲得了豐富的知識 ⑵電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) ① 1831年8月29日實驗。

結(jié)果：法拉第雖然想到這就是他尋找了將近十年的由磁產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，但還沒有明確地領(lǐng)悟到這一現(xiàn)象的暫態(tài)性的本質(zhì)特點。

② 10月17日實驗。

結(jié)果：實現(xiàn)了永久磁體產(chǎn)生電流的設(shè)想，完全明白了這種轉(zhuǎn)化的暫態(tài)性。③1831年11月24日，法拉第向皇家學(xué)會提交的一個報告中，把這種現(xiàn)象定名為“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”，并概括了可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種類型：變化著的電流、變化著的磁場、運動的穩(wěn)恒電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體。

法拉第之所以能夠取得這一卓越成就，是同他關(guān)于各種自然力的統(tǒng)一和轉(zhuǎn)化的思想密切相關(guān)的。正是這種對于自然界各種現(xiàn)象普遍聯(lián)系的堅強信念，支持著法拉第始終不渝地為從實驗上證實磁向電的轉(zhuǎn)化而探索不已。

三、用實驗方法研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 實驗與探究：

電磁聯(lián)系啟迪了人們的思考：既然電流能在其周圍產(chǎn)生磁效應(yīng)，那么磁體能在附近導(dǎo)線中感應(yīng)出電流嗎？也就是說，磁真的能產(chǎn)生電嗎？ 你的猜想是：

設(shè)計一個實驗證實你的猜想。討論與交流

1、有人說：“如果電荷靜止不動，它周圍不會有磁場。只有當電荷運動時，周圍才會有磁場。只有當電荷運動時，周圍才會有磁場?！边@句話對嗎？

2、可不可以將上述結(jié)論推廣為：“如果磁鐵靜止不動，它周圍不會有電場，或者說磁鐵在螺線管中靜止不動，與螺線管串聯(lián)成回路的電流計上不會有電流?！薄爸挥性诼菥€管中的磁鐵開始運動，電流計上才會有電流。”這些話對嗎？為什么？

實驗1：直導(dǎo)線在磁場中導(dǎo)體不動導(dǎo)體向上、向下運動；導(dǎo)體向左或向右運動。引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗并進行概括。

歸納：閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運動時，電路中就有電流產(chǎn)生。

用計算機模擬“切割磁感線”的運動。

理解“導(dǎo)體做切割磁感線的運動”的含義：切割磁感線的導(dǎo)體運動速度的方向和磁感線方向不平行。

問：導(dǎo)體不動，磁場動，會不會在電路中產(chǎn)生電流呢? 實驗2：條形磁鐵插入(撥出)螺線管先用計算機模擬，再用實驗來證明。

注意：條形磁鐵插入，拔出時，彎曲的磁感線被切割，電路中有感應(yīng)電流。

引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗并進行概括；無論是導(dǎo)體運動，還是磁場運動．只要導(dǎo)體和磁場之間發(fā)生切割磁感線的相對運動，閉合電路中就有電流產(chǎn)生。

過渡：閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時，穿過電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化，如果導(dǎo)體和磁場不發(fā)生相對運動，而讓穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化，會不會在電路中產(chǎn)生電流呢? 實驗3：導(dǎo)體和磁場不發(fā)生相對運動，線圈電路接通、斷開；滑動變阻器滑動片左、右滑動。

在觀察實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生分析上述現(xiàn)象的物理過程：因為電流所激發(fā)的磁場的磁感應(yīng)強度B總是正比于電流強度I，即B、∝I電路的閉合或斷開控制了電流從無到有或從有到無的變化；變阻器是通過改變屯阻來改變電流的大小的，電流的變化必將引起閉合電路磁場的變化，穿過閉合電路的磁感線條數(shù)的變化——磁通量發(fā)生變化，閉合電路中產(chǎn)生電流。

用計算機模擬電路中S斷開、閉合，滑動變阻器滑動時，穿過閉合電路磁場變化情況。

綜上所述，總結(jié)出：

只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生。

思維拓展：

我們在做實驗時最重要的是要觀察實驗現(xiàn)象，通過現(xiàn)象總結(jié)出結(jié)論，在以上的實驗中我們可以觀察到得電流表的指針有擺動之外，還有哪些不同的現(xiàn)象？

四、判斷應(yīng)用：

如圖所示，把矩形閉合線圈放在勻強磁場中，線圈平面與磁感線平行，下面能使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A．線圈沿磁感線方向移動 B．線圈沿垂直磁感線方向做移動 C．線圈以ab邊為軸勻速轉(zhuǎn)動 D．線圈以bc邊為軸勻速轉(zhuǎn)動

小結(jié)：

從幾個“磁生電”現(xiàn)象到統(tǒng)一的規(guī)律：

磁通量發(fā)生變化，閉合電路就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

板書設(shè)計： 課后練習(xí)：

第四篇：《探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件》教學(xué)反思

《探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件》教學(xué)反思

《探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件》教學(xué)反思

在課題組初步預(yù)設(shè)下，我嘗試了EEPO有效教育學(xué)習(xí)方式訓(xùn)練實踐課，現(xiàn)將本節(jié)課進行反思。

（一）成功之處

本教學(xué)設(shè)計為實驗課，使用了EEPO有效教育模式，體現(xiàn)了新課程的教學(xué)理念，根據(jù)學(xué)習(xí)方式訓(xùn)練預(yù)設(shè)安排下，本節(jié)課抓住了學(xué)生自主建構(gòu)知識這一主線，抓住了探究式學(xué)習(xí)的本質(zhì)和核心，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，現(xiàn)主要從學(xué)習(xí)方式訓(xùn)練方面進行反思。

（一）成功之處：

1、表達

本元素成功的使用了語言表達方式和板卡呈現(xiàn)方式。尤其在實驗方案設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生興致濃厚，合理的使用了微卡，在單元組中沒有使用小卡，但在團隊合作時，有效的使用了大卡，團隊成員各司其職，通過語言表達及個性化書面表達進行了成果展示。

2、單元組與團隊

單元組為4人一組，設(shè)計較合理，學(xué)生交互方便，直接，易于課堂小動，本節(jié)課在課堂小動方面較為成功；

團隊建設(shè)方面，8人一組，以學(xué)習(xí)能力強弱，性格內(nèi)向與活潑，每個組員均有特長為基準進行分配組建，學(xué)生大部分能夠動起來，學(xué)生角色分工不同，鑒于我校學(xué)生特點，組內(nèi)特設(shè)紀律員，保證了有效的大動。

（二）問題研討

1、課堂秩序比傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以控制，時間安排上存在不確定性，尤其學(xué)生寫大卡的過程浪費的時間較長，僅設(shè)計了4分鐘，結(jié)果寫了9分鐘。

2、口號約定方面：EEPO學(xué)習(xí)訓(xùn)練方式中的約定用的不好，由于高中生身心發(fā)展的特點，他們覺得進行口號式約定會不好意思，沒有聲音，整個班級聲音不夠洪亮。如何進行約定使得高中生能夠接受這種約定并使得課堂有序是一個值得深思的問題。

3、學(xué)生獲取知識比較分散、參差不齊，有的組員還是在混水摸魚，尤其是對物理不感興趣的學(xué)生，不能進行高效的學(xué)習(xí)，那么這樣的學(xué)習(xí)會不會導(dǎo)致兩極分化較嚴重的情形，怎樣提高學(xué)習(xí)較弱的學(xué)生呢？

4、對于知識的遺忘，可通過小組長在課前帶領(lǐng)大家一起復(fù)習(xí)，比如“磁通量”的概念等。

5、對于這堂課，尤其實驗課，如何利用好EEPO有效教育，較有效，不拖堂的讓學(xué)生進行探究，在今后的教學(xué)中還應(yīng)不斷探索，爭取更大的突破。

第五篇：《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，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.通過實驗探究，知道導(dǎo)體在磁場中運動時產(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，它主要來自兩個方面，一是電池，二是發(fā)電機。

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。化學(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極結(jié)構(gòu)，負極在內(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，負極蓋一端填充鋅汞合金組成的負極活性材料，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極。金屬氫化物電池為20世紀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

其實蓄電池也屬于化學(xué)電池。它在使用之前要先充電，充電時是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能蓄存在電瓶內(nèi)；當其向外放電時，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、負極板、電解液、隔板、容器（電池

/ 6 槽）等5個基本部分組成。用二氧化鉛作正極活性物質(zhì)，鉛作負極活性物質(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，負極是海綿狀的金屬鉛，正負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。

一個鉛酸蓄電池的電壓為2V，使用時常將多個電池串聯(lián)起來使用，如汽車上的蓄電池組是將6個蓄電池串聯(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,相當于現(xiàn)在整個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，只有當太陽光照射時才發(fā)電，因此，必須有一個蓄電池來儲存電力。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，如電子計算器、手表、無線電話、收音機、錄音機等，商用太陽能電池的價格已降至每瓦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)域中的重點發(fā)展方向。有專家預(yù)測，太陽能電池將成為21世紀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”。電池工作時需要連續(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，近年來已在積極地進行開發(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、發(fā)電機的能量形態(tài)變化，可避免過程中轉(zhuǎn)換損失，達到市制發(fā)電效率。此外，還具有以下優(yōu)點：（1）部分負荷時也能保持高的效率；（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，故機組容量具有自由度；（4）電池本體的負荷響應(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，特別是其動作溫度不相同，最先進行開發(fā)的磷酸型燃料電池約在200℃的溫度下動作。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)點是能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、工作時無噪聲、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、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)備目前還處于試驗當中，估計要到2006年大規(guī)模投產(chǎn)后才能進入市場。

二.發(fā)電機。

電池提供的電能是有限的，更充足，更強大的電能要通過發(fā)電機獲取。發(fā)電機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、氣體燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能，通過發(fā)電動力裝置（包括電廠鍋爐、汽輪機和發(fā)電機及其輔助裝置）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時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽輪機葉輪的機械能。汽輪機的葉輪和發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是連在一起的，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子獲得機械

/ 6 能后將機械能轉(zhuǎn)化為電能。火力發(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、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)實現(xiàn)由熱能、機械能到電能的轉(zhuǎn)變；控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟運行。

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現(xiàn)的。隨著發(fā)電機、汽輪機制造技術(shù)的完善，輸變電技術(shù)的改進，特別是電力系統(tǒng)的出現(xiàn)以及社會電氣化對電能的需求，20世紀30年代以后，火力發(fā)電進入大發(fā)展的時期?；鹆Πl(fā)電機組的容量由200兆瓦級提高到300～600兆瓦級（50年代中期），到1973年，最大的火電機組達1300兆瓦。大機組、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。按原動機分汽輪機發(fā)電、燃氣輪機發(fā)電、柴油機發(fā)電。按所用燃料分，主要有燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、燃氣發(fā)電。為提高綜合經(jīng)濟效益，火力發(fā)電應(yīng)盡量靠近燃料基地進行。在大城市和工業(yè)區(qū)則應(yīng)實施熱電聯(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。但火力發(fā)電對環(huán)境的污染較嚴重，這是目前需要解決的難題。

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