《科学探究：怎样产生感应电流》教案1

第一篇：《科学探究：怎样产生感应电流》教案1

科学探究：怎样产生感应电流

教材分析

本节内容是沪科版教材初中物理最后一个探究性实验，也是最后一个考点，电磁感应作为联系电场和磁场的纽带，不仅是电场和磁场知识的综合和扩展，也是以后高中学习相关知识的基础，电磁感应的发现在科学技术上具有划时代的意义，由于它揭示了电和磁的联系及规律，使得人类进入了一个充分利用电能的新时代，使人类文明迈进了一大步，因此，本节无论是知识内容，对学生能力培养上，还是在社会实践中都有极其重要的意义。

教学目标

根据教材对本节的具体要求，同时针对初三学生的心理特点和认知水平，结合教材，本着面向全体，使学生全面主动发展的原则，确定本节的教学目标如下：

1、知识与技能目标

（1）知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件（2）知道电磁感应现象的概念

2、过程与方法目标

通过实验，归纳，概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察，猜想，探究，概括分析能力

3、情感、态度和价值观目标

（1）激发学生对科学的好奇心和求知欲，（2）培养实事求是记录实验现象的态度（3）感受科学技术对社会发展的作用

教学重难点

1、重点：对感应电流的科学探究，培养学生的交流合作意识

2、难点：组织学生完成电磁感应现象的实验，既要设法使现象明显，又要能归纳总结出产生感应电流的条件。

教学方法

课堂教学是在教师引导下的双边活动，教师的作用是导和引，适时地加以引导和点拨。使学生进入教师导演的角色中，以期获得最佳的课堂情景和课堂效果，结合我所教班级，对每一个环节预想两种或以上打算，先让学生大胆去思考问题，如果觉得难再作适时点拨。物 理实验是人们根据研究和学习的目的，利用物理仪器和设备，人为地模拟物理现象，排除各种偶然次要因素的干扰，突出重要因素，突破重难点，建立和检验物理理论基础的有力武器，所以通过实验形象，生动的特点，激发学生的求知欲望，使学生的兴趣不只是停留在被观察物理现象的表面上，让学生经历科学探究及实验过程是对学生进行创造意识训练和科学方法训练的有效途径。根据本节内容培养学生观察，实验能力和分析推理能力的教学目标，在教学上采用启发诱导，实验观察，发现，分析，比喻，推理等教学方法。

学习方法

通过本节课的学习，要使学生了解控制变量的研究方法，在教学过程中引导学生如何进行实验设计、实验操作，怎样对实验数据进行分析得出实验结论和总结物理规律，这就要指导学生主动的根据实验逐项观察，逐项分析，再综合考察，综合分析，达到从实践到认识上的飞跃。另外要学生充分利用生活物理帮助理解，拓宽知识。

教学过程

一、引入课题

通过前面的学习同学们已经知道，人们发现电现象和磁现象已有两千多年了。在这漫长的时间里，人们认为电就是电，磁就是磁，它们之间是没有联系的。直到1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验，发现了通电导体周围的小磁针会发生偏转的现象，才开始揭示了电现象和磁现象的联系，有人把这种现象概括为“电生磁”。既然电流可以产生磁场，那么，能不能反过来利用磁场来获得电流呢? 也就是说，能不能实现“磁生电”呢?这在当时确实是一个十分吸引人的问题。然后介绍英国物理学家法拉第在1831年解决了这个问题。法拉第是怎样研究这个问题的呢?最后又得出什么结论?这就是这节课要研究的问题。

说明：采用教师语言引入的方式，介绍物理学家或物理学史引入新课。

二、新课教学 提出问题

1、演示发电机模型，先慢后快再慢，要求学生观察灯和我的手。

2、我们再来认真观察发电机模型，它的构造？重点强调模型中有线圈导体，有磁体，就有磁场，通过我们刚才的观察，导体在磁场中怎样才能产生电流呢？

说明：教师诱发引导，激发学生的兴趣，让学生感到惊奇和困惑，同时也为猜想作好准备，对这节课的学习创造了有利条件。猜想与假设

让学生开始猜想：可能跟导体运动有关。（教师把猜想内容写在黑板上）

进一步追问，那么要怎么运动才能得到电流呢？请同学根据我给大家提供的器材制定计划与设计一个实验来说明。

介绍器材，展示U形磁体，开关，灵敏电流计，一根导体，细导线，铁架台，并挂出图。

制定计划和设计实验

让学生讨论，制定实验方案和设计记录实验现象的表格，询问讨论结果。(如果有同学举手就让他上台来组装器材，并实验，如果没有。可以让学生观察P118图17—14实验装置图，给学生一些灵感；由于书上没有现成记录现象的表格，所以老师提出我们该怎样来记录这一现象及结果呢？要求学生设计，如果设计不出来，再提示，我们主要观察导体的运动方向和灵敏电流计有无电流产生，所以只设计两项就可以了，如果还是设计不出来，老师再展示设计的表格。)进行实验与收集证据

请学生上讲台来演示，并要求演示的学生讲述让大家观察哪里。

这时学生组装器材，组装完后，开始实验，很有可能该学生一开始实验就拿着导体左右运动，看看灵敏电流计指针发生了偏转，此时老师发出惊讶的感叹，说：好！指针发生了偏转，说明已经产生了电流。(有可能学生做左右运动后还做其他方向的运动，并能详细的记录，有可能学生看到有电流产生实验就完了，就不做了，这时老师点拨，我们刚才看到导体左右运动有电流产生，那么其他方向呢？）

说明：让学生动手实验，不但可以满足学生的操作愿望，还可以发展学生对探索知识和规律的兴趣，进而发展学生的认识兴趣。

分析与论证

演示实验学生做的同时，其他同学观察，也有学生在思考了。实验完毕，让全班学生4人一组分组讨论。再次提出问题，通过刚才的实验，我们来分析一下怎样才能得到电流呢？

询问讨论结果。

生答，教师记录在黑板上。

如果没有正确的答案或者没有学生回答，教师提出问题：为什么左右，倾斜时有电流，而上下，前后无电流？

生思考，教师分析：在U形磁体内画出磁感线，并用黑板擦代替导体运动，把磁感线比 喻成甘蔗，把导体比喻成刀，怎样才能把甘蔗砍断吃呢？

学生回答，结论：有无电流在于是否切割磁感线

老师接着提问，那么真的只要有导体切割磁感线就一定有电流吗？老师演示断开开关再做一次实验，引起学生对闭合电路的理解。

学生观察现象，并总结结论。

说明：给出充分的讨论时间，由于作以上引导，同学们有初步的信息交流能力，有将自己的见解公开与交流的欲望。

提出：这种现象叫电磁感应现象 板书：

一、电磁感应现象

1.条件：（1）闭合电路的一部分导体，（2）切割磁感线

2.定义：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电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。

由于设计为两个探究实验，所以评估，交流放在第二实验完成以后。

我们知道电流是有方向的，那么刚才产生的电流有没有方向呢？如果有，你认为电流的方向与什么有关呢？

说明：继续设问，激发学生的探索愿望。

学生猜想，教师板书：感应电流方向的影响因素。

方案1：如果有学生猜出与导体的运动方向和磁场方向有关，老师把它写在黑板上，让学生讨论设计实验和记录数据的表格，由于涉及到两个物理量，有点难度，所以学生设计不出来，可点拨提出控制变量法。

方案2：但由于受刚才实验的影响，学生可能只能猜出跟导体的运动方向有关，那就让学生设计实验，制定实验计划，设计记录数据的表格，如果学生不能设计出具体的记录表格，教师再像前面一样点拨。要求学生记录实验结果，作分析，得出结论之后。教师提出，除了跟导体的运动方向有关外，还有没有其他影响因素呢，再让学生大胆猜想，当然提出磁场更好，没有提出，教师作适当引导，提出导体的运动方向已经研究了，那么现在能改变方向的就只有磁场方向了，我们就改变来看，再让学生设计实验证明，再把实验的结果记录在表格中，要求学生分析交流得出结论

教师板书，讨论结果，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。

至此，实验完毕，要求学生对整个实验评估。提问：1.通过探究究竟得到了那些启示？

2.探究的设计和计划的进行过程是否有缺陷？ 3.还有那些需要改进的地方？

说明：评估是探究过程的重要环节，只有通过这样的反思和评估，学生的科学探究能力才能逐步提高。

交流与合作

完成实验探究后，各组从以下方面进行交流和讨论：

1.如果导体的运动方向与磁感线的夹角是锐角，导体中也能产生电流吗？

2.如果导体不动，移动U形磁铁，导体中也能产生电流吗？用学过的知识讨论原因。3.导体在磁场中产生的电流大小至少与哪些因素有关？（对这个问题感兴趣的同学可以到实验室做一些定性的实验。）

4.电磁感应现象过程中能量是如何转化的？ 教师提出

电磁感应的应用是比较广泛的，比如，话筒，发电机等，那么同学们能不能把我们学到的原理及知识应用到生活中去呢？给大家提个建议，通过刚才的学习，我们已经知道导体切割磁感线能产生电，出示自行车图片，大家看自行车行驶时，在不停的动，同学们能不能把这个地方改装成发电机，这儿安装电动机，这样不就把产生的电利用，省力了吗？针对这个问题有兴趣的同学下来可以自己去做些研究。

说明:从社会走向物理，物理走向社会，培养学生运用物理知识解决生活中问题的能力，发展实践能力和开创意识。

总结：1.同学们在本节课都有哪些收获

2.讨论之后做知识小结，本节课不仅了解产生感应电流的条件，更重要的是让同学进一步掌握科学探究方法，培养学生探究问题的能力。

板书设计：

科学探究：怎样产生感应电流

一、电磁感应现象（说明磁能产生电）奥斯特实验说明电能产生磁

1、条件： A、闭合电路的一部分导体 B、切割磁感线运动

2、定义：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时产生电流的现象 5 叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流

3、感应电流的方向与导体运动方向，磁场方向有关

二、电磁感应现象中机械能转化为电能。

第二篇：《科学探究：怎样产生感应电流》教案

《科学探究：怎样产生感应电流》

基本要求：

1.了解常用电池的结构、性能及使用注意事项，在生活中能根据需要选择合适的电池。

2.了解目前常用的几种发电方式中能量的转化过程、开发利用的可持续发展情况。

3.了解各种电池和火力发电方式存在环境污染，提高环保意识。4.通过实验探究，知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。5.经历科学探究的交流与合作过程，养成交流与合作的意识和能力。

重点内容：

1.了解常见的干电池、蓄电池、太阳电池和燃料电池的能量转化特征以及它们的主要结构；知道干电池和蓄电池能够造成环境污染，不要随便拆开或乱丢弃；各种发电方式中有关能量的转化过程、影响可持续发展的因素。2.对感应电流产生条件的探究。

难点内容：

科学探究产生感应电流的条件及对切割磁感线的理解。重点内容讲述：

电能是日常生活中的重要能源，它主要来自两个方面，一是电池，二是发电机。

一.电池。

电池是一种把其他形式的能转化为电能的装置，电池提供的是直流电（介绍直流电与交流电）。由于制作材料、工作原理和用途的不同，电池有很多种类。1.化学电池

化学电池是把化学能转化为电能的装置，是生活中最常用到的电池。化学电池的种类和型号很多。其常见的形状有圆柱体，也有长方体，还有其他形状。

化学电池按工作性质可分为：一次电池（原电池）；二次电池（可充电电池）;铅酸蓄电池。其中：一次电池可分为：糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为：镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为：开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。

/ 6 锌-锰干电池

锌-锰电池又称勒兰社电池，是法国科学家勒兰社于1868年发明的由锌作负极，二氧化锰为正极，电解质溶液采用中性氯化铵、氧化锌的水溶液，面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池，由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态，故又称锌锰干电池。按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种，板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。

干电池用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖上有铜帽的石墨棒作正极，在石墨棒的周围由内向外依次是A：黑色二氧化锰粉末------用于吸收在正极上生成的氢气；B：用饱和了氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液。

干电池的电压大约为1.5V，不能充电再生。碱性锌锰电池

20世纪中期在锌锰电池基础上发展起来的，是锌锰电池的改进型。电池使用氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作电解质液，采用了与锌锰电池相反的负极结构，负极在内为膏状胶体，用铜钉作集流体，正极在外，活性物质和导电材料压成环状与电池外壳连接，正、负极用专用隔膜隔开制成的电池。

银锌电池

一般用不锈钢制成小圆盒形，圆盒由正极壳和负极壳组成，形似钮扣（俗称钮扣电池）。盒内正极壳一端填充由氧化银和石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液。

电池的电压一般为1.59V，使用寿命较长。镉镍电池和金属氢化物电池

二者均采用氧化镍或氢氧化镍作正极，以氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作电解质溶液，金属镉或金属氢化物作负极。金属氢化物电池为20世纪80年代末，利用吸氢合金和释放氢反应的电化学可逆性发明制成，是小型二次电池主导产品。2.蓄电池

其实蓄电池也属于化学电池。它在使用之前要先充电，充电时是将电能转化为化学能蓄存在电瓶内；当其向外放电时，则将化学能又转化为电能。蓄电池能供给较大的电流，电压也比较稳定。常见的蓄电池是铅酸蓄电池

1859年法国普兰特发现，由正极板、负极板、电解液、隔板、容器（电池

/ 6 槽）等5个基本部分组成。用二氧化铅作正极活性物质，铅作负极活性物质，硫酸作电解液，微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的电池。

铅蓄电池可放电也可以充电，一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳（防止酸液的泄漏）；设有多层电极板，其中正极板上有一层棕褐色的二氧化铅，负极是海绵状的金属铅，正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开（以防止电极之间发生短路）；两极均浸入到硫酸溶液中。

一个铅酸蓄电池的电压为2V，使用时常将多个电池串联起来使用，如汽车上的蓄电池组是将6个蓄电池串联起来组成的12V电源。

蓄电池的铅电极板和电解液如果乱丢弃，也会造成环境污染。3.太阳能电池

太阳在一年内可以产生出3.8×1023千瓦的太阳能,相当于现在整个地球上人类所使用的总能量的6×105亿倍。其中约有1/22亿的太阳能辐射到地球上，相当于现在地球上所使用的总能量的3万倍。太阳能电池是人类利用太阳能的一种装置，它是利用光伏特效应将太阳光直接转变成电能的，只有当太阳光照射时才发电，因此，必须有一个蓄电池来储存电力。目前，光电池中常用的一种为硅电池，其光电转换效率可达11%～14%。此外，还有硫化镉电池、砷化镓电池、碲化镉电池等。使用太阳能电池的设备也日益增多，如电子计算器、手表、无线电话、收音机、录音机等，商用太阳能电池的价格已降至每瓦4美元以下。太阳能电池的应用越来越广泛，前景越来越光明。太阳能汽车、太阳电池发电、太阳能飞船、太空太阳能电站等利用太阳能的研究受到世界各国的普遍重视，是一些国家今后能源领域中的重点发展方向。有专家预测，太阳能电池将成为21世纪的重要电力来源之一。

太阳能电池可以做得比较小巧，用在计算器、玩具等到上面。大量的太阳能电池联成阵列，可以建成太阳能发电站，巨大的太阳能帆板是人造卫星上的主要电源之一。

太阳能取之不尽，没有污染，因此太阳能电池是廉价而又干净的电源，它的不足之处是受到天气的限制。4.燃料电池

燃料电池是将所供燃料的化学能直接变换为电能的一种能量转换装置，是通

/ 6 过连续供给燃料从而能连续获得电力的发电装置。具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”。电池工作时需要连续地供给活物质（起反应的物质）——燃料和氧化剂，这又和其它普通化学电池不大一样。由于其具有发电效率高，适应多种燃料和环境特性好等优点，近年来已在积极地进行开发。

由于燃料电池能将燃料的化学能直接转换为电能，因此，它没有像普通火力发电厂那样的通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化，可避免过程中转换损失，达到市制发电效率。此外，还具有以下优点：（1）部分负荷时也能保持高的效率；（2）通过与燃料供给装置的组合，可适用范围的燃料；（3）由于输出功率单位由堆的输出功率决定，故机组容量具有自由度；（4）电池本体的负荷响应性好；（5）NOX及SOX等的排出量少，有利环保。

燃料电池通常是按构成的电解质来分类。现在开发最为盛行的有4种燃料电池。各种燃料电池，特别是其动作温度不相同，最先进行开发的磷酸型燃料电池约在200℃的温度下动作。相对于此，熔融碳酸盐型燃料电池和固体氧化物燃料电池均可应用在以石燃料为基本燃料的电厂内，可作为电力电源来利用。高温型燃料电池又可称之为是通过利用其高质量排气，来面向复合发电的燃料电池。

燃料电池的优点是能量转换效率高、可靠性高、工作时无噪声、无尘埃、无辐射，是一种清洁的能源。这种小型设备可以为手机、笔记本电脑和其他一些便携设备提供能量，和目前所使用的锂离子电池相比，重量只相当于原有锂离子电池一半的燃料电池就可以提供约4倍的电池能量。不过这样的设备目前还处于试验当中，估计要到2006年大规模投产后才能进入市场。

二.发电机。

电池提供的电能是有限的，更充足，更强大的电能要通过发电机获取。发电机也是一种把其他形式的能转化成电能的装置。目前常用的发电方式有火力发电、水力发电和核能发电。1.火力发电

利用煤、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过发电动力装置（包括电厂锅炉、汽轮机和发电机及其辅助装置）转换成电能的一种发电方式。煤、石油等燃料在锅炉内燃烧后，把燃料的化学能转化为内能并传递给锅炉内的水，高温高压的水和水蒸气在通过蒸气轮机时，将内能转化为汽轮机叶轮的机械能。汽轮机的叶轮和发电机的转子是连在一起的，发电机的转子获得机械

/ 6 能后将机械能转化为电能。火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。

在所有发电方式中，火力发电是历史最久的，也是最重要的一种。由于地球上化石燃料的短缺，人类正尽力开发核能发电、核聚变发电以及高效率的太阳能发电等，以求最终解决人类社会面临的能源问题。最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。随着发电机、汽轮机制造技术的完善，输变电技术的改进，特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求，20世纪30年代以后，火力发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到300～600兆瓦级（50年代中期），到1973年，最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂，容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力发电单机容量稳定在300～700兆瓦。

火力发电按其作用分单纯供电的和既发电又供热的。按原动机分汽轮机发电、燃气轮机发电、柴油机发电。按所用燃料分，主要有燃煤发电、燃油发电、燃气发电。为提高综合经济效益，火力发电应尽量靠近燃料基地进行。在大城市和工业区则应实施热电联供。

火力发电的重要问题是提高热效率，办法是提高锅炉的参数（蒸汽的压强和温度）。90年代，世界最好的火电厂能把40％左右的热能转换为电能；大型供热电厂的热能利用率也只能达到60％～70％。此外，火力发电大量燃煤、燃油，5 / 6 造成环境污染，也成为日益引人关注的问题。

火力发电也是传统的电力能源获取手段之一，尤其是在缺少水资源的地区。相对于需要修建大坝和水库的水力发电，具有投资少、见效快的特点。但火力发电对环境的污染较严重，这是目前需要解决的难题。

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第三篇：科学探究怎样产生感应电流教案2

怎样产生感应电流

基本要求：

1.了解常用电池的结构、性能及使用注意事项，在生活中能根据需要选择合适的电池。2.了解目前常用的几种发电方式中能量的转化过程、开发利用的可持续发展情况。3.了解各种电池和火力发电方式存在环境污染，提高环保意识。4.通过实验探究，知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。5.经历科学探究的交流与合作过程，养成交流与合作的意识和能力。

重点内容：

1.了解常见的干电池、蓄电池、太阳电池和燃料电池的能量转化特征以及它们的主要结构；知道干电池和蓄电池能够造成环境污染，不要随便拆开或乱丢弃；各种发电方式中有关能量的转化过程、影响可持续发展的因素。

2.对感应电流产生条件的探究。

难点内容：

科学探究产生感应电流的条件及对切割磁感线的理解。

重点内容讲述：

电能是日常生活中的重要能源，它主要来自两个方面，一是电池，二是发电机。

一.电池

电池是一种把其他形式的能转化为电能的装置，电池提供的是直流电（介绍直流电与交流电）。由于制作材料、工作原理和用途的不同，电池有很多种类。

1.化学电池

化学电池是把化学能转化为电能的装置，是生活中最常用到的电池。化学电池的种类和型号很多。其常见的形状有圆柱体，也有长方体，还有其他形状。

化学电池按工作性质可分为：一次电池（原电池）；二次电池（可充电电池）;铅酸蓄电池。其中：一次电池可分为：糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为：镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为：开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。

锌-锰干电池

锌-锰电池又称勒兰社电池，是法国科学家勒兰社于1868年发明的由锌作负极，二氧化锰为正极，电解质溶液采用中性氯化铵、氧化锌的水溶液，面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池，由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态，故又称锌锰干电池。按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种，板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。

干电池用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖上有铜帽的石墨棒作正极，在石墨棒的周围由内向外依次是A：黑色二氧化锰粉末------用于吸收在正极上生成的氢气；B：用饱和了氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液。

干电池的电压大约为1.5V，不能充电再生。碱性锌锰电池

20世纪中期在锌锰电池基础上发展起来的，是锌锰电池的改进型。电池使用氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作电解质液，采用了与锌锰电池相反的负极结构，负极在内为膏状胶体，用铜钉作集流体，正极在外，活性物质和导电材料压成环状与电池外壳连接，正、负极用专用隔膜隔开制成的电池。

银锌电池

一般用不锈钢制成小圆盒形，圆盒由正极壳和负极壳组成，形似钮扣（俗称钮扣电池）。盒内正极壳一端填充由氧化银和石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液。

电池的电压一般为1.59V，使用寿命较长。镉镍电池和金属氢化物电池

二者均采用氧化镍或氢氧化镍作正极，以氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作电解质溶液，金属镉或金属氢化物作负极。金属氢化物电池为20世纪80年代末，利用吸氢合金和释放氢反应的电化学可逆性发明制成，是小型二次电池主导产品。

2.蓄电池

其实蓄电池也属于化学电池。它在使用之前要先充电，充电时是将电能转化为化学能蓄存在电瓶内；当其向外放电时，则将化学能又转化为电能。蓄电池能供给较大的电流，电压也比较稳定。常见的蓄电池是铅酸蓄电池

1859年法国普兰特发现，由正极板、负极板、电解液、隔板、容器（电池槽）等5个基本部分组成。用二氧化铅作正极活性物质，铅作负极活性物质，硫酸作电解液，微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的电池。

铅蓄电池可放电也可以充电，一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳（防止酸液的泄漏）；设有多层电极板，其中正极板上有一层棕褐色的二氧化铅，负极是海绵状的金属铅，正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开（以防止电极之间发生短路）；两极均浸入到硫酸溶液中。

一个铅酸蓄电池的电压为2V，使用时常将多个电池串联起来使用，如汽车上的蓄电池组是将6个蓄电池串联起来组成的12V电源。

蓄电池的铅电极板和电解液如果乱丢弃，也会造成环境污染。3.太阳能电池

太阳在一年内可以产生出3.8×10千瓦的太阳能,相当于现在整个地球上人类所使用的总能量

23的6×10亿倍。其中约有1/22亿的太阳能辐射到地球上，相当于现在地球上所使用的总能量的3万倍。太阳能电池是人类利用太阳能的一种装置，它是利用光伏特效应将太阳光直接转变成电能的，只有当太阳光照射时才发电，因此，必须有一个蓄电池来储存电力。目前，光电池中常用的一种为硅电池，其光电转换效率可达11%～14%。此外，还有硫化镉电池、砷化镓电池、碲化镉电池等。使用太阳能电池的设备也日益增多，如电子计算器、手表、无线电话、收音机、录音机等，商用太阳能电池的价格已降至每瓦4美元以下。太阳能电池的应用越来越广泛，前景越来越光明。太阳能汽车、太阳电池发电、太阳能飞船、太空太阳能电站等利用太阳能的研究受到世界各国的普遍重视，是一些国家今后能源领域中的重点发展方向。有专家预测，太阳能电池将成为21世纪的重要电力来源之一。

太阳能电池可以做得比较小巧，用在计算器、玩具等到上面。大量的太阳能电池联成阵列，可以建成太阳能发电站，巨大的太阳能帆板是人造卫星上的主要电源之一。

太阳能取之不尽，没有污染，因此太阳能电池是廉价而又干净的电源，它的不足之处是受到天气的限制。

4.燃料电池

燃料电池是将所供燃料的化学能直接变换为电能的一种能量转换装置，是通过连续供给燃料从而能连续获得电力的发电装置。具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”。电池工作时需要连续地供给活物质（起反应的物质）——燃料和氧化剂，这又和其它普通化学电池不大一样。由于其具有发电效率高，适应多种燃料和环境特性好等优点，近年来已在积极地进行开发。

由于燃料电池能将燃料的化学能直接转换为电能，因此，它没有像普通火力发电厂那样的通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化，可避免过程中转换损失，达到市制发电效率。此外，还具有以下优点：（1）部分负荷时也能保持高的效率；（2）通过与燃料供给装置的组合，可适用范围的燃料；（3）由于输出功率单位由堆的输出功率决定，故机组容量具有自由度；（4）电池本体的负荷响应性好；（5）NOX及SOX等的排出量少，有利环保。

燃料电池通常是按构成的电解质来分类。现在开发最为盛行的有4种燃料电池。各种燃料电池，特别是其动作温度不相同，最先进行开发的磷酸型燃料电池约在200℃的温度下动作。相对于此，熔融碳酸盐型燃料电池和固体氧化物燃料电池均可应用在以石燃料为基本燃料的电厂内，可作为电力电源来利用。高温型燃料电池又可称之为是通过利用其高质量排气，来面向复合发电的燃料电池。

燃料电池的优点是能量转换效率高、可靠性高、工作时无噪声、无尘埃、无辐射，是一种清洁的能源。这种小型设备可以为手机、笔记本电脑和其他一些便携设备提供能量，和目前所使用的锂离子电池相比，重量只相当于原有锂离子电池一半的燃料电池就可以提供约4倍的电池能量。不过这样的设备目前还处于试验当中，估计要到2006年大规模投产后才能进入市场。

二.发电机。

电池提供的电能是有限的，更充足，更强大的电能要通过发电机获取。发电机也是一种把其他形式的能转化成电能的装置。目前常用的发电方式有火力发电、水力发电和核能发电。51.火力发电

利用煤、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过发电动力装置（包括电厂锅炉、汽轮机和发电机及其辅助装置）转换成电能的一种发电方式。煤、石油等燃料在锅炉内燃烧后，把燃料的化学能转化为内能并传递给锅炉内的水，高温高压的水和水蒸气在通过蒸气轮机时，将内能转化为汽轮机叶轮的机械能。汽轮机的叶轮和发电机的转子是连在一起的，发电机的转子获得机械能后将机械能转化为电能。火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。

在所有发电方式中，火力发电是历史最久的，也是最重要的一种。由于地球上化石燃料的短缺，人类正尽力开发核能发电、核聚变发电以及高效率的太阳能发电等，以求最终解决人类社会面临的能源问题。最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。随着发电机、汽轮机制造技术的完善，输变电技术的改进，特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求，20世纪30年代以后，火力发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到300～600兆瓦级（50年代中期），到1973年，最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂，容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力发电单机容量稳定在300～700兆瓦。

火力发电按其作用分单纯供电的和既发电又供热的。按原动机分汽轮机发电、燃气轮机发电、柴油机发电。按所用燃料分，主要有燃煤发电、燃油发电、燃气发电。为提高综合经济效益，火力发电应尽量靠近燃料基地进行。在大城市和工业区则应实施热电联供。

火力发电的重要问题是提高热效率，办法是提高锅炉的参数（蒸汽的压强和温度）。90年代，世界最好的火电厂能把40％左右的热能转换为电能；大型供热电厂的热能利用率也只能达到60％～70％。此外，火力发电大量燃煤、燃油，造成环境污染，也成为日益引人关注的问题。

火力发电也是传统的电力能源获取手段之一，尤其是在缺少水资源的地区。相对于需要修建大坝和水库的水力发电，具有投资少、见效快的特点。但火力发电对环境的污染较严重，这是目前需要解决的难题。

2.水力发电

水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含之势能转换成水轮机的动能，再将水轮机为原动机，推动发电机产生电能。因水力发电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合于家庭用户、工厂之用电设备的电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。

水力发电依其开发功能及运转型式可分为惯常水力发电与抽蓄（蓄能）水力发电两种。由于天然水流有明显的季节性，大量电能又是无法贮存的，因此开发河川水电一般都必须先把河川水流的能量蓄集起来，然后再根据用电需要对其进行时间上的再分配。另外，也只有把河川水流的能量蓄集起来，才便于完成水能到电能的集中转换。利用蓄水水库造成的河段落差，通过压力水管向水轮发电机组供水，水轮机接收水流的能量并将其转变成自身旋转的机械能，然后再带动发电机旋转，完成力学能到电能的转换。蓄能水力发电是在晚间用电低峰时，用所剩余的电力将下池的水抽到上池储存起来，然后，在白天用电高峰时，把上池所储存高水位的水放出，带动发电机发电，其原理如图所示：

水力发电有如下特点：①能源的再生性。水流按照一定的水文周期不断循环，从不间断，因此水力资源是一种再生能源。②发电成本低。水力发电只是利用水流所携带的能量，无需再消耗其他动力资源。③高效而灵活。水力发电的主要动力设备水轮发电机组，不仅效率较高而且启动、操作灵活。④工程效益的综合性。筑坝拦水形成了水面辽阔的人工湖泊，控制了水流，因此兴建水电站一般都兼有防洪、灌溉、航运、给水以及旅游等多种效益。另一方面，也可能出现泥沙淤积、淹没良田、森林、古迹等情况。⑤一次性投资大。

3.核能发电

核能指原子核能，又称原子能，是原子结构发生变化时放出的能量。目前，从实用来讲，核能指的是一些重金属元素铀、钚的原子核发生分裂反应（又称裂变）或者轻元素氘、氚的原子核发生聚合反应（又称聚变）时，所放出的巨大能量，前者称为裂变能后者称为聚变能。通常所说的核能是指受控核裂变链式反应产生的能量。

核能的特点是能量高度集中。1t铀-235在裂变反应所放出的能量约等于1t标准煤在化学反应中所放出能量的240万倍。据估算地球上已探明的易开采的铀储量，如果以快中子堆加以利用的话所提供的能量将大大超过全球可用的煤、石油和天然气储量的总和。

现在核能已成为一种大规模和集中利用的能源，可以替代煤、石油和天然气，目前主要用于发电。

核能发电就是利用受控核裂变反应所释放的热能，将水加热为蒸汽用蒸汽冲动汽轮机带动发电机发电。从1954年原苏联建成世界上第一座核电站开始到1991年全球已有424座核电站在26个国家运行。总装机容量达3.27亿kW,发电量占全世界的16%。核电发展比较领先的地区是那些缺乏煤、石油和天然气以及水力资源的地区如法国、比利时、韩国、日本等。我国东南部沿海地区远离煤炭生产基地，电力需求增长快经济发达发展核电具有十分重要的现实意义。我国自行设计制造的第一座核电站——秦山核电站和引进设备的大亚湾核电站已分别于1993年和1994年投入运行，结束了我国无核电的历史。除核裂变发电外，为最终解决人类的能源问题，正在研究热核聚变发电。核聚变能在瞬间释放巨大能量（如氢弹），1千克氘的热值相当于4千克铀235。需要解决的问题是如何实现核聚变反应的人工控制。世界各国对此都投入了巨大的人力、财力和物力。

三.研究电磁感应现象。（1）通过实验研究电磁感应现象

实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电。

根据实验目的，本实验应选择哪些实验器材？根据研究的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关。

怎样设计实验？如何操作呢？

我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？磁场的强弱对实验有没有影响？所以我们设计了如图所示的探究电路：在马蹄形磁铁的两个磁极之间悬挂一根导体ab，再把导体两端跟电流表连接起来。下面我们依次对这几种情况逐一进行实验，探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。

操作与记录的表格如图所示。

上述实验说明磁能生电。

是在当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时的条件下才产生磁生电现象的。仔细分析我们发现：左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。

实验表明：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，产生的电流叫做感应电流。

电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的。他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象。这种热爱科学。坚持探索真理的可贵精神，值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。

（2）研究感应电流的方向

我们知道，电流是有方向的，那么感应电流的方向是怎样的呢？它的方向与哪些因素有关呢？我们可以做下面的实验。

保持上述实验装置不变，反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向，通过电流表指针的偏转方向，我们发现：磁场方向、导体运动方向变化时，指针偏转的方向也发生变化，即电流的方向也随着变化。通过这一现象我们可以得出：导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。

（3）研究电磁感应现象中能的转化

在电磁感应现象中，导体做切割磁感线运动，是外力做了功，它消耗机械能，得到了电能。所以在电磁感应现象中实现了机械能向电能的转化。

（4）理解电磁感应现象的注意事项

第一，要注意电路必须是“闭合”的，若不闭合，即使导体在磁场里做切割磁感线运动，也不产生感应电流，只会在导体两端产生感应电压。

第二，要注意在磁场中的导体是电路的“一部分”，而不是电路的全部。若电路全都在磁场中，则情况比较复杂。如矩形线圈在磁场中转动时产生感应电流；若让该线圈在磁场中上下移动或水平移动，则线圈中不会产生感应电流。其中的道理已超出初中物理的范围，高中时再去分析。

第三，要注意“切割磁感线”运动。如果闭合电路的一部分导体在磁场中沿平行于磁感线的方向运动，则不产生感应电流。

【典型例题】

例1.如图所示，可以使电流表指针发生偏转的情况是（）

A.开关S断开，导线ab竖直向下运动

B.开关S闭合，导线ab竖直向上运动

C.开关S断开，导线ab从纸里向纸外运动

D.开关S闭合，导线ab从纸外向纸里运动

分析：为使电流表指针发生偏转，电路中应有感应电流产生，这就需同时满足两个条件：一是电路要闭合；二是一部分导体做切割磁感线运动。对照图中装置可知，A、B、C都错。

答：D

例2.如图是研究感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图，比较甲、乙两图可以得出感应电流方向与______有关的结论；比较甲、丙两图可以得出感生电流方向与______有关的结论。

分析：甲、乙、丙三幅图中有不同之处：甲、乙两图中导体切割磁感线的方向相反，电表指针摆动方向也不同，说明感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关；甲、丙两图中磁极放置的方位不同，导体切割磁感线的方向相同，指针摆动方向相反说明感应电流的方向还与磁场方向有关。

答：应填“导体切割磁感线的运动方向”和“磁感线方向”。

说明：对如图甲所示装置，若对调两磁极的位置的同时改变导体的运动方向（与原来相反），请读者思考一下电流表的指针将怎样偏转？

【模拟试题】（答题时间：20分钟）一.填充题

1.要获得电能，可采用各种途径，如利用干电池、蓄电池能把_____能转变成电能；硅光电池能把_____能转变成电能；热电偶能把_____能转变成电能，线圈在磁铁的磁极附近运动，能把_____能转变成电能。

2._____是人类第一次获得的有实用价值的能提供持续电流的电源。

3.丹麦物理学家_____首先发现了电流能产生磁场，而英国物理学家_____则发现了磁场能产生电流。

4.闭合电路中的一部分导体在_____中做_____的运动时，导体中产生_____电流，这种现象叫做_____现象，在这一过程中，_____能转化为_____能。

5.感生电流的方向与_______方向有关，还与______的方向有关。

二.选择题

1.下列说法中正确的是（）A.导线在磁场中运动就能产生感生电流

B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动就一定能产生感生电流

C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应线的运动，一定能产生感生电流 D.闭合线圈在磁场中做切割磁感应线的运动，一定能产生感生电流

2.图中，闭合线圈的一部分导线在磁场中运动，能产生感生电流的是（）

A.（a）图和（b）图

B.（a）图和（c）图

C.（a）图和（d）图

D.（c）图和（d）图

3.下列现象中属于电磁感应现象的是（）

A.电流周围产生磁场的现象

B.导体在磁场中运动的现象

C.磁场对电流产生力的作用

D.闭合导体中产生感生电流的现象

第四篇：教学设计《科学探究：怎样产生感应电流》

注重研究方法的渗透

避免“形式探究”

--《科学探究：怎样产生感应电流》教学设计

编者按：第三届全国义务教育课程标准初中物理教学研讨会于2006年3月18号在重庆举行。此次会议还进行了教学设计赛，在这里我们向大家介绍在会议中获得一等奖的一位老师的作品。

安徽省合肥市三十八中学 袁乃玉（230011）

(一)[设计意图] 法拉第电磁感应现象的发现，凝聚了法拉第十年的心血，是一个艰辛而漫长的探究过程，我们今天的学习，不可能要求学生在短短的一节课时间内，完全通过自己的努力来重现这一伟大的发现，本节的教学重点应在于引领学生在探究过程中领会科学的研究方法，形成正确的探究观念和探究意识；在于通过物理学史的介绍，使学生被科学家的精神所感动，从而达到发展学生积极的情感、态度和价值观的教学效果！

（二）引入

1、讲述“逆向思维结硕果”故事（见附录1）

2、如图所示，师生共同做奥斯特的“电磁电？

说明：以故事引入新课，一方面能激发学生的兴趣，另一方面是本节课以“逆向思维”为主线的起点。

磁”实验，启发思考：

二、对探究磁－－>电实验器材的选择

1、引导学生对“电 析：

(1)电源——产生电流；

磁”实验中各部分器材作用的分(2)导线和开关——形成闭合电路；(3)小磁针——检验磁场的产生

2、继续运用“逆向思维”选择磁电实验器材： ．．．．(1)磁铁——产生磁场；

(2)导线和开关——形成闭合电路；

(3)电流表——检验电流的产生。

说明：①启发学生思考如何选择检验电流产生的仪器，学生可能有小灯泡、电动机、电流表等方案，类比奥斯特实验中选用灵敏的小磁针，确定选用灵敏电流计；

②在这一过程中，同学们面前摆放的是电 磁实验器材，并且要求他们合上课本，运用“逆向思维”对实验所需器材进行分析推理。

三、探究磁 电的实验过程

1、闭合开关、观察的电流计的指针没有偏转；

2、师生共同分析是否因为磁场不够强，断开开关，分别改接条形磁铁和马蹄形磁铁并分别将它们放在导线的不同位置后闭合开关；

3、在“失望”地认为磁不能产生电后，教师似“无意间”拿走．．．马碲形磁铁，学生们突然发现指针偏转了，重复实验，发现磁的确能产生电流；

4、得出初步结论：“运动”是磁生电的必要条件。

说明：似乎无意间发现磁能生电，符合法拉第发现电磁感应现象的探究历程（见附录 2）

四、学生动手实验，探究“运动”是否是磁生电的充分条件？

1、给学生提供灵敏电流计和马蹄形磁铁，进行分组实验；

2、学生通过实验可能会发现，虽然导线在运动，但在如下情况不能产生电，如：①开关断开；②导线里外运动；③导线上下运动。

五、利用直观表示磁场的“磁感线”，分析产生上述现象的原因，得出产生感应电流的条件——切剖磁感线。

说明：①从“四”到“五”的过渡语言：因为磁场是看不见摸不着的特殊物质十分抽象，所以在前面我们是用什么方法来直观地研究磁场？生答：磁感线，那么我们这里也利用磁感线来研究:为什么同样是导体在磁场中运动，产生的现象却不同?

②把地板和天花板分别比喻成磁体的N极、S极，请同学们举手表示“磁感线”，教师用手中的教棒模拟切割磁感线运动，进一步加强同学们对“切割”的感性认识。如果想让学生亲身体会一下“切割”的感觉，只要两人合作，一人举手代表磁感线，另一人举手代表导体，十分方便有效！

六、换用不同的磁铁或线圈进一步验证产生感应电流的条件后，打开课本理解法拉第的电磁感应定律。

七、练习巩固

说明：若时间允许补充说明物理学中引入图

1、图2表示方法的必要性。．．．老师们喜欢用射箭比喻磁场的方向，我觉得这还不够，就像物理学中引入了很多字母，但总有一部分同学不喜欢用，是其记不住吗？我觉的不是，关键是教师没有交代清楚其引入的意义和必要性，如图中圆圈表示导体里外放置，是因．．．．．．为当导体运动到图示位置时，我们从正面只能观察的其横截面，同理图2也是如此，在教学过程中我们可利用课件或实物，让学生观察到动态的过程，从而真正达到理解的效果。

附录一：“逆向思维”结硕果

传说我国古代沧州城外有一座庙宇，年久失修，一天山门坍塌了，门前的一对石狮滚进了附近的一条河中。一年后，和尚重建山门，想起还有一对石狮留在河里，于是雇人坐船到河的下游去打捞，寻找了十余里，终无所获，感到很奇怪。这时一位老船工路过这里，问明了石狮沉河的经过，便叫打捞的人到上游去寻找。众人听后十分惊讶，半信半疑地怀着试试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两个石狮子。众人叹服老船工的指引，便探问缘由。老船工说：“石狮很重，沉入河底后，河水难于冲动石狮，却把石狮的泥沙带走了。天长日久，石狮受水冲击的上游方向逐渐形成了一个凹坑，坑越冲越大，当它深度超过石狮的一半时，石狮便向上游方向滚进坑里，这样年复一年，石狮就自然而然滚到河的上游去了。众人听后心悦诚服。

世上有些事乍看起来有些违反常规，但实际上却合情合理，因为事物本来是复杂的，是由多种因素促成的，要想对付复杂的事物，自己的头脑就要变得聪明些，而上述事物正好说明“逆向思维”给我们的启示。类似的创意还有：

在动物园里，把动物关在笼子里，游人在园内观赏动物是一般常规。但是在野生动物园里，动物是放牧式的，为了防止狮虎对人的袭击和伤害，却让游人坐到封闭的汽车内去进行参观游玩，却又别有一番情趣。

生产玩具的厂家，其设计一般都追求色彩鲜艳、造型美观可爱而赢得顾客的喜爱，然而美国鬼才公司却设计了一种外皮皱巴巴丑恶的玩具狗，这种一反常态的构思，是一种风格迥异的丑狗，丑中还透出一丝憨态，从而引起人们的猎奇心，觉得花几个钱抱一只奇异的狗回家是值得的。不出所料，皱皮狗成为市场上的畅销产品。

美国物理学家瑞利采用逆向思维法取得重大发明并获得诺贝尔奖。一次他在测量氮气密度时，分别采用哈考特法和雷尼奥法，结果得出的氮气密度相差千分之一。这么小的误差对一般人往往很难引起注意。然而瑞利认为这个误差超出了正常实验的范围。于是他采用“逆向思维法”，即不是减少差值，而是相反扩大差值去探索其中原因，经过反复试验终于发现了氩原子。

另一位科学家兰米尔，他采用“逆向思维”法，发明了充气电灯泡。当时的电灯泡有个致命的弱点，钨丝通电后很容易发暗，使用不久灯泡壁就会发黑。一般人按常规思维都认为要克服这个毛病必须进一步提高灯泡的真空度。但兰米尔的想法与众不同。他不是去提高灯泡的真空度，而是相反采用充气法，他分别将氢气、氮气、二氧化碳、氧气等充入灯泡，观察和研究它们在高温低压下与钨丝的作用。与他发现氮气有减少钨丝蒸发的作用时，便断定钨丝在氮气中可以延长工作时间。1928年，他由于充气灯泡的发明而荣获帕金奖章。

把思维方法来个一百八十度的大转变，有时竟取得想不到的效果。历史上有许多科学家就是采用逆向思维法而取得重大发现和发明的。

摘自《发明与革新》（米文松）（“上海发明网”转载）

附录二：法拉第发现“电磁感应”

自从1820年奥斯特宣布电能使磁针偏转后，法拉第就想，电真的变成了磁，反过来想，磁为什么变不成电呢?他在笔记本上写了：“转磁为电”几个大字，口袋里常装着一块马蹄形磁铁，一个线圈。就这样苦思苦想，常验常试。他先是用磁铁去碰导线，电流计不动，在磁铁上绕上导线，还是没有电。干脆把磁铁装在线圈的肚子里，接上电流计，指针依然纹丝不动。法拉第就这样颠来倒去，从1821年开始到1831年不觉已过去整整10年，脑汁绞尽，十指磨破，也没变出一丝丝电来。一天，他又在地下实验室干了半天，还是毫无结果，便说了声：“算了吧!”气得将那根长条磁铁向线圈里嗵地一声扔进去，仰身向椅子上坐去。可是就在他仰身向椅子上坐的一刹那间，他忽然看见电流计上的指针向左颤动了一下。他赶快眨了一下眼，再看指针又在正中不动了。他想也许是看花眼了，因为人们在高度集中精力的实验中，有时看到的只是自己希望的假象。他这么想着就欠着身子将磁铁抽出来再试一次。不想这一抽指针又向右动了一下，这回可是真真切切的。他忙又将磁铁插回，指针又向左偏了一下。哎呀，有电了，磁成电了。十年相思苦，一朝在眼前!法拉第将那磁铁在线圈里不停地抽出插入，上上下下就如同捣蒜一般，把个桌子捅得咚咚直 响，那电流计上的指针也就像拨浪鼓似的左右摇个不停，原来磁变电是要通过运动!这时法拉第那个贤惠温柔的妻子萨拉见他到时还不上来吃饭，就端着一盘面包、牛奶，几样小菜送到地下室来，刚一推门见法拉第正对着线圈“捣蒜”，便扑哧一声笑着喊道：“迈克尔，开饭罗!”法拉第抬起头，扔掉磁铁像一只小鸟一样飞到萨拉面前，展开双臂搂住她的肩膀，就地打了一个旋。萨拉手中的牛奶面包菜碟统统掉在地上。她喊道：“迈克尔，你怎么啦，牛奶撒了，盘子打了，你吃什么呀。” “不要了，什么也不要了。今天有电了，有电就够了，只要电就行了!” 他这样语无伦次地念了一段“了了”歌后，便翻身去记日记：

“1831年10月17日。磁终于变了电„„。”

磁变电这种伟大发现的幸运何以偏偏落到一订书徒出身的法拉第身上?原因很多，但有一点却应引起我们特别的注意。就是十年前奥斯特通过实验将电变成磁，法拉第听说后即反过来这么一想：磁能不能变电?这便是一种相似思维。世界上的事物都是互相联系的，而这种联系常常表现为它们之间的各种相似，抓住这个相似点也即抓住了它们的纽带，伟大的发现常常由此而始。阿基米德身在澡盆里由物落水溢悟出浮力定律；牛顿见苹果落地而推及地球与苹果相互吸引，终发现万有引力；富兰克林由毛皮摩擦的电火花而想到雷鸣电闪，因此而探得电的本质；波义耳因酸雾使紫罗兰褪色便反向联想到以此来检验酸碱，竟发明了化学试剂。善于发现物与物间的相似，善于由这相似现象进而探究其内在的联系，这是科学研究的一条重要方法。犹如进瓜地而先理其藤，藤在手则瓜无所漏；入宫寻宝而先寻其路，路既通则宝无所遗，新的发现就会层出不穷。

摘自《中国基础教育网》（“物理学史”栏目

第五篇：科学探究怎样产生感应电流的说课稿

各位专家大家好，今天我说课的题目是沪科版九年级第十七章第二节《科学探究：怎样产生感应电流》。

一、教材分析

本节内容是沪科版教材初中物理最后一个探究性实验，也是最后一个考点，电磁感应作为联系电场和磁场的纽带，不仅是电场和磁场知识的综合和扩展，也是以后高中学习相关知识的基础，电磁感应的发现在科学技术上具有划时代的意义，由于它揭示了电和磁的联系及规律，使得人类进入了一个充分利用电能的新时代，使人类文明迈进了一大步，因此，本节无论是知识内容，对学生能力培养上，还是在社会实践中都有极其重要的意义。

二、学情分析

学生在小学六年级《科学》第七课电能从哪里来中已学习过手摇发电机使小灯泡发光的实验，但对产生感应电流条件的科学探究没有涉及，学生的交流合作意识没有得到培养。

三、教学目标

（1）通过实验探究，归纳，概括出导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，培养学生的观察，猜想，探究，概括分析能力。

（2）经历科学探究的猜想与假设、制定计划与设计实验、进行试验与收集证据、交流与合作的过程，培养学生交流与合作意识和能力以及实事求是记录实验现象的态度，感受科学技术对社会发展的作用

（3）知道电磁感应现象的概念

四、教学重难点

1、重点：对感应电流的科学探究，培养学生的交流合作意识

2、难点：组织学生完成电磁感应现象的实验，既要设法使现象明显，又要能归纳总结出产生感应电流的条件。

五、教法与学法

启发诱导，实验观察，发现，分析，比喻，推理，控制变量，自主合作，分组实验。

六、教学程序

（一）创设情境 引入课题

教师演示自制器材;电吉他。利用细金属线制作电吉他，与功放机相连，把金属线置于强磁场中，拨动琴弦，此时琴弦切割磁感线产生感应电流，发出不同声音。

（二）新课教学

提出问题

声音是怎样产生的？（老师解释拨动琴弦过程中产生了微弱的感应电流使功放机发出声音）老师提出问题：“导体在磁场中怎样才能产生电流呢？”

设计意图：教师诱发引导，激发学生的兴趣，让学生感到惊奇和困惑，同时也为猜想作好准备，对这节课的学习创造了有利条件。

猜想与假设让学生开始猜想：可能跟导体运动有关。

进一步追问，那么要怎么运动才能得到电流呢？请同学根据我给大家提供的器材制定计划与设计一个实验来说明。

介绍器材，展示U形磁体，开关，灵敏电流计，一根导体，细导线，铁架台，并挂出图。

制定计划和设计实验

让学生讨论，制定实验方案和设计记录实验现象的表格，询问讨论结果。(如果有同学举手就让他上台来组装器材，并实验，如果没有。可以让学生观察P118图17—14实验装置图，给学生一些灵感；由于书上没有现成记录现象的表格，所以老师提出我们该怎样来记录这一现象及结果呢？要求学生设计，如果设计不出来，再提示，我们主要观察导体的运动方向和灵敏电流计有无电流产生，所以只设计两项就可以了，如果还是设计不出来，老师再展示设计的表格。)

进行实验与收集证据

活动一：

1.让开关断开，请同学们拿电路中部分导体在磁场中运动，看一看此时有没有感应电流产生？

学生交流讨论得出：要得到感应电流电路必须是闭合的2.闭合开关，再请同学们拿电路中部分导体在磁场中运动（分别向左、向右、倾斜、向上、向下、前后等），看一看此时有没有感应电流产生？

学生交流讨论可知：实验中有时有、有时没有感应电流。进一步引导学生能产生感应电流的几种情况，教师引导学生寻找共同特点（只有切割磁感线才能产生感应电流）。

结论：闭合电路中的一部分导体切割磁感线时能产生感应电流。

活动二

根据活动一的探究，有的同学已经观察出灵敏电流计指针有时向左有时向右偏转，表示电流方向是不同的。

接着让同学们探究“电流的方向与什么有关？”

学生实验，教师巡回辅导，学生交流讨论可知电流方向与导体运动方向和磁感线的方向有关。拓宽延伸：

探究改变灵敏电流计的指针偏转程度的方法。（请同学们让导体慢慢的和快速的切割磁感线观察灵敏电流计指针偏转程度等方法）

交流与合作

完成实验探究后，各组从以下方面进行交流和讨论：

1.如果导体的运动方向与磁感线的夹角是锐角，导体中也能产生电流吗？

2.如果导体不动，移动U形磁铁，导体中也能产生电流吗？用学过的知识讨论原因。

3.导体在磁场中产生的电流大小至少与哪些因素有关？（对这个问题感兴趣的同学可以到实验室做一些定性的实验。）

4.电磁感应现象过程中能量是如何转化的？

（三）学以致用：

电磁感应的应用是比较广泛的，比如，话筒，发电机等，那么同学们能不能把我们学到的原理及知识应用到生活中去呢？给大家提个建议，通过刚才的学习，我们已经知道导体切割磁感线能产生电，出示自行车图片，大家看自行车行驶时，在不停的动，同学们能不能把这个地方改装成发电机，这儿安装电动机，这样不就把产生的电利用，省力了吗？针对这个问题有兴趣的同学下来可以自己去做些研究。

设计意图:从社会走向物理，物理走向社会，培养学生运用物理知识解决生活中问题的能力，发展实践能力和开创意识。

七、课堂小结：

1.同学们在本节课都有哪些收获

2.讨论之后做知识小结，本节课不仅了解产生感应电流的条件，更重要的是让同学进一步掌握科学探究方法，培养学生探究问题的能力。

八、自我检测

九、作业：练习册上习题

十、板书设计：

科学探究：怎样产生感应电流

一、电磁感应现象（说明磁能产生电）奥斯特实验说明电能产生磁

1、条件： A、闭合电路的一部分导体

B、切割磁感线运动

2、定义：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流

3、感应电流的方向与导体运动方向，磁场方向有关

二、电磁感应现象中机械能转化为电能。

十一、教学效果

1.学生能归纳，概括出导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，学生的观察，猜想，探究，概括分析能力得到提高。

2.学生能理解和掌握科学探究过程中：猜想与假设、制定计划与设计实验、进行试验与收集证据、交流与合作等基本环节的意义和方法。

3.学生能养成交流与合作及实事求是记录实验现象的科学品质。