物理选修3-2人教新课标 第四章 电磁感应教学设计

1、法拉第电磁感应定律主题单元设计主题单元标题法拉第电磁感应定律作者姓名所属单位联系地址联系电话电子邮箱邮政编码学科领域 （在内打 表示主属学科，打+ 表示相关学科） 思想品德 音乐 化学信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理社会实践 其他（请列出）：适用年级高中二年级所需时间4课时+1课外活动主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500)“法拉第电磁感应”是电磁学的核心内容之一，同时又是与电学、力学知识紧密联系的知识点，在整个高中物理中占有相当重要

2、的地位。本单元包括三部分，从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手，再设计学生探究实验，对现象进行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件，进而判断感应电流的方向楞次定律。让学生通过体验楞次定律的探究过程，提高他们分析、归纳、概括及表达的能力。楞次定律是引导学生得出感应电流的方向，而法拉第电磁感应定律是得出感应电动势的大小，进而得出感应电流的大小，区分磁通量的变化及磁通量的变化率。在学习中，让学生建立电动势的概念，弄清楚谁是电源。在学习中，让学生建立电动势的概念，弄清楚谁是电源。让学生理解非静电力在电源中的作用。然后渗透物理学习方法中的类比思想。在理解磁通量的变化率时，类比速度的变化

3、率，位置的变化率。本单元的内容设计成两个专题来组织学习，另设计一个课外探究实验来全面研究关于感应电流的大小及方向。专题一：探究电磁感应的产生条件和楞次定律（结合探究实验来完成）； 专题二：法拉第电磁感应定律。学生最后的学习成果是写一份小组研究性学习的关于探究感应电流的大小及方向的实验报告。主题学习目标（描述该主题学习所要达到的主要目标）知识与技能：1、观察电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。2、理解运用楞次定律,会判断感应电流方向，解答有关问题。3、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。4、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、。5、理解法拉第电磁感应定律内容、数学

4、表达式。6、知道E=BLvsin如何推得，会用解决问题。过程与方法：1、使学生在实验的基础上能大致归纳出产生电磁感应现象的一般条件。2、学生通过实验过程，能知道几种常见的产生感应电流的方式和条件。3、体验楞次定律实验的探究过程，提高分析、归纳、概括、团队协作和思维的逻辑性及表述的能力。培养学生的动手能力和探究能力4、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。情感态度与价值观：1、经历各种实验现象，认识到实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用。2、增强学生间的合作精神，培养学生严谨、认真的科学态度和求真务实的科学作风3从不同物理现象中抽象出

5、个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。4通过比较感应电流、感应电动势的特点，引导学生把握主要矛盾。对应课标1、 收集资料，了解电磁感应现象发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。2、 通过实验，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。3、 通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。主题单元问题设计1、如何判断磁通量的变化？感应电流产生的条件是什么？磁通量的变化有哪些形式？2、如何根据楞次定律判断感应电流方向？3、磁通量的变化量和变化率有什么区别？4、如何求解平均感应电动势和瞬时感应电动势？专题划分专题一：探究电磁感

6、应的产生条件和楞次定律（结合探究实验来完成）（2课时+1节课外探究） 专题二：法拉第电磁感应定律。 （2课时）专题一探究电磁感应的产生条件和楞次定律所需课时2课时专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果) 本节课是人教版高二年级选修3-2第四章电磁感应部分。探究感应电流的产生条件及楞次定律是电磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。本节内容揭示了磁和电的内在联系，通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律，在教材中起到了承前启后的作用，是学生学习法拉第电磁感应定律、和交变电流产生的基础。本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线

7、产生电流入手，再设计学生探究实验，对现象进行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件。对法拉第坚信磁能生电，并历经十年的不懈努力，最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍，是一个很好的德育切入点，同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。然后引导学生通过自主探究、实验操作、进行实验现象的观察和分析，采用“搜集相关知识实验操作分析讨论得出结论”的学习方法，让学生掌握感应电流的方向判定方法-楞次定律。预期的学习成果是让学生掌握感应电流的有无及方向的判定方法-楞次定律。本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）1、 知道奥斯特实验、电磁感应现象2、 理解什么是电磁感应现象，掌握产生感应电

8、流的条件3掌握楞次定律的内容，能熟练运用楞次定律判断感应电流方向。4培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。本专题问题设计1、感应电流产生的本质是什么？2、如何判断磁通量的变化？感应电流产生的条件是什么？3、楞次定律判断出的感应电流的方向是否符合能的转化和守恒定律？能量是怎样转化的？所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)信息化资源视频、图片、多媒体课件常规资源条形磁铁，线圈，学生电源，滑动变阻器 ，电键，灵敏电流计 教学支撑环境具有多媒体操作平台的教室其 他学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）活动一：探究电磁感应的产生条件（(第1课时)【导入新课

9、】1、简单介绍研究背景，设置问题展示动画：由画面中的对话引出1821年 奥斯特的电流磁效应实验，再进行反问：磁场能产生电流么？通过反问引出本节课的内容：探究感应电流的产生条件。2、介绍物理学史通过情景回顾奥斯特的电流磁效应实验，根据画面中的问题引起思考。【进入新课】探究电磁感应的产生条件（一）演示实验回顾初中的实验，幻灯展示实验装置，介绍实验器材演示实验：导体切割磁感线提醒学生注意电流表的指针是否发生偏转得出结论：当闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流探究电磁感应的产生条件（二）学生实验（10组）设计实验方案和步骤，制定表格，进行实验并记录实验结果学生实验过程1：磁铁

10、插入和抽出线圈学生实验过程2：模仿法拉第实验交流讨论产生感应现象的条件（先小组内交流讨论后各小组间交换意见）小组学生代表讲解自己的实验过程和实验中的发现学生总结：1、都在切割磁感线？2、磁场都发生了变化？3、磁感线条数发生变化？4、磁通量发生变化？讨论分析结论的准确性2.归纳总结：在几种实验中，有的磁感应强度没有发生变化，面积发生了变化；而又有的线圈的面积没有变化，但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。结论：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。活动二：楞次定律（(第2课时)一、创设情景1

11、、上节课我们学习了产生感应电流的条件，产生感应电流的条件是什么？（闭合回路的磁通量变化）2、演示实验，当磁铁向上或向下运动时, 灵敏电流表的指针发生了偏转。二、提出问题：感应电流的方向跟什么因素有关？怎样判断感应电流的方向？三、实验探究：(10个合作小组)让学生猜想磁铁插入拔出线圈的实验中，感应电流的方向与哪些因素有关？a) 与线圈的接法有关；b) 与磁铁的运动方式有关；c) 与原磁场的方向有关；d) 制定记录表格磁铁运动情况N极下插N极上拔S极下插S极上拔磁铁产生磁场方向线圈磁通量变化感应电流磁场方向做实验填写表格提出问题：（1）什么情况下，感应电流的方向相同？什么情况下，感应电流的方向相反

12、呢？（2）电流产生磁场，感应电流也是电流，它也要产生磁场。分析前面四种情况，感应电流的磁场对引起感应电流的磁场有什么作用呢？四、归纳、探究，得出规律磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。即：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化。楞次定律的内容感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律。思考与讨论：楞次定律判断出的感应电流的方向是否符合能的转化和守恒定律？能量是怎样转化的？楞次定律应用方法步骤五、右手定则当闭合导体的一部分做切割磁感线的运动时，如何判断感应电流的方向？（引导学生用楞次定

13、律判断）进而得出右手定则的内容：伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。总结：通过这一节课的学习我们知道了楞次定律的内容及应用楞次定律判断感应电流的方法和步骤，知道了楞次定律与右手定则的一致性。教学评价可评价的学习要素1、 实验举例评价方法：现场评价评价指标：1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况2、 磁通量 感应电流产生的条件评价方法：测验评价指标：答题时间 每题答对率 及格人数（60-74分） 良好人数（75-84分以上）优秀人数（85分以上） 平均分3、 学习活动过程

14、评价方法：量规 参与程度、积极程度 思维逻辑、严密性 表达展示 协作精神专题二法拉第电磁感应定律。所需课时2课时专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果) “法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容。从知识发展来看，它既与电场、磁场和稳恒电流紧密联系，又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。它既是重点，也是难点。本节课从能的转化和守恒原理出发，从较深层次分析了电磁感应现象中存在电源，进而引出感应电动势。本节课采用教师组织引导、学生自主探究的教学方式。在学习过程中尽量突出学生的主体学习地位。本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）1知道什

15、么叫感应电动势。2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、。3理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。4知道E=BLvsin如何推得。5会用和E=BLvsin解决问题。6、培养学生提问和思考的习惯。本专题问题设计1、 感应电动势大小跟什么因素有关？2、 如何求解平均感应电动势和瞬时感应电动势？所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)信息化资源视频、图片、多媒体课件常规资源黑板，板擦，身边的物品教学支撑环境具有多媒体操作平台的教室其他学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）（一）引入新课复习提问：1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 2、恒

16、定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？问题：既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。下面来探讨决定感应电动势大小的因素。（二）进行新课1、感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。如何探讨感应电动势的存在、产生条件及大小的决定因素。（1）观察与比较：观察比较下面两个电路，学生自己完成电路S断开S闭合有无电流有无电动势电源有无电流有无电动势电源ab教师指导，突出类比的思想。(2)深入讨论分析教师：课件展示出下面两个电路问题1：哪部分相当于电源？讨论总结：（导体ab两端，螺线管ab的两端有电动势故导体ab，螺线管ab相当于电源）问题2：两图中，若电路是断开的，有无感应

17、电流电流？有无感应电动势？讨论总结：（电路断开，肯定无电流，但有电动势。）问题3：产生感应电动势的条件是什么？讨论总结：（回路中的磁通量发生变化）问题4：比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？总结：在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势.因此研究感应电动势更有意义。(3)探究影响感应电动势大小的因素感应电动势大小跟什么因素有关？（学生猜测并进行学生实验，10组）。 要求（1）将条形磁铁迅速的插入螺线管中，记录表针的最大摆幅。 （2）将条形磁铁缓慢的插入螺线管中，记录表针的最大摆幅。分析论证：问题1、在实验中，电流表指针偏转原因

18、是什么？问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？ 教师引导学生分析实验，回答以上问题（1）、穿过电路的变化产生E感产生I感.，由全电路欧姆定律知I=，当电路中的总电阻一定时，E感越大，I越大，指针偏转越大。（2）、磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同。总结：1、感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关，即与磁通量的变化率有关.（4） 区别磁通量、磁通量变化，磁通量的变化率2、电磁感应定律（通过上述实验让学生得出法拉第电磁感应定律的表达式）3、如何推导导线切割磁感线时的感应电动势？闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？（学生自己解决）E=BLv(教师点拨)（1）B,L,V两两垂直（2）导线的长度L应为有效长度（3）导线运动方向和磁感线平行时，E=0（4）速度V为平均值（瞬时值），E就为平均值（瞬时值）问题：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角，感应电动势可用上面的公式计算吗？（学生自己解