高中物理-探究感应电流的产生条件教学设计学情分析教材分析课后反思

《探究感应电流的产生条件》教学设计.一、教材分析《探究感应电流的产生条件》是高中物理新课程（选修3-2）第四章第二节的内容，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，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础.在教材的编排上本节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，这样的编排符合学生的认知规律.二、学情分析学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流，在初中已有一定的认识，但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。因此，在教学中从学生的已有知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。三、设计思想 本节教材的目的是探究产生感应电流的条件，考虑到学生的认知总是要经历一个由浅入深、由表及里的过程，从形象的“切割磁感线”到抽象的“闭合回路的磁通量发生变化”对于学生来说有较高的能力要求，因此如何在初中“闭合电路的一部分切割磁感线”的基础上，通过进一步实验，使学生归纳出“闭合回路的磁通量发生变化”是本课的重点和难点.本节课的教学方法是：问题引入→实验探究→实验分析→初步结论→实验验证→问题的解决,

即教师引导学生提出问题，在实验的基础上观察记录产生感应电流的条件，对实验进行分析，从而得到结论.这种教学方法通过设计问题与分析问题相结合，尤其让学生模拟法拉第实验，在探究的同时，可以让学生体会伟人的成功与失败的历程，能激发学生深入分析与推理的欲望，使探究精神得到进一步的延伸.本节课在探究的过程中重在突出两点：1、突出学生的自主探索在知识的探索过程中，能磨练自己的顽强意志.演示手摇发电机和手压式自发电手电筒实验；演示闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流实验来设置悬念、引发问题、激发学生的兴趣，使学生产生强烈的进一步探索的欲望.2、发挥教师的主导作用从形象的“切割磁感线”到抽象的“闭合回路的磁通量发生变化”对于学生来说有较高的能力要求，先让学生实验观察，记录表格，设计的问题虽浅显，但所得的答案却令人耳目一新-----有别于以前的结论.学生对实验中能产生感应电流和不产生感应电流的情况，分析B和S的变化之后，在得到感应电流的产生与磁场B和处于垂直于磁场方向的平面的面积S均有关，再次提出感应电流的产生与B、S两者都有关系，从而引入磁通量，最终的结论亦是水到渠成.这样才符合学生的认知规律.三个阶段学生调节自己的思维，不断改变研究问题的对象、角度、深度，对研究对象进行求同与求异思考，针对学生可能出现的各种情况，教师分别加以引导四、教学目标知识与技能（1）观察电磁感应现象，理解感应电流产生的条件；（2）进一步认识磁通量的概念，能结合实例对磁通量的变化进行定性和定量的判断。过程与方法（1）通过探究过程，提高学生的分析论证能力。（2）在本节课的学习中，培养学生归纳、总结的科学思想方法。情感、态度与价值观（1）通过对本节知识的学习，体会探索自然规律的科学态度。（2）培养学生的建模能力，培养学生解决实际问题的能力。五、教学重点和难点 1．教学重点（1）学生实验探究的过程；（2）对产生感应电流条件的归纳总结。2．教学难点（1）教师对学生探究式学习的操控；（2）学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。六、实验器材：1．学生分组实验器材：条形磁体1个、大小螺线管各1个、灵敏电流表1个、干电池2节、滑动变阻器1个，开关1个、导线若干等.2．教师演示实验器材：手摇发电机模型、手压式自发电手电筒1个、灵敏电流表1个、条形磁铁1个、蹄形磁铁1个、大小圆形线圈各1个、方形线圈一个、导线若干等.七、教学策略与手段本课以探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。八、流程设计九、教学过程教师行为学生行为设计意图导入新课引入实验1：手摇发电机使二极管发光.引入实验2：手压式自发电手电筒发光演示

新课教学提出课题：探究感应电流的产生条件.问题一：根据初中所学知识，请回答在闭合回路中怎么才能产生感应电流？演示实验一：闭合电路一部分导体做切割磁感线运动.

问题二：除了“切割”还有没有其他方法产生感应电流？

学生探究实验二（磁铁插入拔出线圈过程）

问题三：如果让磁铁静止，是否能产生感应电流呢？

（教师演示说明其正确性）问题四：这两个实验中磁场都是由磁铁提供的，还可以用什么来提供磁场呢？那么电流所产生的磁场能不能“生电”呢？如果能的话，产生感应电流的条件又是什么呢？

学生探究实验二：（模仿法拉第的实验）

问题五:刚才探究过的两个实验结论既然存在认知冲突，看来“切割”和“电流变化”都不是其本质原因.需重新审视有关实验，从而总结出一般规律，下面就两个实验的现象和结论对比和分析，你能从中得到什么结论？引导学生进行深层的分析论证

问题六：“切割实验”实验中磁场的强弱并没有发生变化，可是有感应电流产生，认知冲突，这又是怎么回事，难道产生感应电流还有别的因素？（分析演示实验一）

问题七：通过前面的分析可知磁场强弱发生变化可产生感应电流，面积发生变化也会产生感应电流，那你学过的物理量中那一个既与磁感应强度有关同时又与面积有关？复习磁通量的有关概念问题八：那是不是磁通量就是产生感应电流的条件呢？那产生条件的本质是什么呢？

问题九：由探究得出了感应电流的条件为：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。也就是说产生感应电流的关键在于磁通量是否变化，那么，什么情况下磁通量会发生变化呢利用探究实验和课堂的引入实验再次说明，同时回扣引入过程。巩固练习课堂小结说明：当然，我们是站在巨人的肩上才这么快就得出了结论，历史上为了获得这个结论，以法拉第为代表的许多科学家经过几年不懈的努力、反复研究才总结出来，由此可见，任何科学探究的过程都不是轻而易举的，要有坚持不懈的毅力和精神。

教师演示学生仔细观察、认真思考.

学生回答：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，闭合电路中就有电流产生.操作过程中紧盯着教师操作和电流计指针、导线的运动情况.回答现象。

分组实验、观察现象、记录表格、交流讨论、归纳结论、提出猜想

注意：组内同学要相互配合、分工明确、共同思考、互相启发.小组代表发言陈述本组讨论结果：观点：让线圈动起来电流分组实验、观察现象、记录表格、交流讨论、归纳结论、提出猜想实验2：相对运动—磁铁的磁场强弱变化—线圈中B变化—产生感应电流实验3：电流变化—电流的磁场变化—线圈中磁场变化—线圈中B变化结论：磁感应强度B发生变化从而产生感应电流演示实验一：B不变，S变化

磁通量

回顾刚才的两个探究实验用实验对问题进行检验磁通量的变化，再次利用刚才的实验进行验证学生得出最后的结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流.

学生思考讨论

激发兴趣、创设情景.培养从实验现象中发现物理问题的习惯.

复习旧知、引出问题

为得出面积变化为产生感应电流的一个因素提供实验素材.培养学生的观察能力

通过该探究实验，与演示实验一结论比较，提出疑问“切割”是否就是感应电流的产生条件？（使学生明白下结论时一定要全面分析）过该探究实验，使学生的新旧知识产生冲突，学生初中所学：闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流，这里既没“切割”又没有“相对运动”，如何产生电流的呢？说明“切割”不是本质原因，产生新的疑问，驱使学生做以下新的探究寻求真理.在教法上这里采用了先“破”的手法，为以下的再“立”奠定基石.

引导学生进入深层次的思考.培养学生对比、归纳、分析和解决问题的能力.

引导学生从冲突中进行进一步分析，从而找到本质规律

透过现象抓住本质.培养学生分析与综合、抽象与概括的能力、得出结论的能力.在思考中学会如何提出问题.

要让学生明确任何一个正确的理论都要经过实验的检验，同时让学生明确验证科学探究中是一个必不可少的环节同时要强化对“条件”的理解

让学生树立学以致用的观点，培养学生的实践精神和创新能力.回顾课堂过程，再次强化科学探究的过程，使学生明确科学探究的过程并不是轻而易举的，任何成功都需要有坚持不懈的毅力和精神。

九、板书设计§4.2探究电磁感应的产生条件一、实验实验1：切割磁感线实验实验2：磁铁插入、拔出线圈实验3:模仿法拉第的实验二、分析论证B不变S变化S不变B变化三、归纳总结产生条件只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流四、应用十、教学反思学情分析学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流，在初中已有一定的认识，但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。因此，在教学中从学生的已有知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。教材分析《探究感应电流的产生条件》是高中物理新课程（选修3-2）第四章第二节的内容，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。教科书所呈现的3个实验（一个演示实验和2个学生实验），既为本节课研究感应电流的产生条件提供了感性材料，同时，又成为本章后续教学的基点之一。在教材中起到了承前启后的作用，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础.在教材的编排上本节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，这样的编排符合学生的认知规律.这节课，从实验本身来看并不难，难的是在实验观察的基础上，如何理出头绪、分析论证和归纳结论，即如何从观察到的有关电磁感应的现象，推出电磁感应产生的一般条件。这既是本节课的重点、难点，也是能力培养和方法教育的着力点。探究电磁感应的产生条件评测练习一、选择题：1．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图1中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是[]

A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流2．如图2所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，能使框中产生感应电流的是[]A．绕ad边为轴转动B．绕oo′为轴转动C．绕bc边为轴转动D．绕ab边为轴转动3．关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是[]A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C．穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流4．垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是A．线圈沿自身所在的平面匀速运动B．线圈沿自身所在的平面加速运动C．线圈绕任意一条直径匀速转动D．线圈绕任意一条直径变速转动5．一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合(图3)．下列运动中能使线圈中产生感应电流的是[]A．N极向外、S极向里绕O点转动B．N极向里、S极向外，绕O点转动C．在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动D．垂直线圈平面磁铁向纸外运动6．在图4的直角坐标系中，矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。匀强磁场与y轴平行。线圈如何运动可产生感应电流[]A．绕x轴旋转B．绕y轴旋转C．绕z轴旋转D．向x轴正向平移7．如图5所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是[]A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使变阻器的滑片P作匀速移动C．通电时，使变阻器的滑片P作加速移动D．将电键突然断开的瞬间8．如图6所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d＞l，则导线框中无感应电流的时间等于[]A.d/vB.l/vC.(d-l)/vD.(d-2l)/v9．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图7所示。若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大为Ⅱ，那么圆环内磁通量变化情况是[]A．磁通量增大B．磁通量减小C．磁通量不变D．条件不足，无法确定10．带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内则[]A．只要圆环在转动，小线圈内部一定有感应电流产生B．圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生C．圆环在作变速转动时，小线圈内就一定有感应电流产生D．圆环作匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生二、填空题11．一水平放置的矩形线圈abcd在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如图10所示，位置1和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内____感应电流，线圈从位置2至位置3的过程中，线圈内____感应电流。(填：“有”或“无”)12．如图11所示，平行金属导轨的左端连有电阻R，金属导线框ABCD的两端用金属棒跨在导轨上，匀强磁场方向指向纸内。当线框ABCD沿导轨向右运动时，线框ABCD中有无闭合电流？____；电阻R上有无电流通过？____13．如图12所示，矩形线圈abcd左半边放在匀强磁场中，右半边在磁场外，当线圈以ab边为轴向纸外转过60°过程中，线圈中____产生感应电流(填会与不会)，原因是____。三、计算题14．与磁感强度B=0.8T垂直的线圈面积为0.05m2，线圈的磁通量多大？若这个线圈绕有50匝时，磁通量有多大？线圈位置如转过53°时磁通量多大？教学反思成功之处：

1、激发探究的欲望，引发思维认知冲突

学生是知识的主动建构者，学生对所探究问题的热情程度及在探究过程中所表现出来的精神状态和情绪，直接影响教学的效果。利用实验巧妙设置悬念，引出问题，从心理学的角度吸引了学生的注意，使学生产生问题意识，并极力渴望知道其中的缘由，从而使学生产生了强烈的求知欲和对探究的热情，为以下的探究教学做好铺垫，提高了课堂教学的效率。

在探究活动中通过对实验2的探究，使学生认识到利用实验2中的方法也会产生感应电流，与学生已有知识“闭合电路的部分导线做切割磁感线运动产生感应电流”产生强烈的共鸣，进一步引导学生不能就此就下结论，这只是利用了产生磁场的其中的一种情况，再次设置悬念，提出问题，引导出学生探究的欲望和对真理的追求，