《第1节磁性电的探索》教学设计(部级优课)-物理教案

课题磁生电的探索——探究感应电流产生的条件学科物理设计者郑洪英所属学校莆田第一中学教学设计思路本节课是司南版高中物理选修3-2第一章第一节的内容。本节课是高中物理电磁学的重要内容之一，并为学习楞次定律、交变电流等知识奠定基础。同时也是培养学生探究学习的良好课题。本节课首先以一个趣味小实验引入，激发学生的学习兴趣。进而介绍科学家对“磁生电”现象的探索历程，旨在培养学生善于对自然现象逆过程的思考与探索，同时也感受科学探索的艰辛。本节课的重点是探究“磁生电”的条件，而难点是探究实验的设计，思考所需探究的物理量以及分析得出“磁生电”的条件。本节课的探究实验如果学生没有提前预习，直接让学生设计实验，那无异于希望每一个学生都是“少年法拉第”。如果提前预习过了，那么“探究实验”就成了“验证实验”了，也失去了探究的意义。因此，在实验之前，教师给予了充分的引导：首先让学生思考探究“磁生电”所需要基本要素：磁场、闭合回路以及用于观察电流所需的电表或电灯。进而让学生分析磁场如何获得，闭合回路如何获得。层层深入，为学生设计实验电路打下基础。另一方面通过让学生思考所需探究的相关物理量，从而进一步培养学生的理论探究水平。由于学生受初中学习的影响，大多数学生的思维只停留在切割磁感线能产生感应电流上。教师选定了四个实验（其中有切割磁感线的，有磁感应强度发生变化的，有面积发生变化的），以打破只有切割才能产生感应电流的思想。通过教师引导——学生实验——汇报——师生归纳，从个性中找出共性，得出感应电流的产生条件。“磁生电”现象在生活中的应用，是本节课一次升华。通过学生的动手实验：切割地磁场产生感应电流。不仅仅能提高学生的兴趣，让学生学以致用。同时也是鼓励学生多使用大自然的天然财富，培养创新精神。教学目标一、知识与技能1．知道产生感应电流的条件。二、过程与方法学会通过实验观察、记录结果、分析归纳得出结论的科学探究方法，培养学生的观察和分析能力。三、情感、态度与价值观1、通过科学探究，培养学生交流与合作的意识以及实事求是的科学态度。2、介绍物理学史，感受科学探索的艰辛，体会逆向思考的研究方法。3、通过切割地磁场的小实验体会磁生电现象的发展前景，培养学生的创新意识以及物理学习的兴趣。教学重点与难点内容解决措施教学重点实验探究感应电流产生的条件通过教师引导、学生合作探究、师生共同分析归纳得出结论教学难点难点一：学生难以得到产生感应电流的条件与磁通量的变化有关，往往认为：要产生感应电流必须切割磁感线或使磁场发生变化。实验三：控制开关通断或滑动变阻器的阻值来产生感应电流以打破只有切割才能产生感应电流或只有磁场发生变化才能产生感应电流的思想，并引导学生在实验过程中如何思考、如何观察，总结产生感应电流的条件。难点二：学生难以将提供的仪器设计成合理的电路进行实验教师通过课前的小实验和演示实验让学生体会探究磁生电所需仪器：磁场和闭合回路，以及观察电流所需的灵敏电流计。难点三：实验三中学生难以理解为何要提供两个螺线管，它们该如何使用？教师通过请学生思考：1）磁由何而来。2）如何连接闭合电路让学生体会通电螺线管类似于条形磁铁，其优点在于可以通过改变电流来改变磁感应强度。教学资源教学资源使用环节实验道具：线圈（自制）、磁铁、电流计、电磁炉、小灯泡引入课题切割磁感线产生感应电流：线圈、平板磁铁、灵敏电流计实验探究（教师演示）实验一：线圈、蹄形磁铁、灵敏电流计学生实验探究实验二：螺线管、条形磁铁、灵敏电流计实验三：螺线管（A、B）、滑动变阻器、开关、4节干电池、灵敏电流计板书设计磁生电的探索科学探究——感应电流产生的条件闭合电路（2）磁通量发生变化哪些与磁相关的物理量发生变化实验1实验2实验3演示实验教学过程教学环节教师活动学生活动教学资源安排设计意图、依据实验引入，激发兴趣趣味小实验：将电磁炉藏于一个盒子里面，由学生举着有闭合回路的小灯泡，让回路中的线圈放在电磁炉上。教师揭秘：盒子里藏有一台电磁炉，先让它工作，放在它上面的回路被感应起电，所以灯亮了，这种被感应产生的电流称为感应电流。引入课题：磁生电的探索——探究感应电流产生的条件学生质疑：没有电源，灯会亮？实验仪器：电磁炉，4匝线圈与小灯泡构成一个回路利用实验引入，活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣。教师引导学生体验教师引导学生体验探究磁生电的条件提出问题：回顾课前的小实验，思考探究磁生电现象，需要具备哪些基本要素？回答：需要磁场、闭合回路与电流计。引导学生分析所需仪器，既为学生实验打下基础，也培养了学生观察与分析能力。教师演示实验：部分导体切割磁感线产生感应电流。观察、思考实验仪器：磁铁，线圈，灵敏电流计既复习了初中知识，也为学生实验起到示范作用。教师介绍实验仪器，并引导学生思考：磁场由何而来？如何组成闭合回路？回答：磁铁可以提供磁场，除此之外通电螺线管也可以提供磁场，而螺线管的优点在于可以通过控制电流改变磁场强弱。回答：将线圈与电流计相连形成闭合电路给不同组学生提供不同仪器：第一套：条形磁铁、螺线管、蹄形磁铁、线圈、灵敏电流计第二套：电池组、开关、滑动变阻器、螺线管（A、B）、灵敏电流计通过实验让学生体验科学探究的过程，领悟科学探究的方法。培养学生观察能力、合作交流能力、和分析归纳能力。学生实验探究，引导学生在实验的过程中思考以下问题：1）选用哪些实验仪器？2）通过什么方式，发现磁产生电现象？3）在这一过程中，哪些与磁相关的物理量发生了变化？学生实验探究、观察现象、思考问题汇报实验结果，教师将其描述填入表格：哪些与磁相关的物理量发生变化实验1实验2实验3演示实验汇报实验结果课件模拟实验过程：演示实验：大磁铁，灵敏电流计，自制矩形线圈让学生观察，改变线圈面与磁场的夹角，也有感应电流产生。从以上的表格中寻找、归纳磁生的条件学生总结：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合中就会产生感应电流。解释课前实验电磁炉内有一个