2024-2025学年高中物理 第一章 电磁感应 第2节 感应电动势与电磁感应定律教案 鲁科版选修3-2

2024-2025学年高中物理第一章电磁感应第2节感应电动势与电磁感应定律教案鲁科版选修3-2科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中物理第一章电磁感应第2节感应电动势与电磁感应定律教案鲁科版选修3-2课程基本信息1.课程名称：高中物理——电磁感应

2.教学年级和班级：高中一年级1班

3.授课时间：2024年9月20日

4.教学时数：45分钟核心素养目标1.物理观念：使学生理解电磁感应现象，形成对感应电动势和电磁感应定律的直观认识，建立正确的物理观念。

2.科学思维：培养学生运用控制变量法研究电磁感应现象的能力，提高科学思维方法。

3.实验与探究：通过实验观察和数据分析，培养学生的观察能力、实验操作能力和问题解决能力。

4.科学态度与价值观：培养学生对物理现象的好奇心、探索精神，增强对科学规律的尊重和热爱。学情分析1.学生层次：本班学生分为三个层次，第一层次为物理成绩优异的学生，他们对物理概念的理解和运用能力较强，对电磁感应有一定的了解；第二层次为物理成绩一般的学生，他们能基本掌握物理概念，但对电磁感应的理解不够深入；第三层次为物理成绩较差的学生，他们对物理概念的理解和运用能力较弱，对电磁感应几乎一无所知。

2.知识、能力、素质方面：大部分学生对电学基础知识有一定的掌握，但电磁感应部分的知识较为抽象，需要进一步引导。学生们的实验操作能力和问题解决能力有待提高，特别是在观察实验现象、分析实验数据方面。此外，学生的科学思维方法和科学态度也需要进一步培养。

3.行为习惯：学生们在课堂上的注意力较为集中，但部分学生容易在实验环节分心。学生们普遍对物理实验感兴趣，但往往缺乏对实验现象的深入思考。在课程学习中，部分学生存在畏难情绪，需要鼓励和激励。

4.对课程学习的影响：针对学生层次的不同，教学过程中需要设置不同难度的教学目标，以确保每个层次的学生都能在课堂上得到锻炼和提升。针对学生知识、能力、素质方面的不足，需要通过有针对性的教学方法和策略进行弥补。在培养学生的行为习惯方面，教师需加强对学生的引导和监督，提高他们对实验现象的关注度和思考能力。同时，注重激发学生的学习兴趣，帮助他们树立信心，克服畏难情绪。教学资源1.软硬件资源：多媒体教室、物理实验室、实验仪器（如电流表、电压表、线圈、磁铁等）、计算机等。

2.课程平台：学校教学管理系统、物理教学资源库等。

3.信息化资源：教学PPT、视频教程、网络教学素材、习题库等。

4.教学手段：讲授法、实验法、讨论法、小组合作探究等。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕电磁感应课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解电磁感应知识点。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解电磁感应课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出电磁感应课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解电磁感应知识点，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握感应电动势与电磁感应定律。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验感应电动势与电磁感应定律的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解电磁感应知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握感应电动势与电磁感应定律。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解电磁感应知识点，掌握感应电动势与电磁感应定律。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据电磁感应课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与电磁感应课题相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的电磁感应知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理1.电磁感应现象：

-电磁感应是指在磁场中，闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流。

-感应电流的方向遵循楞次定律，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

-法拉第定律：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，方向与磁通量变化的方向相反。

2.感应电动势：

-感应电动势是指在电磁感应现象中，由于磁通量的变化而在导体中产生的电动势。

-感应电动势的大小可以通过法拉第定律计算，即ε=-d(Φ)/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。

-感应电动势的方向由楞次定律确定，即感应电动势的方向总是要使得其磁场对磁通量的变化起到阻碍作用。

3.电磁感应定律：

-电磁感应定律是指在电磁感应现象中，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，方向与磁通量变化的方向相反。

-电磁感应定律可以表述为：ε=-d(Φ)/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。

-电磁感应定律是电磁学中的基本定律之一，它揭示了电场和磁场之间的相互作用关系。

4.楞次定律：

-楞次定律是指在电磁感应现象中，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

-楞次定律可以用来确定感应电流的方向，即当磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。

-楞次定律是电磁感应现象中的基本规律之一，它解释了感应电流产生的原因和特点。

5.法拉第定律：

-法拉第定律是指在电磁感应现象中，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，方向与磁通量变化的方向相反。

-法拉第定律可以用来计算感应电动势的大小，即ε=-d(Φ)/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。

-法拉第定律是电磁感应现象中的基本定律之一，它定量描述了电磁感应现象的本质规律。

6.磁通量：

-磁通量是指磁场穿过某一闭合回路的总量，用Φ表示。

-磁通量的计算公式为Φ=B·A，其中B为磁场强度，A为回路的面积。

-磁通量的单位为韦伯（Wb），1韦伯等于1特斯拉·平方米。

7.感应电流的产生条件：

-感应电流的产生需要满足两个条件：一是磁通量发生变化，二是存在闭合回路。

-磁通量的变化可以是由于磁场强度的变化、磁场与导体之间的相对运动或者导体形状的变化等原因引起的。

-闭合回路的存在是感应电流产生的必要条件，因为只有闭合回路中才能形成持续的电流。

8.楞次定律的应用：

-楞次定律可以用来确定感应电流的方向，根据楞次定律，当磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。

-楞次定律还可以用来解释一些实际现象，例如为什么电磁铁的南北极不会颠倒，为什么感应电流在导体中的流动方向会产生变化等。

-楞次定律在电路设计和电磁设备中的应用非常广泛，例如在变压器、感应电机、电磁铁等设备中都需要考虑楞次定律的原理。

9.法拉第定律的应用：

-法拉第定律可以用来计算感应电动势的大小，即ε=-d(Φ)/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。

-法拉第定律可以用来解释一些实际现象，例如为什么在变化的磁场中会产生电动势，为什么在某些情况下导体中会产生电流等。

-法拉第定律在电路设计和电磁设备中的应用非常广泛，例如在变压器、感应电机、发电机等设备中都需要考虑法拉第定律的原理。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

-电磁感应现象是指在磁场中，闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流。

-感应电动势是指在电磁感应现象中，由于磁通量的变化而在导体中产生的电动势。

-电磁感应定律是指在电磁感应现象中，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，方向与磁通量变化的方向相反。

-楞次定律是指在电磁感应现象中，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

-法拉第定律可以用来计算感应电动势的大小，即ε=-d(Φ)/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。

-磁通量是指磁场穿过某一闭合回路的总量，用Φ表示。

-感应电流的产生需要满足两个条件：一是磁通量发生变化，二是存在闭合回路。

-楞次定律可以用来确定感应电流的方向，根据楞次定律，当磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。

-法拉第定律可以用来计算感应电动势的大小，即ε=-d(Φ)/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。

2.当堂检测

（1）选择题

1.下列哪个现象不是电磁感应现象？

A.变化的磁场在导体中产生电动势

B.变化的电场在导体中产生电动势

C.磁场中的导体产生电动势

D.电场中的导体产生电动势

2.感应电动势的大小与下列哪个物理量成正比？

A.磁场强度

B.导体长度

C.磁通量的变化率

D.导体截面积

3.根据楞次定律，下列哪个现象是正确的？

A.磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相同

B.磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反

C.磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同

D.磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相反

（2）填空题

1.电磁感应现象是指在磁场中，闭合回路中的磁通量_____时，回路中会产生感应电流。

2.感应电动势是指在电磁感应现象中，由于磁通量的_____而在导体中产生的电动势。

3.电磁感应定律是指在电磁感应现象中，感应电动势的大小与磁通量的_____率成正比，方向与磁通量变化的方向相反。

4.楞次定律是指在电磁感应现象中，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的_____。

5.法拉第定律可以用来计算感应电动势的大小，即_____，其中_____为感应电动势，_____为磁通量，_____为时间。

（3）计算题

1.有一个闭合回路，其面积为1平方米，磁场强度为1特斯拉。当磁场方向垂直于回路面积时，计算磁通量。

2.有一个闭合回路，其面积为1平方米，磁场强度为1特斯拉。当磁场方向与回路面积成45度角时，计算磁通量。

3.有一个闭合回路，其面积为1平方米，磁场强度为1特斯拉。当磁场方向垂直于回路面积时，计算感应电动势的大小。

4.有一个闭合回路，其面积为1平方米，磁场强度为1特斯拉。当磁场方向与回路面积成45度角时，计算感应电动势的大小。板书设计1.板书内容设计

-重点知识点：电磁感应现象、感应电动势、电磁感应定律、楞次定律、法拉第定律。

-词：磁通量、闭合回路、感应电流、电动势。

-句：当磁通量发生变化时，闭合回路中会产生感应电流。感应电流的方向遵循楞次定律。感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，方向与磁通量变化的方向相反。

2.板书布局设计

-采用条理清晰、层次分明的布局，便于学生理解和记忆。

-利用关键词、词组和句子，突出重点知识点，帮助学生抓住重点。

3.板书艺术性设计

-利用色彩、图形、符号等元素，增加板书的视觉效果，吸引学生的注意力。

-设计有趣的图案或符号，如电流符号、磁感线等，使板书更具趣味性。

4.板书互动性设计

-利用提问、讨论等方式，引导学生积极参与板书内容的学习，提高学生的主动性。

-设计互动环节，如让学生在黑板上绘制感应电流的路径，加深对知识点的理解。

5.板书评价设计

-利用评价机制，鼓励学生在板书学习过程中积极思考、提问和参与互动。

-对学生的板书学习成果进行及时反馈，指出优点和需要改进的地方，帮助学生提高学习效果。反思改进措施-引入实际案例，将电磁感应现象与实际生活、科技应用相结合，增强学生的学习兴趣和实际应用能力。

-采用小组合作探究的学习方式，鼓励学生积极参与讨论、实验和问题解决，培养学生的团队合作和沟通能力。

-利用多媒体教学工具，如视频、动画、模拟软件等，直观展示电磁感应现象和原理，帮助学生更好地理解和掌握知识。

2.存在主要问题

-在教学管理方面，部分学生在课堂上的注意力不够集中，容易分心。

-在教学方法方面，虽然采用了多种教学手段，但仍有部分学生对电磁感应概念的理解不够深入。

-在教学评价方面，学生的作业完成情况和课堂表现评价较为单一，缺乏全面性和客观性。

3.改进措施

-在教学管理方面，加强课堂纪律管理，采取激励措施提高学生的学习兴趣和专注力。

-在教学方法方面，针对不同层次的学生设置不同的教学目标和任务，提供个性化的学习支持。

-在教学评价方面，采用多元化的评价方式，如学生互评、小组评价等，全面了解学生的学习情况和进步。

-加强与企业的合作，引入企业案例和实践经验，提高学生的实际应用能力。重点题型整理1.计算题：求解感应电动势的大小

题目：一个闭合回路，其面积为1平方米，磁场强度为1特斯拉。当磁场方向垂直于回路面积时，计算感应电动势的大小。

答案：感应电动势的大小为ε=Φ·B=1×1×10^4=10^4伏特。

说明：根据法拉第定律，感应电动势的大小为ε=Φ·B，其中Φ为磁通量，B为磁场强度。在本题中，磁通量为Φ=B·A=1×1×1平方米=1平方米，磁场强度为B=1特斯拉。因此，感应电动势的大小为ε=Φ·B=1×1×10^4=10^4伏特。

2.计算题：求解感应电流的方向

题目：一个闭合回路，其面积为1平方米，磁场强度为1特斯拉。当磁场方向垂直于回路面积时，求解感应电流的方向。

答案：感应电流的方向为逆时针方向。

说明：根据楞次定律，感应电流的方