2024-2025版高中物理 第四章 电磁感应 微型专题3 电磁感应中的动力学及能量问题教案 新人教版选修3-2

2024-2025版高中物理第四章电磁感应微型专题3电磁感应中的动力学及能量问题教案新人教版选修3-2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容本节课的教学内容来自2024-2025版高中物理第四章《电磁感应》微型专题3《电磁感应中的动力学及能量问题》。本节课的主要内容包括:

1.电磁感应中感应电流的产生条件及其大小计算;

2.电磁感应中的能量守恒定律,即感应电流产生的电动势能量等于感应电荷移动过程中所做的功;

3.电磁感应中的动力学问题,即感应电流对导体运动产生的影响,包括安培力和洛伦兹力。

在教学过程中,我们将结合教材中的实验和例题,引导学生通过观察实验现象、分析问题、推导公式等方法,掌握电磁感应中的动力学及能量问题的基本概念和计算方法。同时,我们也将注重培养学生的实验操作能力和科学思维,提高他们对物理学科的兴趣和认识。核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.科学思维：培养学生运用科学的方法和思维方式，分析电磁感应中的动力学及能量问题，提高学生解决实际问题的能力。

2.实验与探究：通过观察实验现象和分析实验结果，培养学生实验操作能力和科学探究能力，使学生能够运用实验方法验证电磁感应中的动力学及能量问题。

3.科学态度与价值观：培养学生对物理学科的兴趣和认识，使学生能够认识物理学科在科学技术发展中的重要性，培养学生的科学态度和价值观。

4.数学应用能力：培养学生运用数学知识解决物理问题的能力，使学生能够熟练运用数学公式和原理，分析和解决电磁感应中的动力学及能量问题。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了以下相关知识：

-电磁感应的基本概念，包括感应电流的产生条件和大小计算；

-磁场对电流的作用，包括安培力和洛伦兹力；

-能量守恒定律，即能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

-学习兴趣：学生可能对电磁感应中的动力学及能量问题感兴趣，因为这些问题与实际生活中的电磁现象密切相关；

-学习能力：学生应该具备一定的物理和数学基础，能够理解和运用相关公式和原理；

-学习风格：学生的学习风格可能各不相同，有的喜欢通过实验和观察现象来学习，有的则更擅长通过理论推导和计算来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-理解感应电流的产生条件和大小计算，以及与感应电动势的关系；

-理解电磁感应中的能量守恒定律，以及如何运用该定律解决实际问题；

-掌握安培力和洛伦兹力的计算方法，以及如何将这两个力应用到电磁感应中的动力学问题中；

-解决复杂的物理问题，需要学生具备一定的数学应用能力和逻辑思维能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有2024-2025版高中物理第四章《电磁感应》微型专题3《电磁感应中的动力学及能量问题》的教材或学习资料，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在教学过程中进行直观展示和解释，帮助学生更好地理解和掌握电磁感应中的动力学及能量问题。

3.实验器材：本节课涉及实验部分，需要准备以下实验器材：

-闭合电路中的导体棒和磁铁，用于演示电磁感应现象；

-电流表、电压表等电表，用于测量感应电流的大小；

-电阻、电源等基本电路元件，用于构建闭合电路；

-滑轮、绳子、小车等动力学实验器材，用于研究感应电流对导体运动的影响。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，包括以下几个方面：

-分组讨论区：将教室分成几个小组讨论区，每个区域配备桌椅和白板，方便学生进行小组讨论和交流；

-实验操作台：在教室内设置专门的实验操作台，用于进行实验演示和学生的实验操作；

-展示区：在教室内设置一个展示区，用于展示学生的实验结果和成果。

5.教学工具：准备投影仪、电脑、音响等教学工具，以便进行多媒体演示和教学资源的播放。

6.教学课件：制作与教学内容相关的课件，包括教学内容的讲解、例题的分析、实验的操作步骤等，以便在教学过程中进行演示和讲解。

7.安全措施：在进行实验操作时，确保学生了解实验操作的安全规范，避免发生意外伤害。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《电磁感应中的动力学及能量问题》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过使用电磁感应原理的设备或现象？”（举例说明）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索电磁感应的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解电磁感应的基本概念。电磁感应是指在磁场中，闭合电路中的导体切割磁感线会产生感应电流的现象。感应电流的大小与导体切割磁感线的速度、磁场强度和导体长度有关。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了电磁感应在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调感应电流的产生条件和大小计算这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与电磁感应相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示电磁感应的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“电磁感应在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了电磁感应的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对电磁感应的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。学生学习效果1.知识掌握：学生将掌握电磁感应的基本概念，包括感应电流的产生条件、大小计算以及与感应电动势的关系。他们还将理解电磁感应中的能量守恒定律，并能够运用这些知识解决实际问题。

2.科学思维：学生将能够运用科学的方法和思维方式，分析电磁感应中的动力学及能量问题。他们将学会观察实验现象，提出假设，运用公式和原理进行推理和计算，并能够解释现象背后的原理。

3.实验与探究：学生将通过实验操作和观察实验现象，加深对电磁感应的理解。他们将学会使用电流表、电压表等电表进行测量，并能够分析实验结果，从而提高实验操作能力和科学探究能力。

4.数学应用能力：学生在解决电磁感应问题时，将能够运用数学公式和原理进行计算和分析。他们将学会运用数学知识解决物理问题，提高数学应用能力。

5.科学态度与价值观：学生将通过对电磁感应的学习，认识到物理学科在科学技术发展中的重要性，培养科学态度和价值观。他们将能够理解物理现象在现实世界中的应用，并意识到科学对于解决实际问题的作用。

6.学习兴趣：通过本节课的学习，学生将对电磁感应产生兴趣，并能够将所学知识与日常生活联系起来。他们将能够在课堂上积极参与讨论和实践活动，提高学习兴趣和动力。课堂小结，当堂检测本节课我们学习了《电磁感应中的动力学及能量问题》。以下是对本节课内容的课堂小结和当堂检测：

课堂小结：

1.电磁感应的基本概念：学生需要掌握感应电流的产生条件、大小计算以及与感应电动势的关系。

2.能量守恒定律：学生需要理解电磁感应中的能量守恒定律，即感应电流产生的电动势能量等于感应电荷移动过程中所做的功。

3.动力学问题：学生需要掌握安培力和洛伦兹力的计算方法，并能够将这两个力应用到电磁感应中的动力学问题中。

当堂检测：

1.选择题：

(1)感应电流的产生条件是：

A.导体在磁场中运动

B.导体与磁场平行

C.导体切割磁感线

D.导体与磁场垂直

(2)电磁感应中的能量守恒定律表明：

A.感应电流产生的电动势能量等于感应电荷的电势能

B.感应电流产生的电动势能量等于感应电荷的动能

C.感应电流产生的电动势能量等于感应电荷移动过程中所做的功

D.感应电流产生的电动势能量等于感应电荷的势能与动能之和

2.简答题：

(1)请简要说明感应电流的产生条件。

(2)请解释电磁感应中的能量守恒定律的含义。

3.计算题：

(1)一个导体棒在磁场中以速度v垂直切割磁感线，磁场强度为B，导体棒长度为L。求感应电流的大小。

(2)一个电路中的电阻为R，电源电动势为E，通过电路的电流为I。求电路中的电能消耗。

4.应用题：

(1)一个电动机的工作原理是基于电磁感应。假设电动机的输入功率为P，输出功率为P_out。请解释电动机的效率是如何计算的。

(2)一个发电机在运转过程中，每秒钟感应电荷移动的距离为d。发电机的电动势为E，电阻为R。请计算发电机每秒钟产生的电能。板书设计①重点知识点：电磁感应中的动力学及能量问题，包括感应电流的产生条件、大小计算、能量守恒定律、安培力和洛伦兹力的计算方法。

②关键词句：

-感应电流的产生条件：导体切割磁感线、闭合电路。

-感应电流大小计算：感应电动势、导体长度、切割速度。

-能量守恒定律：感应电流产生的电动势能量等于感应电荷移动过程中所做的功。

-安培力：电流与磁场的