单元素养检测卷(三)2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套教学设计（人教版）

单元素养检测卷(三)2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套教学设计（人教版）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）单元素养检测卷(三)2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套教学设计（人教版）教学内容《单元素养检测卷(三)2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套教学设计（人教版）》涉及以下教学内容：

1.第三章：电磁感应现象及其应用

-法拉第电磁感应定律

-楞次定律

-电磁感应现象的应用

2.第四章：交变电流

-交变电流的产生与描述

-交变电流的有效值、频率与周期

-交变电流的测量与应用

3.第五章：电磁场与电磁波

-电磁场的产生与变化

-电磁波的传播与特性

-电磁波的应用核心素养目标1.培养学生运用科学思维方法，通过实验和理论分析，探究电磁感应现象及其规律，提高学生的科学探究能力和创新意识。

2.通过对交变电流和电磁场与电磁波的学习，培养学生解决实际问题的能力，强化学生的实践应用素养。

3.引导学生理解电磁学在科技进步和社会发展中的重要作用，提升学生的社会责任感和科技伦理意识。教学难点与重点1.教学重点

①理解并掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容及应用。

②掌握交变电流的基本特性，包括其产生原理、有效值、频率与周期的计算。

③认识电磁场的产生与变化规律，以及电磁波的基本传播特性。

2.教学难点

①电磁感应现象中的能量转化和守恒过程，以及感应电流方向与磁场变化方向的关系。

②交变电流的有效值与峰值之间的转换关系，以及交变电流在实际电路中的应用。

③电磁波的传播机制，包括电磁波的极化、反射、折射等现象的理解和计算。教学资源-软硬件资源：物理实验室设备（如电磁感应实验装置、交变电流演示器）、投影仪、计算机、实验仪器（如电流表、电压表）。

-课程平台：学校内网教学资源库、物理学科教学平台。

-信息化资源：数字化物理教材、在线习题库、模拟测试软件。

-教学手段：小组讨论、课堂演示实验、互动式问答、学生自主探究。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，包括电磁感应现象的动画演示和关键概念的解释，明确要求学生理解电磁感应的基本原理。

-设计预习问题：设计问题如“法拉第电磁感应定律的内容是什么？”、“楞次定律如何判断感应电流的方向？”等，引导学生思考。

-监控预习进度：通过在线平台的预习任务提交功能，监控学生的预习进度和成果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生观看动画演示，阅读相关文本资料，初步理解电磁感应现象。

-思考预习问题：学生根据问题进行思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记和问题提交至在线平台。

教学方法/手段/资源：

-自主学习方法：鼓励学生自主探索，培养独立思考能力。

-信息技术手段：利用在线平台，实现资源的共享和进度的监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解电磁感应现象，为课堂学习打好基础。

-培养学生的自主学习能力和科学思维能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过演示电磁感应实验，引发学生对课题的兴趣。

-讲解知识点：详细讲解法拉第电磁感应定律和楞次定律，结合实验现象解释定律的应用。

-组织课堂活动：设计小组讨论实验结果，探讨楞次定律的应用实例。

-解答疑问：针对学生的疑问，提供即时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生分组讨论实验结果，分析感应电流方向与磁场变化的关系。

-提问与讨论：学生提出问题，与同学和老师讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：详细讲解理论知识，确保学生理解。

-实践活动法：通过实验和小组讨论，让学生在实践中学习。

-合作学习法：促进团队合作，提高沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解电磁感应的原理和定律，掌握相关技能。

-培养学生的动手操作能力和问题解决能力。

-增强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：根据课堂学习内容，布置相关习题，巩固电磁感应的知识。

-提供拓展资源：提供电磁学相关的科普文章和视频，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：学生独立完成作业，巩固电磁感应的知识点。

-拓展学习：学生利用提供的资源，进行更深入的学习。

-反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习方法和不足之处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习方法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生进行自我反思，提升学习效果。

作用与目的：

-巩固课堂学习内容，提升学生的知识应用能力。

-拓宽学生的知识视野，激发学生的探究兴趣。

-培养学生的自我反思能力，促进学习的持续进步。知识点梳理1.第三章：电磁感应现象及其应用

1.1法拉第电磁感应定律

-理解电磁感应现象：当磁通量发生变化时，在闭合回路中会产生感应电流。

-掌握法拉第电磁感应定律：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。

-应用实例：发电机的工作原理。

1.2楞次定律

-理解楞次定律：感应电流的方向总是使它产生的磁场来抵消引起感应电流的磁场变化。

-应用楞次定律判断感应电流方向：通过右手定则或左手定则判断感应电流的方向。

1.3电磁感应现象的应用

-讲解电磁感应现象在实际应用中的作用，如变压器、电动机等。

2.第四章：交变电流

2.1交变电流的产生与描述

-交变电流的产生：通过交变磁场在导体中产生交变电动势，进而产生交变电流。

-描述交变电流的参数：最大值、有效值、频率、周期等。

2.2交变电流的有效值、频率与周期

-有效值：交变电流在热效应上等效于直流电流的值。

-频率与周期：交变电流的频率是指单位时间内完成周期性变化的次数，周期是完成一次周期性变化所需的时间。

2.3交变电流的测量与应用

-交变电流的测量：使用交流电压表和交流电流表进行测量。

-交变电流的应用：交流发电机、交流电动机、家庭电路等。

3.第五章：电磁场与电磁波

3.1电磁场的产生与变化

-电场的产生：静止电荷产生静电场，变化的电场产生磁场。

-磁场的产生：运动电荷（电流）产生磁场，变化的磁场产生电场。

3.2电磁波的传播与特性

-电磁波的传播：电磁波是由变化的电场和磁场相互作用而产生的波动现象。

-电磁波的特性：电磁波具有波粒二象性，可以传播能量和信息。

3.3电磁波的应用

-电磁波在现代通信中的应用：无线电广播、电视、手机通信等。

-电磁波在其他领域中的应用：雷达、红外线探测、微波加热等。

本章重点在于理解电磁感应现象、交变电流的产生和特性，以及电磁场与电磁波的传播和应用。以下是各知识点的详细梳理：

1.电磁感应现象

-电磁感应现象的发现：奥斯特实验揭示了电流产生磁场的现象，法拉第通过实验发现了电磁感应现象。

-法拉第电磁感应定律：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即\(\mathcal{E}=-\frac{d\Phi}{dt}\)。

-楞次定律：感应电流的方向总是使其产生的磁场抵消原磁场的变化，即“增磁阻、减磁通”。

2.交变电流

-交变电流的产生：通过交流电源或交变磁场在导体中产生交变电动势，形成交变电流。

-交变电流的描述：包括最大值（峰值）、有效值、频率、周期等参数。

-有效值：交变电流的有效值是其在热效应上等效于直流电流的值，计算公式为\(I_{\text{eff}}=\frac{I_{\text{max}}}{\sqrt{2}}\)。

-频率与周期：频率\(f\)是单位时间内完成周期性变化的次数，周期\(T\)是完成一次周期性变化所需的时间，两者关系为\(f=\frac{1}{T}\)。

3.电磁场与电磁波

-电磁场的产生与变化：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，两者相互作用形成电磁波。

-电磁波的传播：电磁波在真空中的传播速度为光速\(c\)，在不同介质中的传播速度会发生变化。

-电磁波的特性：电磁波具有波粒二象性，可以传播能量和信息，其频率和波长之间的关系为\(c=\lambdaf\)。

4.电磁波的应用

-电磁波在通信领域的应用：无线电广播、电视、手机通信等都是利用电磁波传递信息。

-电磁波在其他领域的应用：雷达利用电磁波的反射特性探测目标，红外线探测用于热成像，微波加热用于微波炉等。内容逻辑关系1.第三章：电磁感应现象及其应用

①法拉第电磁感应定律

-重点知识点：磁通量、感应电动势、变化率

-重点词：成正比、相反方向

-重点句：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楞次定律

-重点知识点：感应电流方向、磁场变化

-重点词：右手定则、左手定则、抵消

-重点句：感应电流的方向总是使其产生的磁场来抵消引起感应电流的磁场变化

③电磁感应现象的应用

-重点知识点：发电机、变压器、电动机

-重点词：实际应用、能量转换

-重点句：电磁感应现象在发电机、变压器、电动机等设备中有广泛应用

2.第四章：交变电流

①交变电流的产生与描述

-重点知识点：交变磁场、交变电动势、导体

-重点词：周期性、最大值、有效值

-重点句：交变电流是通过交变磁场在导体中产生交变电动势，进而形成的

②交变电流的有效值、频率与周期

-重点知识点：热效应、频率、周期

-重点词：等效、单位时间、周期性变化

-重点句：交变电流的有效值是其在热效应上等效于直流电流的值

③交变电流的测量与应用

-重点知识点：交流电压表、交流电流表、应用实例

-重点词：测量、交流发电机、家庭电路

-重点句：交变电流的测量使用交流电压表和交流电流表，应用广泛

3.第五章：电磁场与电磁波

①电磁场的产生与变化

-重点知识点：电场变化、磁场变化、电磁相互作用

-重点词：静电场、运动电荷、相互作用

-重点句：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场

②电磁波的传播与特性

-重点知识点：电磁波传播、波速、频率、波长

-重点词：光速、波粒二象性、能量传播

-重点句：电磁波在真空中的传播速度为光速，具有波粒二象性

③电磁波的应用

-重点知识点：通信、探测、加热

-重点词：无线电广播、雷达、红外线

-重点句：电磁波在通信、探测、加热等领域有广泛应用教学反思与改进1.设计反思活动

在教学过程中，我设计了反思活动，以评估教学效果并识别需要改进的地方。通过观察学生的课堂表现、收集学生反馈、分析学生的学习成果等方式，我能够及时了解教学过程中的优点和不足之处。以下是我设计的一些反思活动：

-观察学生课堂表现：在教学过程中，我注意观察学生的参与程度、理解程度和学习态度等方面。通过观察学生的反应和互动，我可以了解他们对知识点的掌握程度，并根据学生的实际情况调整教学内容和方法。

-收集学生反馈：我通过课后作业、问卷调查、个别交谈等方式收集学生的反馈意见。学生反馈可以帮助我了解他们对教学内容的理解程度、对教学方法的态度以及对学习过程的感受。根据学生的反馈，我可以及时调整教学策略，提高教学效果。

-分析学生学习成果：通过学生的作业、测试和实验报告等，我可以评估学生的学习成果。通过分析学生的学习成果，我可以了解学生对知识点的掌握程度、解决问题的能力和实践操作能力。根据学生的学习成果，我可以针对性地进行教学改进，帮助学生提高学习成绩。

2.制定改进措施并计划在未来的教学中实施

根据反思活动中发现的问题，我制定了以下改进措施，并计划在未来的教学中实施：

-针对学生的不同学习风格和需求，采用多样化的教学方法，如讲授法、实践活动法、合作学习法等，以满足学生的个性化学习需求。

-加强课堂互动和讨论，鼓励学生积极参与，提出问题和观点，培养学生的思辨能力和口头表达能力。

-利用现代教育技术手段，如多媒体课件、在线学习平台等，提供更多生动有趣的学习资源，激发学生的学习兴趣，提高学习效果。

-定期组织学生进行自我评估和反思，帮助他们发现自己的不足之处，并制定相应的改进计划，提高自我学习能力。

-与学生建立良好的师生关系，关心学生的学习和生活，提供必要的帮助和支持，促进学生的全面发展。

-定期参加教师培训和专业学习，不断提升自己的教学水平和专业知识，以更好地满足学生的学习需求。

课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了电磁感应现象及其应用、交变电流、电磁场与电磁波等章节。通过一系列的实验和理论分析，我们对以下知识点有了更深入的理解：

1.法拉第电磁感应定律：理解了磁通量、感应电动势、变化率之间的关系，以及感应电流的方向如何根据楞次定律来判断。

2.交变电流：掌握了交变电流的产生、描述和测量方法，了解了有效值、频率、周期等基本概念。

3.电磁场与电磁波：了解了电磁场的产生与变化规律，电磁波的传播特性以及其在通信、探测等领域的应用。

为了巩固今天所学的知识，我们将进行以下当堂检测：

一、选择题

1.下列哪种现象属于电磁感应现象？

A.通电直导线周围的磁场

B.闭合回路中的电流产生热效应

C.静止电荷周围的电场

D.磁通量发生变化时，闭合回路中产生感应电流

2.交变电流的有效值与最大值之间的关系是：

A.有效值等于最大值

B.有效值等于最大值的平方根

C.最大值等于有效值的平方根

D.最大值等于有效值的一半

3.电磁波在真空中的传播速度是：

A.3×10^5km/s

B.3×10^8m/s

C.3×10^6km/s

D.3×10^9m/s

二、填空题

1.法拉第电磁感应定律的表达式为：______。

2.交变电流的频率与周期的关系为：______。

3.电磁波在真空中的传播速度是：______。

三、简答题

1.简述法拉第电磁感应定律的内容。

2.举例说明楞次定律的应用。

3.简述电磁波在通信领域的应用。典型例题讲解1.例题1：

题目：一闭合线圈在均匀磁场中转动，磁通量随时间的变化规律为\(\Phi=\Phi_0\sin(\omegat)\)，其中\(\Phi_0\)为磁通量的最大值，\(\omega\)为角速度。求线圈中感应电动势的表达式。

解答：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势\(\mathcal{E}\)与磁通量的变化率成正比，即\(\mathcal{E}=-\frac{d\Phi}{dt}\)。对磁通量表达式求导，得到\(\mathcal{E}=-\Phi_0\omega\cos(\omegat)\)。

2.例题2：

题目：一交流电源的电压表达式为\(U=U_0\sin(2\pift)\)，其中\(U_0\)为电压的最大值，\(f\)为频率。求该交流电源的有效值。

解答：根据有效值的定义，有效值\(U_{\text{eff}}\)是交流电压在热效应上等效于直流电压的值，计算公式为\(U_{\text{eff}}=\frac{U_0}{\sqrt{2}}\)。

3.例题3：

题目：一电磁波在真