2024-2025学年高中物理第一章电磁感应第02节研究产生感应电流的条件教案3粤教版选修3-2

PAGE1-探究感应电流产生的条件一、设计思想主动响应新课标的教学要求，让学生带着疑问走进课堂，在课堂中解决问题的同时，又产生新的疑问，驱使学生作进一步的学习和探究，最终又让学生带着新的疑问走出课堂，以利于学生的课后学习。在课堂教学中主动发挥学生的主体地位，注意学生的探究过程和学问的建构过程，让学生体验科学探究的一般过程，领悟科学探讨的方法。在整个教学中力求做到以学问为载体，渗透对学生物理思想、物理方法和科学精神的培育，使学生在学习学问的同时，领悟探讨问题的一般思维过程和方法，进而来提升学生的科学素养。二、教材分析《探究感应电流的产生条件》是粤教版中学物理教材（选修3-2）第一章其次节的内容，是电磁学的核心内容之一，在整个中学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，通过探究试验的方法归纳出了“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学问点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手，再设计学生探究试验，对现象进行分析归纳，最终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。教材中对法拉第坚信磁能生电，并历经十年的不懈努力，最终最终发觉电磁感应规律的物理学史料的介绍，是一个很好的德育切入点，同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。三、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，在初中已有肯定的相识，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学问动身，通过学生自主学习、探究试验、产生问题、协作沟通等学习方法，从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。四、教学目标依据教学大纲对本节的详细要求，针对所教学生的心理特点和相识水平，结合教材，本着使学生全面主动发展的原则，本课的教学目标定位如下：（一）学问和技能1.知道什么是电磁感应现象；2.能依据试验事实归纳产生感应电流的条件；3.会运用产生感应电流的条件推断详细实例中有无感应电流。（二）过程和方法1.体会科学探究的过程特征，领悟科学思维方法；2.通过试验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培育学生的视察、操作、探究、概括实力。（三）情感、看法和价值观1.通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培育他们严谨的科学看法；2.介绍法拉第不怕困难，坚韧奋战十年，最终发觉了电磁感应现象，感受法拉第勇于探究科学真理的科学精神；3.通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析，培育学生观赏物理学中美的情怀。五、重点难点（一）教学重点1.学生试验探究的过程；2.对产生感应电流条件的归纳总结。（二）教学难点1.老师对学生探究式学习的指导；2.学生对试验现象的分析总结──磁通量的改变。六、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、多媒体协助法等教学方法。1.本节课流程设计：试验引入（产生疑问）→设计试验→学生探究→分析归纳→得出结论（解决问题）→拓展应用（产生新疑问）。2.对探究试验设计好试验的内容、步骤和表格，便于学生的探究。3.教学中通过多媒体课件动画演示创设物理情景，把困难抽象的问题形象化，以便于学生的思索分析。七、课前打算灵敏电流计，蹄形磁铁，线框，条形磁铁，大小螺线管各一个，电源，滑动变阻器，导线，多媒体课件，学生分组试验器材。八、教学过程（一）设疑提问，引入新课（PPT展示）老师：1.电能生磁磁也能生电，你在生活中见到过电磁感应现象吗？（大部分发电机及变压器的工作原理都是电磁感应）2.是不是只要有磁场就会产生电流？感应电流的产生有条件吗？（回顾历史，学习法拉第的科学精神。）3．在进行试验探究之前，先复习一个重要的物理量——磁通量。（二）新课教学，问题引路1、探究试验一：利用蹄形磁铁的磁场（老师引导，学生分组试验）试验操作电流表指针是否有偏转导体ab和电流表组成的闭合回路的磁通量是否发生改变导体棒静止导体棒平行磁感线运动导体棒切割磁感线运动试验结论：（由学生总结）当导体做切割磁感线运动时，电流表指针有偏转；当导体平行于磁感线所在平面运动时，不切割磁感线，电流表指针不偏转。老师提出问题：想一想，导体棒的运动是产生感应电流的根本缘由吗?2、探究试验二：利用条形磁铁的磁场（老师引导，学生分组试验）试验操作电流表指针是否有偏转螺线管中磁通量是否有改变磁铁插入螺线管磁铁静止在螺线管中磁铁从螺线管中拔出试验结论：（由学生总结）条形磁铁插入螺线管或拔出螺线管的过程中，闭合回路的磁通量发生改变，电流表指针有偏转；条形磁铁置于螺线管中静止不动时，闭合回路的磁通量不发生改变，电流表指针不偏转。老师提出问题：想一想，磁铁的运动是产生感应电流的根本缘由吗?3、探究试验三：利用通电螺线管的磁场（老师引导，学生分组试验）操作电流表指针是否有偏转大螺线管B中的磁通量如何改变是否有感应电流开关接通瞬间开关接通，滑片P不动开关接通，滑片P移动开关断开瞬间试验结论：（由学生总结）当大螺线管中的磁通量发生改变时，闭合电路产生感应电流；当大螺线管中的磁通量不发生改变时，闭合电路中无感应电流。老师提出问题：原委磁场能产生感应电流的根本缘由是什么？（三）师生共同比较分析三个试验，从不同中找到共性，从现象发觉本质。图1图2图1图2在图1所示的试验可以简化为图2示意图。从中可以看出，当导体棒在金属导轨上左右运动时，虽然磁场的强弱没有改变，但是导体切割磁感线的运动使闭合回路包围的面积在改变。这种状况下会有感应电流。图3图4图3图4图5在图3所示的试验中，磁铁插入线圈时，线圈中的磁场由弱变强；磁铁从线圈中抽出时，线圈中的磁场由强变弱。这两种状况下会有感应电流。在图4所示的试验中，由于快速移动滑动变阻器（或由于开关的闭合、断开），小线圈中的电流快速改变，产生的磁场的强弱也在快速改变，又由于两个线圈套在一起，所以通过大线圈的磁场强弱也在快速改变。这种状况下大线圈中也有感应电流。事实上图3、图4的两个试验都可简化成图5的状况。从上面几个事例可以看出，产生感应电流的条件与磁场的改变有关，也就是说与磁感应强度的改变有关系；另外，与闭合电路包围的面积有关系。由于闭合电路包围的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量，所以我们也可以用磁通量来描述感应电流的产生条件。以上试验及其他事实表明，产生感应电流的条件为：不论何种缘由，只要使穿过闭合电路的磁通量发生改变，闭合电路中就有感应电流产生。（四）课堂练习1．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种状况下，线框中是否产生感应电流？（1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）（2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）（3）线框绕轴线AB转动（图丙）。2、关于感应电流,下列说法中正确的是（）A．只要穿过闭合线圈的磁通量发生改变，线圈中就肯定有感应电流B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就肯定有感应电流C．D．当穿过闭合电路的磁通量发生改变时，闭合电路中肯定有感应电流3、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合回路，在下列状况中，电流表指针不发生偏转的是()A．线圈不动，磁铁插入线圈B．线圈不动，磁铁拔出线圈C．磁铁插在线圈内不动D．磁铁和线圈一块平动4、在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（）九、板书设计：探究感应电流产生的条件1、利用蹄形磁铁的磁场结论：当导体做切割磁感线运动时，电流表指针有偏转；当导体平行于磁感线所在平面运动时，不切割磁感线，电流表指针不偏转2、利用条形磁铁的磁场结论：条形磁铁插入螺线管或拔出螺线管的过程中，闭合回路的磁通量发生改变