2024-2025版高中物理 第四章 电磁感应 5 电磁感应现象的两类情况教案 新人教版选修3-2

2024-2025版高中物理第四章电磁感应5电磁感应现象的两类情况教案新人教版选修3-2课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教材分析《2024-2025版高中物理第四章电磁感应5电磁感应现象的两类情况教案新人教版选修3-2》中，本章节内容紧密围绕电磁感应现象的两类情况展开，即闭合回路中磁通量的变化产生感应电流，以及非闭合回路中感应电动势的产生。这部分内容与课本知识紧密结合，通过对法拉第电磁感应定律的探讨，深化学生对电磁现象的理解。课程设计将侧重于引导学生通过实验观察和理论分析，探究电磁感应现象的规律，以实例阐释两类情况在实际应用中的区别与联系，确保教学内容符合高中二年级学生的知识深度，提高学生的科学思维和问题解决能力。二、核心素养目标本章节旨在培养学生以下核心素养：首先，深化物理观念，理解电磁感应现象的本质，掌握法拉第电磁感应定律，形成对电磁现象的深刻认识。其次，提升科学思维能力，通过实验探究和理论学习，学会分析两类电磁感应现象的产生条件及其特点，能运用物理知识解释相关实际问题。再次，强化科学探究能力，培养学生设计实验、收集数据、分析论证的能力，使其在探索电磁感应过程中形成严谨的科学态度。最后，弘扬科学精神，激发学生对物理学科的兴趣，引导其关注电磁技术在现代社会中的应用，培养其社会责任感。这些核心素养目标与新教材要求相符，有助于学生全面发展。三、重点难点及解决办法重点：理解法拉第电磁感应定律，掌握闭合回路和非闭合回路中电磁感应现象的区别与联系。

难点：实验操作中准确捕捉电磁感应现象，以及理论分析中理解磁通量变化与感应电流（电动势）的关系。

解决办法及突破策略：

1.采用直观演示和动画模拟，帮助学生形象理解磁通量变化与感应电流（电动势）的生成过程，强化直观感知。

2.设计分组实验，让学生亲自动手操作，观察并记录电磁感应现象，培养实验操作能力和观察能力。

3.通过问题驱动的教学方法，引导学生思考闭合回路和非闭合回路中电磁感应的差异，通过对比分析，加深理解。

4.提供典型例题和练习，针对性讲解分析，帮助学生掌握解决相关问题的方法和技巧。

5.组织课堂讨论，鼓励学生提出疑问，同伴互助解答，教师适时引导，突破难点。四、教学方法与策略1.教学方法选择

针对本章节的教学目标和学生特点，采用以下教学方法：

（1）讲授法：通过教师对法拉第电磁感应定律、两类电磁感应现象的讲解，使学生掌握基本概念和原理。

（2）讨论法：组织学生就闭合回路和非闭合回路中电磁感应现象的差异进行小组讨论，培养学生的合作能力和批判性思维。

（3）案例研究：分析实际生活中的电磁感应现象案例，引导学生将理论知识与实际应用相结合。

（4）项目导向学习：设计实验项目，让学生在完成项目过程中自主探究、解决问题，提高学生的实践能力和创新能力。

2.教学活动设计

（1）导入：通过演示磁铁穿过闭合线圈的实验，引导学生观察并思考电磁感应现象。

（2）讲授：讲解法拉第电磁感应定律，阐述两类电磁感应现象的原理。

（3）实验：分组进行实验，让学生亲自动手操作，观察并记录电磁感应现象。

（4）讨论：组织学生就实验结果和理论知识进行小组讨论，分析闭合回路和非闭合回路中电磁感应现象的区别与联系。

（5）案例分析：介绍实际生活中的电磁感应现象案例，让学生了解电磁技术的应用。

（6）项目导向学习：设计实验项目，让学生自主探究电磁感应现象，解决问题。

3.教学媒体和资源使用

（1）PPT：制作精美的PPT课件，展示教学内容的重点、难点，以及实验操作步骤。

（2）视频：播放相关实验操作和电磁感应现象的视频，帮助学生更直观地理解教学内容。

（3）在线工具：利用网络资源，如在线仿真实验、教学平台等，辅助教学，提高学生的学习兴趣和参与度。

（4）实物教具：提供磁铁、线圈、电流表等实物教具，让学生在实验过程中直观感受电磁感应现象。

（5）教材：以教材为本，结合新教材要求，确保教学内容与课本知识紧密结合。五、教学流程1.导入新课（用时5分钟）

课程开始时，教师展示一个简单的电磁感应实验：将磁铁快速穿过一个闭合线圈，通过电流表观察线圈中产生的电流。引导学生思考：为什么磁铁的运动会导致线圈中产生电流？这个现象与我们之前学习的电学知识有何联系？通过这个实验，激发学生的好奇心，为学习新课做好铺垫。

2.新课讲授（用时15分钟）

（1）教师首先介绍法拉第电磁感应定律，阐述磁通量变化与感应电流（电动势）的关系，解释闭合回路和非闭合回路中电磁感应现象的区别与联系。

（2）结合教材，讲解两类电磁感应现象的原理，通过具体实例分析，让学生理解电磁感应现象在实际应用中的意义。

（3）强调本节课的重点：掌握法拉第电磁感应定律，学会分析闭合回路和非闭合回路中电磁感应现象的特点。

3.实践活动（用时10分钟）

（1）分组进行实验，让学生亲自动手操作，观察并记录磁铁穿过闭合线圈时产生的电流变化。

（2）引导学生通过实验探究，发现磁通量变化与感应电流（电动势）的关系，加深对电磁感应现象的理解。

（3）实验过程中，鼓励学生提出问题，并及时解答，帮助学生解决疑惑。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

（1）组织学生就实验结果和理论知识进行小组讨论，分析闭合回路和非闭合回路中电磁感应现象的区别与联系。

（2）举例回答以下问题：

a.闭合回路中，磁通量变化会导致哪些现象？

b.非闭合回路中，为什么只有感应电动势，没有感应电流？

c.请列举生活中利用电磁感应现象的实例，并分析其原理。

（3）小组代表汇报讨论成果，其他小组进行评价和补充。

5.总结回顾（用时5分钟）

教师对本节课的内容进行总结，强调法拉第电磁感应定律的重要性，以及闭合回路和非闭合回路中电磁感应现象的区分。同时，提醒学生关注电磁技术在现实生活中的应用，激发他们对物理学科的兴趣。

本节课共计45分钟，通过导入新课、新课讲授、实践活动、学生小组讨论和总结回顾等环节，使学生在掌握电磁感应现象的基本原理和区分两类电磁感应现象的基础上，提高实践能力和合作能力。同时，注重培养学生的科学思维和问题解决能力，为后续学习打下坚实基础。六、学生学习效果1.理解并掌握法拉第电磁感应定律，明确磁通量变化与感应电流（电动势）之间的关系。

2.区分闭合回路和非闭合回路中电磁感应现象的特点，能够运用所学知识解释相关实际问题。

3.通过实验操作和观察，培养观察能力、动手能力和问题解决能力，提高实践技能。

4.结合教材中的理论知识，分析生活中的电磁感应现象，将所学知识与实际应用相结合。

5.在小组讨论中，锻炼合作能力、沟通能力和批判性思维，提高团队协作能力。

6.掌握以下知识点：

a.电磁感应现象的基本原理和法拉第电磁感应定律。

b.闭合回路和非闭合回路中电磁感应现象的区别与联系。

c.生活中常见的电磁感应应用实例，如发电机、变压器等。

d.实验操作中注意事项，如安全操作、数据处理等。

7.能够运用所学知识，解决与电磁感应相关的实际问题，如计算感应电流、电动势等。

8.形成对物理学科的兴趣，认识到电磁技术在现代科技发展中的重要性。

9.培养科学思维和探究精神，激发学生学习物理的积极性和主动性。

10.在学习过程中，形成自主学习、合作学习和探究学习的良好习惯，提高学习效率。七、作业布置与反馈1.作业布置

（1）根据本节课所学内容，完成教材课后习题，巩固法拉第电磁感应定律及其应用。

（2）设计一道实验题目，要求学生在家中或实验室完成，观察并记录电磁感应现象，分析实验结果。

（3）结合教材和生活实例，撰写一篇关于电磁感应现象在现实应用中的小论文，字数500字左右。

（4）针对课堂所学内容，自选一个与电磁感应相关的实际问题，运用所学知识进行分析和解答。

2.作业反馈

（1）教师应及时批改学生的作业，并对以下方面进行反馈：

a.知识掌握程度：检查学生对法拉第电磁感应定律、两类电磁感应现象的理解和运用。

b.实验操作能力：评价学生在实验过程中的操作是否规范，数据处理是否准确。

c.分析与解决问题的能力：关注学生在解决实际问题时所采用的方法和策略。

（2）针对学生作业中存在的问题，给出以下改进建议：

a.对于知识掌握不足的学生，建议加强教材知识点的学习，多做题巩固。

b.对于实验操作不规范的学生，建议多进行实验练习，掌握基本操作方法。

c.对于分析与解决问题能力较弱的学生，建议多参加课堂讨论，学习他人的解题思路和方法。

（3）定期组织作业反馈座谈会，让学生分享自己在作业过程中的心得体会，互相学习，共同进步。

（4）鼓励学生主动请教问题，教师及时解答，帮助学生克服学习中的困难。八、板书设计①知识点梳理

-法拉第电磁感应定律

-闭合回路电磁感应现象

-非闭合回路电磁感应现象

-磁通量与感应电流（电动势）的关系

②重点内容强调

-闭合回路：磁通量变化→感应电流

-非闭合回路：磁通量变化→感应电动势

-实验观察：电流表变化、线圈运动

-实际应用：发电机、变压器等

③艺术性设计

-使用不同颜色的粉笔，区分定律、现象和应用等不同层次的内容。

-利用图形、箭头等符号，形象展示磁通量变化与感应电流（电动势）的关系。

-在关键知识点旁，绘制相关实验装置简图，增强直观性。

-在板书一侧，设计趣味性的电磁感应现象漫画，激发学生学习兴趣。

板书设计注重条理清晰、重点突出，同时兼顾艺术性和趣味性，旨在帮助学生更好地理解和记忆本节课的核心知识，提高学习效果。典型例题讲解1.例题一

题目：一个线圈由100匝组成，其面积为0.5平方米。当磁通量以0.1Wb/s的速率均匀变化时，求线圈中的感应电动势。

解答：

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=-dΦ/dt，其中Φ是磁通量，t是时间。

由于磁通量Φ=B*A，其中B是磁感应强度，A是面积。

所以感应电动势E=-d(B*A)/dt=-A*dB/dt。

在这个问题中，磁通量的变化速率为0.1Wb/s，所以dB/dt=0.1Wb/s/A=0.1Wb/s/0.5m²=0.2Wb/(m²·s)。

因此，感应电动势E=-0.5m²*0.2Wb/(m²·s)=-0.1V。

2.例题二

题目：一个闭合回路中的线圈由100匝组成，其面积为0.5平方米。当磁通量以0.1Wb/s的速率均匀变化时，求线圈中的感应电流。

解答：

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=-dΦ/dt。

由于磁通量Φ=B*A，其中B是磁感应强度，A是面积。

所以感应电动势E=-d(B*A)/dt=-A*dB/dt。

在这个问题中，磁通量的变化速率为0.1Wb/s，所以dB/dt=0.1Wb/s/A=0.1Wb/s/0.5m²=0.2Wb/(m²·s)。

因此，感应电动势E=-0.5m²*0.2Wb/(m²·s)=-0.1V。

线圈中的感应电流I=E/R，其中R是线圈的电阻。

假设线圈的电阻为10Ω，那么感应电流I=-0.1V/10Ω=-0.01A。

3.例题三

题目：一个非闭合回路中的线圈由100匝组成，其面积为0.5平方米。当磁通量以0.1Wb/s的速率均匀变化时，求线圈中的感应电动势。

解答：

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=-dΦ/dt。

由于磁通量Φ=B*A，其中B是磁感应强度，A是面积。

所以感应电动势E=-d(B*A)/dt=-A*dB/dt。

在这个问题中，磁通量的变化速率为0.1Wb/s，所以dB/dt=0.1Wb/s/A=0.1Wb/s/0.5m²=0.2Wb/(m²·s)。

因此，感应电动势E=-0.5m²*0.2Wb/(m²·s)=-0.1V。

由于线圈是非闭合的，没有电流流过线圈，所以感应电动势只存在于线圈中。

4.例题四

题目：一个闭合回路中的线圈由100匝组成，其面积为0.5平方米。当磁通量以0.1Wb/s的速率均匀变化时，求线圈中的感应电流和感应电动势。

解答：

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=-dΦ/dt。

由于磁通量Φ=B*A，其中B是磁感应强度，A是面积。

所以感应电动势E=-d(B*A)/dt=-A*dB/dt。

在这个问题中，磁通量的变化速率为0.1Wb/s，所以dB/dt=0.1Wb/s/A=0.1Wb/s/0.5m²=0.2Wb/(m²·s)。

因此，感应电动势E=-0.5m²*0.2Wb/(m²·s)=-0.1V。

线圈中的感应电流I=E/R，其中R是线圈的电阻。

假设线圈的电阻为10Ω，那么感应电流I=-0.1V/10Ω=-0.01A。

5.例题五

题目：一个非闭合回路中的线圈由100匝组成，其面积为0.5平方米。当磁通量以0.1Wb/s的速率均匀变化时，求线圈中的感应电动势。

解答：

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=-dΦ/dt。

由于磁通量Φ=B*A，其中B是磁感应强度，A是面积。

所以感应电动势E=-d(B*A)/dt=-A*dB/dt。

在这个问题中，磁通量的变化速率为0.1Wb/s，所以dB