高二物理电磁感应现象教学设计方案

时间：2022-10-08 13:48:26 方案我要投稿

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高二新人教版物理电磁感应现象教学设计方案

　　《电磁感应现象》是高中物理课程，是电磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。物理电磁感应现象教学设计为大家详细讲解了高二物理上册第三章知识点：电磁感应现象?，请大家认真学习。

高二新人教版物理电磁感应现象教学设计方案

　　教材分析

　　?本节内容揭示了磁和电的内在联系，通过探究实验的方法归纳出了“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。

　　教材中对法拉第坚信磁能生电，并历经十年的不懈努力，最后终于发现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。

　　电磁感应现象是电学部分的重点也是难点，尤其是为迈克尔·法拉第(Michael Faraday，公元1791～公元1867)电磁感应定律和楞次定律的学习提供了铺垫。电磁感应现象的发现不仅在科学和实践上具有重要意义，而且其指导思想以及发现过程中表现出的科学态度与意志力对学生有重要的启迪与和教育，这些在教学中有意识地加以体现。

　　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，在初中已有一定的认识，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知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。

　　教法分析

　　为了充分调动学生学习的积极性，本节课采用“实验-探究”教学法，用环环相扣的问题将探究活动层层深入，最终师生共同得出探究结论。

　　教学目标

　　(1)? ? 知道磁通量的定义，知道磁通量的国际单位，知道公式的适用条件，会用公式计算。

　　(2)? ? 知道电磁感应现象。

　　(3)? ? 理解感应电流产生的条件。

　　(4)? ? 运用感应电流产生的条件解决简单问题。

　　过程与方法：

　　(1)培养实验方法探究的能力。

　　(2)启发学生观察实验现象，从中分析归纳通过磁场产生电流的条件。

　　(3)通过实验的观察和分析，培养学生运用所学知识，分析问题、总结规律的能力。

　　情感态度与价值观：

　　(1)? ? 培养合作竞争的精神。

　　(2)通过“磁生电”的物理学史学习使学生感悟到科学发现的艰辛和辩证的思维方法。

　　教学重点与难点

　　本节重要知识点，即感应电流产生的条件，关键是要采用相应的教学手段让学生从实验中自己得出结论。

　　教学过程

　　新课引入

　　电带给了我们光明、温暖与快乐，世界没有了电，人类将会怎样今年春节，南方大部分城市特别是湖南、贵州等城市的人们深切的体会到了电能的重要性。那里的人们不仅仅要应对黑暗，还要面对零下几度的风雪寒冷……对于现在的人类来说，一旦失去了电，也许比失去光阴还要可怕。当我们现在尽情享受电灯、电视……这一切现代文明的时候，我们有没有想过电是从而来呢今天我们要学习新的一章，研究磁场是如何产生电流的——电磁感应。

　　创设情景引入新课

　　教师：我们前面学习了电流、磁场，电流周围是否存在磁场?那位物理学家首次发现了这一现象?(展示奥斯特的头像)，18世纪末意大利解剖学家加戈尼发现电流后，人们在很长一段时间都不知道电现象与磁现象有什么联系，直到1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应现象。奥斯特的发现结束了电与磁分别研究的历史，首次把电与磁联系起来，宣告了电磁学的诞生，为电磁学的统一奠定了基础，开创了电磁学研究的新时代。

　　教师? 我们回忆一下奥斯特试验：奥斯特的实验就是在通电直导线下面放一个小磁针，发现小磁针发生了偏转。为什么磁针会发生偏转呢

　　学生：电流产生了磁场

　　教师：，我们都知道了电流能产生磁场，反过来那我们自然就会想到一个问题——

　　学生：磁场可不可以产生电流?

　　教师：奥斯特揭开了关于电与磁联系的研究的序幕，普遍引起了这种对称性的思考：能不能用磁体使导线中产生出电流来?

　　教师：人们将利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。我们这节课来探究产生电磁感应现象的条件——电磁感应现象

　　教师：利用磁场产生电流的现象称为电磁感应。产生的电流叫感应电流。

　　一磁通量

　　教师：为了研究问题方便，我们首先学习一个新的描述磁场的物理量，描述的是空间某一面的磁场情况

　　教师：根据字面意思，我们可得知磁-通-量-穿过磁感线的多少

　　教师：我们来看定义：设匀强磁场B中有一个与磁场方向垂直的平面S，我们定义磁感应强度B与面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。磁通量用大小的Φ表示? Φ=BS。这个公式指的面积是与磁场方向垂直的面积，我们也可以称为有效面积。如果某面与磁场方向不垂直呢?

　　我们取面积垂直方向的投影

　　学生：

　　教师：磁通量的单位是韦伯? Wb=1T.m2? ?标量

　　教师：我想问个问题，如果我想改变通过某面的磁通量，你们根据他的定义式，可以想出那些方法呢?

　　教师：现在我们明确了，磁通量的改变有3个方法：一个是垂直于磁感线的面积一个是磁感应强度的大小;面积磁感应强度同时改变

　　练习：矩形线框在匀强磁场中，沿水平向右运动，线框内有无磁通量的变化?如果线框绕cd边转动呢，线框内有无磁通量的变化?2、面积相同的线圈，在磁场的不同位置，很明显磁感线的疏密不同，哪个线圈的磁通量比较大呢?

　　二探究感应电流的产生条件

　　教师：电流磁效应的发现轰动了整个欧洲，许多物理学家纷纷探索怎样用磁体使导线中产生感应电流。但是在相当长的时间里，并没有预期的结果。一些人设计的实验是，将磁体放在导线旁，然后检验导线中是否有电流产生。你们认为这个实验会不会有电流产生?

　　学生：没有

　　教师：我们演示一下，观察指针有没有发生偏转

　　教师：指针没有发生偏转，回忆初中的知识，为什么灵敏电流计的指针没有偏转?

　　学生：没有切割磁感线

　　教师：我来演示一下

　　教师：闭合回路中产生了电流，灵敏电流计的指针发生了偏转。我们来总结实验现象

　　学生：切割磁感线就会产生感应电流

　　教师：好，单独的一段导体吗?

　　学生：闭合回路中的导体

　　教师：我将这个现象归纳一下，闭合电路中导体切割磁感线产生感应电流。我将示意图画出来了

　　教师： 19世纪最伟大的实验物理学家法拉第也同样开始了这一探索工作从1821年开始他就着手于电磁方面的研究。他的日记里记载了多次实验，法拉第不断地进行实验，一次次的失败一次次的改进，他的日记上写下了“用磁生电”作为他的奋斗目标。他经过十年坚持不懈地努力终于，在1831年8成功地发现了电磁感应现象。在这期间他做了上百次的实验。我们看其中的一个实验1831年9月24日，,法拉第在两条磁棒的N、S极之间放上一条带有线圈的圆铁棒,线圈与一检流计连接。他发现当圆铁棒接触N、S极和脱离N、S极时,检流计的指针就会偏转。

　　教师：我们来做一下这个实验，看看是否有感应电流产生。

　　法拉第做完这个实验后，他就思考有没有其他的方式同样能闭合回路中产生感应电流呢?

　　同学们现在你们的面前有一个条形磁铁，线圈，灵敏电流计，你们讨论一下，有没有什么方法同样使线圈产生感应电流?大家可以讨论一下

　　教师：现在这些仪器放在你们的面前，分组实验

　　教师：好，那位同学分享一下您们组的实验过程

　　学生：可能移动条形磁铁或者移动通电线圈

　　教师：他的这个操作很明显闭合回路中有感应电流产生。将磁铁静止放在通电线圈中，指针会不会发生变化?

　　学：不会

　　教师：不管是线圈动还是磁体动，都线圈与磁体的相对运动

　　教师：现象归纳为运动的磁体

　　教师：法拉第继续思考：磁铁是不是必须的呢?条形磁铁的磁场与那个带电体的磁场相似?

　　教师：我们可不可用通电螺线管来代替条形磁铁呢?我们来看法拉第的另一个实验，这个图有两个螺线管，AB，A与电源、开关、滑动变阻器相连，B与灵敏电流计相连，将另一个通电螺线管代替了条形磁铁

　　教师：我们怎样操作能实线圈B中有感应电流产生呢?大家讨论一下

　　教师: 那位同学来动手操作一下，如何才可以使灵敏电流计指针发生偏转。

　　学生将B相对于A运动

　　教师：很好，通电螺线管B相当于条形磁铁，很明显灵敏电流计指针发生了偏转，我们知道通电螺线管产生的磁场相当于条形磁铁，这个实验现象我们也可以总结为：运动的磁铁

　　教师：通电螺线管与线圈二者相对静止，有没有可能也产生感应电流呢?

　　教师：那位学生上来操作一下

　　学生：改变滑动变阻器或断开闭合开关

　　教师：断开闭合开关，我们可以总结为什么的变化?电流的变化

　　教师：还有别的方法吗?这里还有个滑动变阻器，那位同学来操作以下?

　　教师：看到灵敏电流计有什么现象?

　　教师：我们将这个现象总结为变化的电流

　　教师：运动的磁体和变化的电流也就是变化的磁场

　　教师：1831年11月，法拉第向皇家学会提交了报告“电磁感应”，概括了可以产生感应电流的几种类型：变化的电流、变化的磁场、运动的磁铁、在磁场中运动的导体

　　教师：这是我们实验现象的总结归纳，物理规律往往都有普适简洁之美，咱们这些现象的总结好像作为规律多了些

　　教师：我们看看能不能找出这些现象中的共性呢

　　教师：变化的电流、运动的导体、变化的磁场、变化的恒定电流其实都是闭合回路中磁场的变化，也就是磁感应强度的变化

　　教师：我们继续看导线切割磁感线的示意图。闭合回路的什么量的变化产生感应电流?

　　学生：面积变化

　　教师：一个闭合回路种面积的变化，一个是磁感应强度的变化产生电流，我们能不能再简练一些，用一个物理量来描述一下呢?

　　学生：磁通量

　　教师：非常好，电磁感应现象产生的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化闭合电路中就会产生电流。磁通量的变化有三种情况：磁感应强度的变化，面积的变化，二者同时变化

　　电磁感应实验公开演示后，一位贵妇人曾问到：“您这发现有什么用处”法拉第幽默地回答：“一个刚刚出生的婴儿有什么用呢?仅仅过了半个世纪这个婴儿变成一个健硕的巨人，电磁感应现象推动了经济的进步，为电能的利用做出了巨大的贡献，它不仅人类带来了光明和温暖，而且预示着世界第二次科技革命——电气化时代的到来。

　　教师：我们看几个练习

　　四：电磁感应的应用

　　地磁场产生感应电流实验

　　环保手电筒

　　五：了解法拉第

　　教师：课下我给大家留了作业，请大家找一些关于法拉第的资料。那位同学和大家分享一下?

　　小结：学生总结本节课心得

　　物理电磁感应现象教学设计的内容就是这些，课后还有高二物理电磁感应现象同步练习题请同学们及时练习。

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