資源簡介

高中物理人教版必修第三冊
《電磁感應與電磁波初步》
電磁感應現象及應用
第一課時
一、教學內容分析
《電磁感應現象及應用》是《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》必修課程必修3模塊中“電磁場與電磁波初步”主題下的內容。課程標準要求為：通過實驗，了解電磁感應現象，了解產生感應電流的條件。知道電磁感應現象的應用及其對現代社會的影響。收集資料，了解手機無線充電的原理。《普通高中物理課程標準(2017年版)解讀》對課程標準的解讀為：通過實驗讓學生知道磁場變化能在閉合回路中產生電流，知道這種現象叫電磁感應現象；在實驗中讓學生了解產生感應電流的條件是閉合電路中的磁通量發生變化。通過介紹科學家對“電生磁、磁生電”的研究，體驗科學探索中思想方法的重要作用，體會物質世界的多樣性和統一性。讓學生通過調查、查閱資料等活動，知道電磁感應現象在生產生活中的廣泛應用以及對現代社會的影響，體驗科學知識在生活和科技中的應用，理解科學·技術·社會·環境的關系。
本節課進一步揭示了電和磁之間的聯系，為電磁感應規律的研究奠定實驗基礎和理論體系，也是學習電磁波的基礎。通過實驗觀察和實驗探究，總結感應電流的產生條件是本節課的重點。感應電流產生條件的實驗探究，理論分析，以及實驗之間的邏輯關系是本節課的難點。
二、學情分析
學生在初中的學習中知道了閉合回路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時回路中會產生電流。學習本節內容之前，學生已經學習了磁通量的概念。知道了“電生磁”，具有了初步的電與磁相互作用、相互聯系的觀念，但是對產生電磁感應現象的根本原因還缺乏全面和理性的認識。高中生對未知的世界具有強烈的探究欲望，喜歡探求現象背后的本質原因，但是對于科學探究的理論分析能力和拓展推理能力還不成熟，需要在實踐中不斷提升。
三、教學目標與核心素養
物理觀念：知道感應電流的產生條件及相應實驗方法；知道用感應電流的產生條件去判斷回路中是否產生感應電流。
科學思維：通過物理學史的學習，體會電磁相互轉化的思想。
科學探究：通過學生實驗，進行實驗觀察、歸納分類，達到能夠判斷回路中磁通量如何變化和因為什么而變化的目的。
科學態度與責任：領會科學家對自然現象、自然規律的探究，以科學不怕困難、勇于面對挫折的堅強意志激勵自己。體會物理與生產生活的緊密聯系。
四、教學重難點
教學重點：通過實驗觀察和試探探究，總結感應電流的產生條件。
教學難點：感應電流產生條件的實驗探究、理論分析，以及幾個實驗之間的邏輯關系。
教學方法：實驗探究法、啟發式教學、多媒體輔助教學
教學用具：自制教具、矩形線圈、示教電流表、線圈、學生電源、開關、滑動變阻器、導線、手機無線充電、靈敏電流計、發光二極管
五、信息技術創新運用
本節充分發揮多媒體和實驗的作用，通過自制實驗進一步明確問題，根據實驗現象，探究原因，創設情境，結合電腦動畫，引導學生突破知識難點；充分發揮實驗、手機投屏技術和多媒體在教學中的作用，加深學生對知識的理解，激發學生學習的興趣，激活了學生學習枯燥的物理知識的思維，同時采用激勵評價的方式，大大調動了學生參與探究的熱情，課堂氣氛活躍，學生通過自主、合作、探究方式進行新知識的學習。
六、教學安排
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
情 境 引 入 觀看手機無線充電視頻 身臨其境感受新知 創設問題情景激起求知欲揭示課題
發現介紹電磁感應現象的史體會科學精神0. 劃時代的發現電生磁---電流的磁效應--奧斯特磁生電--？法拉第：歷經10年，“癡”心不改電磁感應的發現使人們對電與磁內在聯系的認識更加深入，宣告了電磁學作為一門統一學科的誕生。 閱讀課本p114 體會堅持不懈的科學精神，了解法拉第堅持不懈的科學精神，體會磁生電的偉大意義。
進一步明確問題 回答學案問題：1、切割能不能有感應電流的產生？切割一定有感應電流產生嗎？不切割一定沒有感應電流產生嗎？ 層層發問，進一步明確問題。引出下一步的實驗探究
實驗設計 學生合作探究，按學案上的電路圖，連接實物圖。認真觀察實驗現象，填寫任務單。 培養學生物理思維、動手能力、觀察能力
實驗演示 認真觀察實驗演示思考：為什么沒有感應電流產生？ 設置對比實驗、進一步解決問題
分析歸納 討論思考，總結出產生感應電流的條件 經歷得出結論的過程，體會科學探究的方法
互動游戲 播放人機互動游戲，增強趣味性 學生上臺PK 及時反饋，掌握產生電流的條件
課堂練習 解題，熟悉知識點 鞏固新知
課堂小結 引導學生總結歸納本節課所學知識 回顧本節所學的主要內容 整體把握本節內容
作業布置 復習本節內容，預習電磁波的發現及應用完成課后練習 課后完成 鞏固新知提前預習
七、板書設計
［板書設計］第十三章 第三節 電磁感應現象及應用
一、劃時代的發現
1、電生磁---電流的磁效應--奧斯特
2、磁生電--電磁感應現象--法拉第
二、探究感應電流的產生條件
1、閉合回路
磁通量變化①正對面積s改變②磁感應強度B③兩者的夾角
教學評價
本節課的設計，力求通過教師的引導和學生的探究，實現新課程“立德樹人”的根本目標。一方面，使學生在學習過程中，不僅能通過實驗探究得出感應電流產生的條件，體會到物理學習也是一個科學探索的過程，要在一系列的實驗與討論中領悟科學思維方法，逐步形成科學推理、質疑創新的科學思維。另一方面，幫助學生在“電生磁”的基礎上認識到“磁生電”，從而初步提升“電磁相互作用”觀念。通過電磁感應現象在實際中的應用實例的分析，認識到新技術、新產品的產生和發展其實源自科學進步，增強社會責任感，激發愛國熱情，全面發展學生物理學科核心素養。
本節課從實驗引入、提出問題到合作探究，歸納概括，再到分析驗證、體驗釋疑，環環相扣，循序漸進，層層遞進，學生在教師引導下，經歷科學探究的重要環節，體會科學探究的一般思路，培養嚴謹有序的思維，體現了從感性認識上升到理性認識的認知規律。
本節課學生的探究活動并不完全是開放式的，教師還是不敢大膽放手，完全由學生自主探究。對于探究過程而言，教師的引導痕跡偏多，在學生自主建構的過程中參與偏多。
【預習任務】
預習電磁感應現象的發現及應用
【課后作業】（說明：30分鐘題量） 前三題必做
§13-3電磁感應現象及應用
1 、在磁場中有一個閉合的彈簧線圈．先用手把線圈撐開（圖甲），然后放開手，讓線圈收縮 （圖乙）．線圈收縮時，其中是否產生感應電流？為什么？[人教版課后習題 2]
2 、如圖所示，垂直于紙面的勻強磁場局限在虛線框內，閉合線圈由位置 1 穿過虛線框運動到 位置 2 ，線圈在運動過程中什么時候有感應電流，什么時候沒有感應電流？為什么？[人教版課后習題3]
3、如圖所示，矩形線圈 abcd 位于通電長直導線附近，線圈與導線在同一平面內，線圈的 ad、
bc 邊與導線平行。下面的操作不能使線圈中產生感應電流的是
A．使線圈水平向左平移
B．使線圈水平向右平移
C．使線圈豎直向下平移
D．使線圈以 bc 邊為軸轉動
4、法拉第在 1831 年發現了“磁生電”現象．如圖，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環上，線 圈 A 和電池連接，線圈 B 用導線連通，導線下面平行放置一個小磁針．實驗中可能觀察到的
現象是（ ）
A．用一節電池作電源小磁針不偏轉，用十節電池作電源小磁針會偏轉
B．線圈 B 匝數較少時小磁針不偏轉，匝數足夠多時小磁針會偏轉
C．線圈 A 和電池連接瞬間，小磁針會偏轉
D．線圈 A 和電池斷開瞬間，小磁針不偏轉
5、做一做：課外探究實驗
如圖所示，把一條約 10m 長電線兩端連在一個靈敏電流計兩個接線柱上，形成閉合回路，
兩位同學迅速搖動這條電線。兩位同學沿什么方向站立，靈敏電流計指針偏轉更明顯？試試
看！
6、看一看：
觀看紀錄片《宇宙時空之旅－電學大師》。
答案：
1、解析：有感應電流．因為線圈收縮時，穿過線圈這一閉合電路所圍面積內的磁通量減少了。
2、解析：當線圈向右移動，進入磁場的過程中，穿過線圈的磁通量增大，故產生感應電流．當
完全進入時，穿過線圈的磁通量不變，則不產生感應電流．當離開磁場時，磁通量
減小，產生感應電流．
3、選：C。解析：線圈離通電直導線的距離不變，磁感應強度不變，穿過線圈的磁場量不變，
沒有感應電流產生。
4、選：C 解析：A、電路穩定后，電池是直流電，大小和方向都不變，所以在 B 中沒有電流
產生，則小磁針不會偏轉，故 A 錯誤；
B、電路穩定后，在 B 中沒有電流產生，無論線圈匝數多還是少都不能偏轉，
故 B 錯誤；
C、線圈 A 和電池連接瞬間，A 中電流從無到有，電流發生變化，則在 B 線圈
中感應出感應電流，從而產生感應磁場，小磁針偏轉，同理線圈 A 和電池斷
開瞬間，小磁針也會偏轉，故 C 正確，D 錯誤．
5、答：東西方向。解析：由于地球的周圍存在磁場，且磁感線的方向是從地理的南極指向地
理的北極，所以當兩個同學朝東西方向站立，并迅速搖動電線時，導線就會做切割磁感線運動，產生的感應電動勢較大，靈敏電流表的讀數明顯．
5 、做一做：課外探究實驗如圖所示，把一條約 10m 長電線兩端連在一個靈敏電流計兩個接線柱上，形成閉合回路， 兩位同學迅速搖動這條電線。兩位同學沿什么方向站立，靈敏電流計指針偏轉更明顯？試試 看！6、看一看：觀看紀錄片《宇宙時空之旅－電學大師》。答案：1、解析：有感應電流．因為線圈收縮時，穿過線圈這一閉合電路所圍面積內的磁通量減少了。 2、解析：當線圈向右移動，進入磁場的過程中，穿過線圈的磁通量增大，故產生感應電流．當完全進入時，穿過線圈的磁通量不變，則不產生感應電流．當離開磁場時，磁通量 減小，產生感應電流.
《電磁感應現象及應用》
教學設計
法拉第

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