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高二物理教案：电磁感应现象1
一、教学任务分析
电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上，进一步学习电与磁的关系，也为后面学习电磁波打下基础。
以实验创设情景，通过对问题的讨论，引入学习电磁感应现象，通过学生实验探究，找出产生感应电流的条件。用现代技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流，使学生感受现代技术的重要作用。
通过“历史回眸”，介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家的献身精神，懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时，使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法，经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程；在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时，体验科学家在探究真理过程中的献身精神。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）知道电磁感应现象及其产生的条件。
（2）理解产生感应电流的条件。
（3）学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2．过程与方法
通过有关电磁感应的探究实验，感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3．情感、态度价值观
（1）通过观察和动手操作实验，体验乐于科学探究的情感。
（2）通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点
重点和难点：感应电流的产生条件。
四、教学资源
1、器材
（1）演示实验：
①电源、导线、小磁针、投影仪。
②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。
（2）学生实验：
①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
③DIS实验：微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
2、课件：电磁感应现象flash课件。
五、教学设计思路
本设计内容包括三个方面：一是电磁感应现象；二是产生感应电流的条件；三是应用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
本设计的基本思路是：以实验创设情景，激发学生的好奇心。通过对问题的讨论，引入学习电磁感应现象和感应电流的概念。通过学生探究实验，得出产生感应电流的条件。通过“历史回眸”、“大家谈”，介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
本设计要突出的重点和要突破难点是：感应电流的产生条件。方法是：以实验和分析为基础，根据学生在初中和前阶段学习时已经掌握的知识，应用实验和动画演示对实验进行分析，理解产生感应电流的条件，从而突出重点，并突破难点。
本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用，重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。通过学生主动参与，培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力，使之感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法的重要作用；感悟科学家的探究精神，提高学习的兴趣。
完成本设计的内容约需1课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情景 演示实验1 奥斯特实验。
演示实验2 摇绳发电
问题：为什么导线中有电流产生？
活动I 自主活动 学生实验1
设问：如何使闭合线圈中产生感应电流？
活动II 学生实验2 探究感应电流产生的条件。
活动III 历史回眸 法拉第发现电磁感应现象的过程。
课件演示 电磁感应现象。
活动Ⅳ DIS学生实验 微弱磁通量变化时的感应电流。
大家谈
3、教学主要环节 本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节，通过实验观察与讨论，得出电磁感应现象与感应电流。
第二环节，通过学生探究实验，得出感应电流产生的条件；通过 “历史回眸”、“大家谈”，了解法拉第的研究过程，领略科学家的探究精神。
第三环节，通过DIS实验，了解电磁感应现象在实际生活中的应用。
七、教案示例
（一）情景引入:
1、观察演示实验，提出问题
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现通电直导线能使小磁针发生偏转，从而揭示了电与磁之间的内在联系。
演示实验1 奥斯特实验。
那么，磁能生电吗？
演示实验2 摇绳发电
把一根长10米左右的电线与一导线的两端连接起来，形成一闭合回路，两个学生迅速摇动电线，另一学生将导线放到小磁针上方，观察小磁针是否偏转。
问题1：为什么导线中有电流产生？
2、导入新课
我们可以用这节课学习的知识来回答上面的问题。
（二）电磁感应现象
自奥斯特发现电能生磁之后，历史上许多科学家都在研究“磁生电”这个课题。
介绍瑞士物理学家科拉顿的研究。
自主活动：如何使闭合线圈中产生电流？
学生实验1：把条形磁铁放在线圈中，将灵敏电流计、线圈连成闭合回路，观察灵敏电流计指针是否偏转。
1、电磁感应现象
闭合回路中产生感应电流的现象，叫电磁感应现象。
2、感应电流
由电磁感应现象产生的电流，叫感应电流。
介绍英国物理学家、化学家法拉第的研究。
问题2：法拉第发现的使磁场产生电流的条件究竟是什么？
（三）产生感应电流的条件
学生实验2：探究感应电流产生的条件。
根据所给的器材：灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线等，设计实验方案，使线圈中产生感应电流。
小组交流方案，师生共同讨论产生感应电流的原因。
感应电流产生的条件：闭合回路、磁通量发生变化。
播放flash课件，进一步理解感应电流产生的条件。
介绍“历史回眸”栏目中法拉第发现电磁感应现象的过程。
（四）应用
讨论、解释：
1、书上的示例
2、摇绳发电的原理。
DIS学生实验：微弱磁通量变化时的感应电流。
大家谈
（五）总结（略）
（六）作业布置（略）
高二物理教案：电磁感应现象2
知识与技能
1、理解磁通量和磁通密度的意义
2、能判断磁通的变化情况
过程与方法
1、能过亲自动手、观察实验,理解“无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生”的道理
2、知道在电磁感应现象中能量守恒定律依然适用
3、会利用“产生条件”判定感应电流能否产生
情感态度与价值观
4、培养学生动手观察实验的能力,分析问题,解决问题的能力
5、培养学生实事求是的科学精神、坚持不懈地探究新理论的`精神
使学生认识“从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点
教学重点
如何判断磁通量有无变化
教学难点及难点突破
通过能量守恒、能量转化之间的关系理解磁能量的概念
教学方法
边实验边讲解
教学用具
演示用的电流表,蹄形磁铁、条形磁铁、铁架台、线圈、螺线管、渭动变阻器、电键、电源、导线
教学过程
教师活动预设学生活动预计课堂情况随笔
引入:在漫长的人类历史长河中,随着科学技术的发展进步,重大发现和发明相继问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,尤其是我们刚刚跨过的20世纪,更是科学技术飞速发展的时期,经济建议离不开能源,最好的能源就是电能,人类的生产生少,经济建设各方面都离不开电能,饮水思源,我们不能忘记为人类利用电能做出卓越贡献的科学家电法拉第法拉第在奥斯特于1820年发现电流的磁效应后,开始投入到磁生电的探索中,经过十处坚持不懈地努力,1831年终于发现了磁生电的规律,开辟了人类的电气化时代
本节我们学习电磁感应现象的基本知识
回顾已有知识:
描述磁场大小和方向的物理量是什么?
一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的.我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量.(1)定义:面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Ф表示.(2)公式:Ф=B·S
(3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·1m2=1V·s
(4)物理意义:磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.对于同一个平面,当它跟磁场方向垂直时,磁场越强,穿过它的磁感线条数越多,磁通量就越大.当它跟磁场方向平行时,没有磁感线穿过它,则磁通量为零.注意:当平面跟磁场方向不垂直时,穿过该平面的磁通量等于B与它在磁场垂直方向上的投影面积的乘积.即Ф=B·Ssinθ,(θ为平面与磁场方向之间的夹角)(如图所示)
引导:观察电磁感应现象,分析产生感电流的条件
过渡:闭合电路的一部分导体切割磁感线时,穿过电路的磁感线条数发生变化.如果导体和磁场不发生相对运动,而让穿过闭合电路的磁场发生变化,会不会在电路中产生电流呢?
在观察实验现象的基础上,引导学生分析上述现象的物理过程:因为电流所激发的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强度I,即B∝I.电路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有到无的变化;变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小的,电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化,穿过闭合电路的磁感线条数的变化--磁通量发生变化,闭合电路中产生电流.课前预习
复习初中的中切割磁感线知识,搜集法拉第的生平资料
同学回答:磁感应强度
实验1:
导体不动;
导体向上、向下运动;
导体向左或向右运动.引导学生观察实验并进行概括.归纳:闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时,电路中就有电流产生.用计算机模拟”切割磁感线“的运动.(看课件产生条件部分)
理解”导体做切割磁感线运动“的含义:切割磁感线的运动,就是导体运动速度的方向和磁感线方向不平行.问:导体不动,磁场动,会不会在电路中产生电流呢?
实验2:
用计算机模拟”条形磁铁插入、拔出螺线管.(看课件产生条件部分)
注意:条形磁铁插入、拔出时,弯曲的磁感线被切割,电路中有感应电流.引导学生观察实验并进行概括:无论是导体运动,还是磁场运动,只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动,闭合电路中就有电流产生.教师活动预设学生活动预计课堂情况随笔
用计算机模拟电路中S断开、闭合,滑动变阻器滑动时,穿过闭合电路磁场变化情况:(看课件产生条件部分)
不论是导体做切割磁感线的运动,还是磁场发生变化,实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生变化.3.电磁感应现象中能量的转化
师生一起分析:电磁感应的本质是其他形式的能量和电能的转化过程。
(三)课堂小结
产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.这里关键要注意“闭合”与“变化”两词.就是说在闭合电路中有磁通量穿过但不变化,即使磁场很强,磁通量很大,也不会产生感应电流.当然电路不闭合,电流也不可能产生.(四)布置作业
1.阅读194页阅读材料.2.将练习一(1)、(2)做在作业上.3.课下完成其他题目.综上所述,总结出:
1.不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.2.产生感应电流的条件.(1)电路必须闭合;
(2)磁通量发生变化.引导学生分析磁通量发生变化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:当
①磁感应强度B发生变化;
②线圈的面积S发生变化;
③磁感应强度B与面积S之间的夹角θ发生变化.这三种情况都可以引起磁通量发生变化.举例
(1)闭合电路的一部分导体切割磁感线:
(2)磁场不变,闭合电路的面积变化:
(3)线圈面积不变,线圈在不均匀磁场中运动;
(4)线圈面积不变,磁场不断变化:
结论:不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
作业情况反馈
学生对整个线圈在匀强中运动时是否有感应电流的判断题目出错率比较高,说明学生对感应电流的产生条件____磁通量变化,还不十分理解.教育教学反思及后记
磁通量部分原想让同学通过自学掌握磁通量的概念,而讲解重点放在磁通量变化大,可是二(4)班的学生课堂自学习惯不好,所以对整个课堂的教学影响较大,有几个关键点还没完全讲透,就到了下课时间了。
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