1、1课题：电磁感应现象授课学生使用教材：（全日制普通高级中学教材第二册（必修加选修）第十六章 第一节）教学目标1 知识和技能：（1）在初中对电磁感应现象认识的基础上，准确知道电磁感应现象的定义。（2）在实验中逐步深入理解产生感应电流的条件，能动手正确组装和连接研究电磁感应现象的电路，并在实验过程中正确选择和使用实验器材。（3）在表述探究结果的过程中，能逐步认识到引入磁通量的物理意义。并能用磁通量的概念表述产生感应电流的条件。（4）在阅读教材的基础上，能初步理解磁通量的定义方式，并准确的掌握磁通量的定义式。2 过程和方法：（1）通过初中所学电磁感应现象的回顾，建立研究电磁感应现象的电路模型。清晰研
2、究对象，明确电路中各部分的作用。通过对学生提出问题的归纳，明确本节课的研究问题，即探讨闭合电路的部分导体做切割磁感线运动是否是产生感应电流的普遍条件，产生感应电流的普遍条件是什么。（2）通过学生分组实验，逐层深入挖掘感应电流产生的条件。实验的研究方法采用通过实验来“证伪”的方法。（3）用演示实验，在学生分组实验得到初步结论的基础上，进一步对学生的认知进行去伪存真，创设情景是学生在认知的不断冲突中得到正确的结论，体验到引入磁通量这一物理概念的重要性，为后续知识的学习打下基础。（4）阅读教材，自主学习来完成对磁通量概念初步认识，并在教师引导下从磁通量的变化的角度重新认识实验结论，并能找到实验中引起
3、磁通量变化的因素。（5）启发学生观察实验现象，从中分析归纳出产生感应电流的条件，从而进一步理解电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。3 情感、态度与价值观：（1）形成运用实验探索求知规律的价值观。（2）体验科学探究和严谨和艰辛。教学重点和难点：重点：理解产生感应电流的条件难点：实验探究产生感应电流条件的过程和方法及磁通量的概念教学设计思路和教学流程：设计思路：依据建构主义学习理论，为了丰富学生经历，体现学习过程是一个体验、反思、自我构建的过程。本节课以魔术作为引入来引起学生的直觉兴趣，在学生初中学习基础上，在教师的逐步引导下，通过学生实验和教师演示实验，将学生的直觉兴趣，逐步转化为操作兴趣、和
4、理论兴趣，帮助学生构建新知。根据学生的认识规律进行逐层深入的2发现新的问题魔术引入：超级透视 初中知识回顾提出问题学生实验：获得感应电流的各种方案结合教师演示：完善方案，设疑点拨猜想探究产生感应电流的条件1 磁场和回路间有相对运动2 回路中 B 的变化3 回路的面积 S 发生变化4 回路中 的变化运用分析比较，归纳得出结论：当穿过闭合回路中的磁通量发生变化时，闭合回路中有感应电流产生。拓展应用：1.解释引入现象 2.摇绳发电 3.发电机为表述物理规律引入磁通量的概念学生利用教材自学磁通量概念探究实验，提高学生课堂手脑活动量，逐步引导学生用设疑、探究、解决问题的方法循序渐进的进行学习活动。在学案
5、和教材的辅助下，由学生通过实验总结出产生感应电流的条件。通过对实验及现象的分析，由表及里，步步深入。其间通过演示实验设置一些矛盾，以示科学探索并不是一帆风顺的，旨在用问题来驱动学生在课堂中的学习活动，同时也激发学生探求知识的欲望，使学生在比较与矛盾中不断的进行同化与顺应。这样经过一个比较完整的探索过程最后再得到正确结论。同时也让学生初步尝到科学探究的乐趣所在，体会物理学科的简单之美。最后利用所学的知识回扣对引入现象的解释，联系知识在现实中的应用，让学生体会到物理与生产生活的密切联系。教学流程图：学习资源和器材准备1. 事先把同学分成 8 组。每组中四人2. 电磁感应器材 8 套，电池盒 8 个
6、，电池 16 节3. 电磁感应现象演示器 1 套、自制线圈一个4. 自制教具：柱状磁铁磁感线显示锥体，弹性线圈5. 魔术道具，示教用投影式灵敏电流计6. 课件、学案教学设计教学过程 设计意图6引入部分：魔术-超级透视同学们，老师这里有一个小球。我请 4 位同学上来配合我表演一个魔术。请这四位同学将小球藏在某位同学的手中。现在，我的任务是要找出球藏在哪个同学的手中。要想了解其中的奥妙，我们继续学习第十六章：电磁感应。今天学习第一节，电磁感应现象。史料简介：师： 同学们你知道发现电磁感应现象的科学家是谁吗？生：法拉第师：对，英国的迈克尔法拉第。 1820 年，奥斯特发现了电流的周围存在磁场，法拉第
7、敏锐地感悟到：既然电能生磁，那么反过来磁一定能生电。从 1820 年到 1831 年前后整整历经十年间，经过一次又一次的失败，终于发现了磁在一定的条件下可以生电的奥秘。在物理学上由磁产生电的现象叫电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。新课部分： 师：关于感应电流的产生，大家在初中时曾经有过学习。我们首先一起来回顾一下（课件展示装置图） 。谁能说说这个实验的做法呢？对，当闭合回路的一部分导体在磁场中切割磁感线，就会产生感应电流。强调研究对象：闭合电路。切割部分和磁场：相当于电路中的电源。从这个实验出发，同学们你们觉得还有什么问题需要我们去进一步去研究吗，可以提出来与大家分享。教师将学生提出的问题进
8、行分类和梳理，并找到本节课所要研究的问题-即切割磁感线运动是否为产生感应电流的必要条件，如果不是，老师可以帮助大家追随前辈科学家的足迹，用实验探究如何获得感应电流，并猜测一下产生感应电流的条件）要想产生感应电流，需要磁场要有磁铁，这是条形磁铁，我还向大家提供一个线圈（线圈是由漆包线绕制而成的，可以使大部分磁场在线圈中） ，另外，要显示线圈中有无感应电流产生，我再向大家提供两样东西，一个是小灯泡，一个是灵敏电流计，小灯泡发光需要零点几安，而灵敏电流计指针摆动只需零点几或零点零几毫安。用哪个显示有无电流比较好呢？ 生：灵敏电流计师：那么线圈应与灵敏电流计怎样连接呢？生：串联。师：同学们，摆在我们面
9、前的科研课题就是如何使线圈在磁场中产生感应电流。请同学们行动起来，小组成员密切协作，看哪组先获得感应电流并且得到的方法最多生：学生动手实验，教师巡视指导师：做好实验的小组请一名代表给大家讲一讲你是通过什么方法创设新奇的情景，旨在有效地激起了学生的好奇心和探究兴趣，而且通过改装实验使学生亲临其境，直观性、现场感很强。简单介绍物理学史，一为了向学生说明科学探究不是一帆风顺的，二为本节课奠定探究的基调。问题来源于学生，旨在用问题来驱动课堂教学。根据研究的需要，应恰当选取器材。学生实验是本节课的重要部分，实验中有许多问题，有序启发学生如何设计实验、选择器材、完成实验，并强调小组成员密切协作，有序竞争，
10、使课堂教学有条不紊的进行，学生7得到了感应电流。学生简述，并演示。 （通过摄像机在屏幕上显示）师：插入磁铁不动有感应电流产生吗？（没有）同学们：能不能使磁铁不动线圈动而获得感应电流？（能）师：我再演示几种（晃动、磁铁不动线圈动、都动速度大小不同）请大家开动脑筋大胆猜测磁铁与线圈间怎样运动才能获得感应电流？生：是磁铁和线圈间发生相对运动。板书：猜想 1：当回路与磁场发生相对运动时师：请看我让磁铁在线圈中转动，同学们猜会有电流产生 吗? 演示转动 生：没有师：同学们也可试一试，动手做一下让同学转动，确实 没有电流产生，这不也是相对运动吗？师：再如，这是电磁感应现象演示仪， （课件展示原理图）当它通
11、上恒定的直流电时它中间区域它的内部基本上近似一匀强磁场，请看：我现在让磁场不动，让这个方形线圈：进磁场有无感应电流？（有） ；出磁场有无电流？（有）在磁场内部运动有无电流？（边做边问） 。师：都放在磁场中运动反而没有了。以上所做的两种方法（配合动作）线圈都相对磁场运动了而没有获得感应电流，这说明相对运动是产生感应电流的充要条件吗？ 生：不是。师：这就需要我们继续探索，请看多媒体展示磁铁插入和拔出的动画效果。分析插入、拔出和转动过程线圈内部磁感应强度的变化情况（转动磁铁时，由于磁场的对称性,磁感应强度的变化不起作用） 。师：请同学们继续猜想：边动手边动脑，体验了学生亲历物理结论得出的探究过程，切
12、合了本节课的教学目标。由实验现象的初步观察得出初步结论，还原了物理教学的本来面目，符合学生的认知过程，规律并不是一步到位的，而是在不断猜测和验证、比较和归纳中逐步形成的。启发学生逐渐深入探究1生：是否是线圈中的磁感应强度 B 在起作用呢？板书：猜想 2：当回路中的 B 变化时。师：试想：如果不用条形磁铁的插入和拔出，而只改变磁铁周围的磁感应强度 B，若能产生感应电流，不就证明了刚才的猜想是磁感应强度 B 变化产生感应电流了吗。你能否设计出一种“磁铁”它不动，而它周围的磁场在变化？大家说这种“磁铁”是（电磁铁）师：非常正确，是电磁铁即通电螺线管。师：要使小螺线管 A 周围产生磁场必须通有 -（电
13、流）要使小螺线管 A 中获得持续的电流必须有 - （电源） 。要使小螺线管 A 周围磁场变化必须使其中的电流 -（发生变化） ，在电路中用什么仪器控制-（滑线变阻器） 。师：对。当然连成电路还需导线、开关。请同学们把小线圈、电源、滑动变阻器、电键连接起来。获得一个电磁铁。请同学们动手连接电路，但要注意：连电路前电键一定-（断开） ，请大胆尝试哪些方法可以获得感应电流。注意：这是二个独立的电路，一个是通电螺线管组成的电路。一个是有否感应电流回路。 （结合课件演示）生：（学生活动做实验，教师巡视指导）师：同学们你探究出有多少种方法可以获得感应电流？生：将原线圈插入、拔出、将原线圈副线圈中，滑动变阻
14、器的触片、断开、闭合电键。师：以上实验线圈 B 内磁感应强度发生变化，事实的确告诉我们产生了感应电流。 师：再如我们刚才看到的这个电磁感应现象演示仪，我在其内部放一个线圈，使这个线圈面积改变有没有电流产生？（有）师：在磁场中转动线圈配合动作 看：也有电流产生。师：问：这两个实验告诉我们什么？生：线圈面积发生变化可以产生感应电流。板书：猜想 3：当回路的面积发生变化时。师：在科学探究的道路上往往不是一帆风顺的，我向大家展示一个实验，大家也许感到以外，现在在条形磁铁下面固定一曲面体，老师在其内部固定了一些小磁针，小磁针的排布可以模拟出条形磁铁的磁感线分布。当一柔软线圈沿某一族磁感线相同形状的曲面体
15、上升面积减小时，请大家仔细观察是否有感应电流产生?（无）师：这似乎又与刚才的猜测 3 相互矛盾。从以上的猜想看产生感应电流的条件无论我们推测是由于线圈相对于磁场运动还是磁感应强度发生变化抑或线圈的面积变化都还是浅层次的分析，其间一定还隐含着更深层次的共性条件等待我们去挖掘。请看不同的方法有没有共同的东西。生：讨论，教师点拨，师生互动，反思、对比、概括、总结师：可见：穿过线圈磁感线的条数是否变化是产生感应电流的充要条件. 对学生实验进行必要的指导。此处用学案辅助教学。学生将实验结果记在学案上，方便进行进一步的研究和比对。养成良好的学习习惯。教学中善于创设一些巧妙的实验，从而激1板书：结论：当穿过
16、回路的磁感线的条数发生变化时。师：法拉第发现感应电流与穿过闭合电路的“磁场的量”的变化有关，进而发现“磁场的量” 可以用磁感线的条数来形象化描述，如果想向同学们开始提出的问题中去进一步从量的角度研究电磁感应现象，那我们就需要引入一个物理量了。请同学们思考穿过一个回路的磁感线的条数与那些因素有关呢？生：线圈的面积，磁感应强度。师：（重复演示线圈在匀强磁场中转动）强调面积应是垂直磁场方向的有效面积。“通量”的本义是流量的意思，在物理学中常指某面积所围的物理量的量的多少。这里我们引入磁通量概念。下面，给大家两分钟时间阅读教材上课文的第一部分，自学磁通量的概念并完成学案上的问题。对学案上的问题进行交流
17、和小结。通过同学们阅读教材，已经对磁通量有了初步的认识，有关这个概念的进一步理解和相关的计算我们在后续学习中会逐渐接触到。有了磁通量的概念我们本节课的探究结论的表述就变得十分简洁。即板书：结论：当回路的磁通量 发生变化时。新知识应用： 同学们：“根据磁变电的原理，法拉第制成了世界上第一台发电机，我的学生也做了一个很有意思的实验，请大家看视频-摇绳发电。通过本节课的学习，同学们能解释这一现象吗？学生相互交流并回答我们的魔术到此也可以揭密了，答案在我的袖口中。 （展示魔术道具，简单解释原理）同学们，有关电磁感应现象的应用你们一定知道的是-发电机。 （课件展示发电机）对，它使人类从蒸汽时代进入了电器
18、时代。法拉第的智慧与勤劳给世界创造了巨大的财富，为人类的文明和进步奉献了毕生的精力。【小结】同学们，今天我们亲自动手实验探究出感应电流产生的条件，初步了解了电磁感应现象应用如此广泛。物理世界还有很多未知的领域等待同学们去探索，利用物理知识服务于人类，还有太多的新技术新发明等待我们去研发，物理世界的大门向同学们敞开，让富有朝气的充满智慧的同学们去拥抱吧！最后我送给大家一句话（课件展示） 。感谢同学们的支持，今天的课就上到这，谢谢大家！化学生认识问题的矛盾，为形成正确的思路奠定基础，但最好应讲情这个锥体是如何画出来的。这也是很好的教学素材。学生自主学习。注意与实际相联系，旨在突出物理知识的应用性，使学生感到物理知识并不是高不可攀的空中楼阁。1
