电磁感应教材分析以及教学设计

电磁感应教材分析以及教学设计一、电磁感应在高考中的地位。1北京高考说明电学部分与物理试题内容对照细目表（1）理解能力（用理表示） （2）推理能力（用推表示） （3）实验能力（用实表示） （4）应用能力（用应表示） （5）探究能力（用探表示）主题内容要求0809101112六、电场36.静电现象.两种电荷.点电荷37.真空中的库仑定律.电荷量.电荷守恒38.电场.电场强度.电场线.点电荷的场强.匀强电场.电场强度的叠加探应应39.电场对电荷的作用.电场力.电势能. 电势差.电势.等势面推应应应40.匀强电场中电势差跟电场强度的关系应41.静电感应.静电现象的应用与静电危害的防治42.示波管.示波器及其应用43.电容器的电容44.平行板电容器的电容.常用电容器理七、稳恒电流45.电流.欧姆定律.电阻和电阻定律46.电阻率与温度的关系47.半导体及应用.超导及其应用48.电阻的串、并联.串联电路的分压作用.并联电路的分流作用应49.电功和电功率.串联、并联电路的功率分配.焦耳定律应50电源的电动势和内电阻.闭合电路的欧姆定律.路端电压应应应应应51电流、电压和电阻的测量：电流表、电压表和多用电表的使用.伏安法测电阻52常用传感器的工作原理八、磁场53.电流的磁场54.磁感线.地磁场55.磁性材料.分子电流假说56.磁感应强度.磁场对通电直导线的作用.安培力.左手定则57.磁电式电表原理58.磁场对运动电荷的作用.洛伦兹力应探应应59.质谱仪.回旋加速器九、电磁感应60.电磁感应现象.磁通量.法拉第电磁感应定律.楞次定律应应应61.导体切割磁感线时的感应电动势.右手定则应应62.反电动势63.自感现象.日光灯.涡流理理十、交变电流64.交流发电机及其产生正弦式电流的原理.正弦式电流的图像和三角函数表达.最大值和有效值.周期与频率应应65.电阻、电感和电容对交变电流的作用66.变压器的原理.原、幅线圈电压、电流的关系理67.电能的输送2、本章在高考试题中的特点虽然没有出现（象电源的电动势和内电阻、闭合电路的欧姆定律、路端电压和磁场对运动电荷的作用、洛伦兹力）每年必考的知识点。但是，电磁感应这部分内容（除了反电动势一直没考）每年高考试题必考。各个知识点应该算是高频考点。二、电磁感应教材分析1、本章以电场和磁场等知识为基础，通过实验总结了产生感应电流的条件和判断感应电流方向的一般方法楞次定律(右手定则)。给出了确定感应电动势大小的一般规律法拉第电磁感应定律。楞次定律和法拉第电磁感应定律是解决电磁感应问题的重要依据。感生电动势和动生电动势使我们认识到磁生电的本质，互感和自感及涡流则是几种特殊的电磁感应现象。2、本章特点是要求学生有较强的抽象思维能力，同时应注意在学习过程中不断提高理解能力、分析综合能力和推理能力，以及空间想象能力。3、本章内容基本可以分为两个部分：1-5节，6-7节。前一部分是通过实验建立电磁感应定律，而后一部分是其应用。因此，两部分处理实验的方式是不太相同的。前一部分是由实验现象归纳原理，所以必须注意细节（充分展示必要的细节，理由明确地忽略不必要的细节）。而后一部分的应用，主要注意讲清实验的原理，即讲清电磁感应定律的具体应用。三、电磁感应新课标要求1、内容标准（1）收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。（2）通过实验，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。（3）通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。（4）通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。2、本章体现的物理思想方法：（1）观察和实验探究相结合，理解感应电流的产生条件，理解楞次定律。（2）通过分析和归纳，灵活运用楞次定律和法拉第电磁感应定律判断感应电流方向以及各种情况下感应电动势的大小。（3）通过分析和综合，使学生能够解决电磁感应与电路、动力学、动量、能量相结合的较综合性的问题。四、电磁感应知识结构五、 电磁感应教学目标梳理以及教学建议4.1 划时代的发现新课标要求（一）知识与技能1知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。2知道电磁感应、感应电流的定义。（二）过程与方法领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。（三）情感、态度与价值观1领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。2以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。教学重点知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学建议1、教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。领悟科学探究的方法和艰难历程。建立统一的信念，对称的思想。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。2、结合教材演示几个“磁生电”的演示实验，使学生对“磁生电”产生浓厚的兴趣，为下一节的教学打下伏笔。4.2 探究电磁感应的产生条件新课标要求（一）知识与技能1知道产生感应电流的条件。2会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。（二）过程与方法学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法（三）情感、态度与价值观渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。教学重点通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。教学难点感应电流的产生条件。 教学方法实验观察法、分析法、实验归纳法、教学用具：条形磁铁（两个），导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个），学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干，CAI课件，计算机等。教学建议1必须引导学生探究好以下三个演示实验，有条件的学校可让学生分组探究。（1）闭合电路的部分导体切割磁感线（磁场静止+导体棒切割）教材是以该实验引入的新课，建议引导学生探究应从第二个实验开始，学生更容易发现穿过闭合回路磁通量的变化，在此基础上再研究第一个实验，该实验必须注意导体棒仅仅是线圈的一个边，让学生探究为什么回路的一部分切割磁感线才能产生感应电流。最后归并到线圈以及闭合电路的磁通量变化上去。（2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出（3）模拟法拉第的实验学生对该实验进行探究过程中，最好能够发现穿过闭合回路磁通量的变化情况不同，电流方向也不同。作为问题提出来，为下一节进一步探究打下伏笔。2、让学生通过实验探究、分析归纳得出：只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。3、不要用教学课件代替真实的实验，类似的课件可用于复习、巩固相关知识。4.3 楞次定律新课标要求（一）知识与技能1掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。2培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。3能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。（二）过程与方法1通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总结得出结论。2通过应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。（三）情感、态度与价值观在本节课的学习中，同学们直接参与物理规律的发现过程，体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受，并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。教学重点1楞次定律的获得及理解。2应用楞次定律判断感应电流的方向。3利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。教学难点楞次定律的理解及实际应用。 教学方法发现法，讲练结合法教学用具：干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。教学建议 楞次定律的理解以及应用是本章的难点，也是后面学好互感和自感、涡流的前提，内容抽象。1、楞次定律的教学要注重实验探究，实验用的线圈要外标有明确绕向的大线圈，让学生在纸上画出线圈的绕法，画出每次实验线圈中的感应电流方向以及感应电流的磁场方向，跟原磁场方向进行比较，让学生自己得出规律。为了使学生更清楚自己的发现，教师要选择一两个好的课件进行模拟演示，使结果更清晰，更直观。2、让学生真正领会楞次定律中“阻碍”的含义，阻碍不是相反、阻碍不是阻止、阻碍不仅是反抗，还有补偿。3、楞次定律的应用：要通过几个实例的分析，引导学生归纳出判断感应电流方向的基本步骤：（1）明确原磁场的方向。（2）明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。（4）利用安培定则确定感应电流的方向。4、不要轻易给出“增反减同”、“阻碍相对运动”等口诀，一定要通过大量实例分析真正领会它们的含义。4.4 法拉第电磁感应定律新课标要求（一）知识与技能1知道什么叫感应电动势。2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、。3理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。4知道E=BLvsin如何推得。5会用和E=BLvsin解决问题。（二）过程与方法通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。（三）情感、态度与价值观1从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。2了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。教学重点法拉第电磁感应定律。教学难点平均电动势与瞬时电动势区别。 教学方法演示法、归纳法、类比法教学用具：CAI课件、多媒体电脑、投影仪、投影片。教学建议1、建议按着如下设计思路展开教学：引入概念提出问题-观察实验进行猜想-回顾历史得出规律-分析理解应用规律。2、感应电动势 教师通过CAI课件展示出下面两个电路，明确在电磁感应中线圈部分就是电源。3、电磁感应定律教师演示好前节课中三个成功实验，同时提出问题供学生思考，有学生总结出感应电动势跟什么因素有关？ 引导学生用类比的方法得出E=n4、导线切割磁感线时的感应电动势 比较E=BLv和E=BLv1=BLvsin时一定要画出简图强调在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），指v与B的夹角。5、在电磁感应定律的综合应用中，一定要注重物理过程的分析，指导学生写好解题过程：（1）要有必要的文字说明。（2）过程要规范，既哪个过程-对谁-由什么-得什么（列关系式）。（3）选题要有典型性，由易到难。对于电磁感应和电路、电磁感应和动力学、电磁感应和动量能量等不同题型做到举一反三，让学生归纳总结出解题思路和方法。6、磁学是建立在三维空间基础之上的，这也是电磁感应部分的难点之一。实验的三维情景，一定要及时地转化为二维简图。开始时，教师应给与示范。例如从第二节的第一个实验开始（磁场静止+导体棒切割），以磁场垂直于纸面为基本型，也可以适当练习其他方位的视图。此后，要求学生尽可能多的画二维简图。4.5 电磁感应现象的两类情况新课标要求（一）知识与技能1知道感生电场。知道感生电动势产生的原因。2知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。（二）过程与方法通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣。（三）情感、态度与价值观通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德。教学重点感生电动势与动生电动势的概念。教学难点对感生电动势与动生电动势实质的理解。教学建议：1、认识电磁感应现象中的感生电场运用由一般到特殊的方法，最好再用相应的课件模拟演示变化的磁场产生变化的电场的过程，使抽象的东西形象化。2、让学生能从法拉第电磁感应定律、洛伦兹力、能量转化和守恒三个角度推到动生电动势。4.6 互感和自感新课标要求（一）知识与技能1知道什么是互感现象和自感现象。2知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。3知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。4能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。（二）过程与方法1通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。2通过自感现象的利弊学习，培养学生客观全面认识问题的能力。（三）情感、态度与价值观自感是电磁感应现象的特例，使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。教学重点1自感现象。2自感系数。教学难点分析自感现象。通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验教学用具：自感现象示教板，CAI课件。教学建议 1、这一部分的应用主要注意讲清实验的原理，即讲清电磁感应定律的具体应用。2、做好教材中的演示实验，分析自感现象产生的原因，判断自感电流的方向。要让学生明白电流的“增反减同”的含义。3、关于日光灯的教学，结合图板让学生了解日光灯的主要组成，知道其工作原理以及启动器、镇流器的作用。4.7 涡 流新课标要求（一）知识与技能1知道涡流是如何产生的。2知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止。3知道电磁阻尼和电磁驱动。（二）过程与方法培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。（三）情感、态度与价值观培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。教学重点1涡流的概念及其应用。2电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。教学难点电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。教学用具：电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置（可拆变压器）、电磁阻尼演示装置（示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁），电磁驱动演示装置（U形磁铁、能绕轴转动的铝框）。教学建议1、创造条件设计好演示涡流生热装置，做好教材中的电磁阻尼和电磁驱动两个演示实验。2、了解产生的原因。3、一定要和生活实际相联系。