2019-2020年高中物理 4.2《探究电磁感应的产生条件 二》教学设计 新人教版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 4.2探究电磁感应的产生条件 二教学设计 新人教版选修3-2一、学习任务分析1教材的地位和作用探究电磁感应的产生条件是高中物理新课程（选修3-2）第四章第二节的内容，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。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。在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手，再设计学生探究实验，对现象进行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件，这样的编排符合学生的认知规律。2学习的主要任务除了从知识上让学生了解并掌握电磁感应的产生条件外，更为重要的是，本节教材内容一个显著的特点就是探究性强，通过观察三个实验，理出头绪、分析论证进而归纳出结论，充分体现了实验探究的具体过程，能够很好的培养学生的探究能力。同时，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。3教学重点和难点（1）教学重点学生实验探究的过程。对产生感应电流条件的归纳总结。（2）教学难点教师对学生探究式学习的操控。学生对实验现象的分析总结磁通量的变化。二、学习者情况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。三、教学目标根据上述对学习任务和学习者情况的分析，确定本节课教学目标如下：1知识和技能（1）知道什么是电磁感应现象。（2）能根据实验事实归纳产生感应电流的条件。（3）会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。（4）能说出电磁感应现象中的能量转化特点。2过程和方法（1）体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法。（2）通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、操作、探究、概括能力。3情感、态度和价值观（1）通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度。（2）介绍法拉第不怕困难，顽强奋战十年，终于发现了电磁感应现象，感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神。（3）通过对物理学中简洁美的介绍赏析，培养学生欣赏物理学中美的情怀。四、教学方法在课堂中通过一个演示实验和两个学生探究实验，创设物理情景。教师引导学生认真观察、积极思维，然后进行分析论证，归纳总结出产生感应电流的条件；同时通过同学间的分组实验和讨论，调动学生学习的积极性，提高学生课堂学习的效率，培养学生的协作精神。五、教学器材自制铝管“电磁隧道”，小铁球，磁性小球，灵敏电流计，蹄形磁铁，线框，条形磁铁，大小螺线管各一个，电源，滑动变阻器，导线，多媒体课件，学生分组实验器材。六、教学过程设计【引入新课】师：xx年奥运会在我国北京隆重举行，我们奥运健儿在奥运会上取得了优异成绩，尤其是在男子佩剑比赛中，我国运动员仲满以15：9的好成绩战胜了法国运动员尼古拉-洛佩，赢得了自1984年洛杉矶奥运会以来中国击剑队的首枚金牌，为祖国赢得了荣誉。大家想一下，击剑比赛中是如何记录比赛成绩的？生：是用运动员头盔上的指示灯发出的闪光来记录比赛成绩的。师：下面我发明一种装置，同样可以用来记录比赛成绩。下面进行演示实验，指示灯发光。师：为什么会发生上述现象呢？等学完本章内容后，我们就会明白了，本节课我们先来学习本节内容探究电磁感应的产生条件。【新课教学】1史料介绍首先让我们把目光投向1820年4月的一天，丹麦物理学家奥斯特在一次演讲中，碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针，当电源接通时，小磁针居然转动了，听众中大概没有人注意到这一现象，但奥斯特却为这一发现感到振奋，这就是后来著名的奥斯特实验。 奥斯特实验揭示了电能够产生磁，那反过来磁能否产生电呢？当时很多物理学家都进行了艰难的探索，如法国的安培、瑞士的科拉顿等，但均以失败告终。最后只有英国的法拉第经过十年的不懈努力，终于为我们找到了答案，磁可以产生电，但是有条件的，下面就让我们沿着当年法拉第探索的足迹，来探究一下产生电磁感应所需要满足的条件吧。（讲述的同时在屏幕上展示安培、科拉顿、法拉第等图片） 2探究电磁感应的产生条件师：大家看，我这样直接把导线接到磁铁两端，能否产生感应电流。生：不能。师：请大家思考一下，要进行这个探究实验，器材应该如何去选。引导学生总结：要有产生磁场的物体：如蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺旋管等；要有能够显示电流的器材，如灵敏电流计等；要有产生感应电流的装置，如导体棒、线圈等。师：大家看屏幕，显示的是我们教材为大家提供的三套实验方案，请大家仔细体会是不是满足我们探究需要，然后进行实验探究实验一：导体棒（环）切割磁感线运动，如图2所示。学生操作实验，记录观察结果导体棒（环）动作指针是否偏转水平向右运动水平向左运动斜向运动竖直上下运动小组讨论，归纳教师总结：当闭合电路的部分导体切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。师：除此之外，还有那些情况可以产生感应电流呢？下面让我们看探究实验二。（2）探究实验二：向线圈中插拔磁铁，如图3所示学生操作实验，记录观察结果磁铁的动作表针摆动方向磁铁的动作表针摆动方向N极插入线圈S极插入线圈N极停在线圈中S极停在线圈中N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出小组讨论，归纳教师总结：当向线圈中插、拔磁铁时线圈中会有感应电流产生。（3）探究实验三：模仿法拉第的实验，如图4所示。学生操作实验，记录观察结果实验操作表针偏转开关闭合瞬间开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不动开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片小组讨论，归纳教师总结：当螺线管A中的电流发生变化时，线圈B中会有感应电流产生。3分析论证实验二：如图5所示，磁铁插入线圈时磁场由弱变强，磁铁由线圈抽出时，磁场由强变弱，即通过线圈B的磁场强弱变化时，可以产生感应电流。实验三：如图6所示，由于开关闭合、断开及迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中的电流迅速变化，产生的磁场也在迅速变化，又由于两个线圈套在一起，所以通过线圈B的磁场强弱也在迅速变化，从而产生感应电流。总结一：由实验二、三可以得出结论：当通过闭合电路的磁场强弱变化时，闭合电路中可以产生感应电流。师：大家再看一下实验一，刚才我们总结出来的结论适用么？生：不适用，因为闭合电路所在处的磁场强弱并未发生变化。师：既然磁场没有发生变化，那是由于那个量发生变化而产生的感应电流呢？为了更好的说明问题，我们画出实验一的俯视图，如图7所示。师：当当导体棒AB向左、右运动时，回路的那个量在变化？生：当导体棒AB向左、右运动时，虽然磁场的强弱没有变化，但是导体棒切割磁感线的运动使得闭合回路包围的面积在变化。总结二：当磁场强弱不变但闭合回路面积发生变化时，同样可以产生感应电流。师：以上我们得出的是两个结论，大家知道，我们物理有一种简单朴实之美，我们最好能把刚才得到的两个结论总结起来。下面需要引入一个新的物理量磁通量。4磁通量定义：穿过某一闭合回路的磁感线的条数。我们有以上结论可以看出，不论是通过闭合回路的磁场强弱发生变化，还是面积发生变化，穿过闭合回路的磁通量都会发生变化。由以上总结我们可以得到结论：不论什么原因，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会有感应电流产生。【课堂小结】以上我们通过实验探究了电磁感应产生的条件，本节课我们除了要掌握产生感应电流的条件外，更重要的是要掌握物理探究实验的探究方法，体验探究过程。【作业设计】（1）完成学案和课后练习。（2）课后探究实践：摇“绳”能发电吗？（教师略作指导）