高二物理教案：電磁感應(yīng)現(xiàn)象

1、高二物理教案：電磁感應(yīng)現(xiàn)象高二物理教案：電磁感應(yīng)現(xiàn)象1一、教學(xué)任務(wù)分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象是在初中學(xué)過的電磁現(xiàn)象和高中學(xué)過的電場、磁場的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)電與磁的關(guān)系，也為后面學(xué)習(xí)電磁波打下基礎(chǔ)。以實驗創(chuàng)設(shè)情景，通過對問題的討論，引入學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，通過學(xué)生實驗探究，找出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。用現(xiàn)代技術(shù)手段“DIS實驗”來測定微弱的地磁場磁通量變化產(chǎn)生的感應(yīng)電流，使學(xué)生感受現(xiàn)代技術(shù)的重要作用。通過“歷史回眸”，介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程，領(lǐng)略科學(xué)家的獻(xiàn)身精神，懂得學(xué)習(xí)、繼承、創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)展的動力。在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件時，使學(xué)生感受猜想、假設(shè)、實驗、比較、歸納等科學(xué)方法，經(jīng)歷提出問題猜想假設(shè)設(shè)

2、計方案實驗驗證的科學(xué)探究過程；在學(xué)習(xí)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程時，體驗科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。二、教學(xué)目標(biāo)1知識與技能（1）知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。（2）理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。（3）學(xué)會用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實際問題。2過程與方法通過有關(guān)電磁感應(yīng)的探究實驗，感受猜想、假設(shè)、實驗、比較、歸納等科學(xué)方法在得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件中的重要作用。3情感、態(tài)度價值觀（1）通過觀察和動手操作實驗，體驗樂于科學(xué)探究的情感。（2）通過介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程，領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。三、教學(xué)重點與難點重點和難點：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。四、教學(xué)資源1、器材（1）演

3、示實驗：電源、導(dǎo)線、小磁針、投影儀。10米左右長的電線、導(dǎo)線、小磁針、投影儀。（2）學(xué)生實驗：條形磁鐵、靈敏電流計、線圈。靈敏電流計、原線圈、副線圈、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。DIS實驗：微電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器、環(huán)形實驗線圈。2、課件：電磁感應(yīng)現(xiàn)象flash課件。五、教學(xué)設(shè)計思路本設(shè)計內(nèi)容包括三個方面：一是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；二是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；三是應(yīng)用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實際問題。本設(shè)計的基本思路是：以實驗創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生的好奇心。通過對問題的討論，引入學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流的概念。通過學(xué)生探究實驗，得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。通過“歷史回眸”、“大家談”，介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)

4、現(xiàn)象的過程，領(lǐng)略科學(xué)家在探究真理過程中的獻(xiàn)身精神。本設(shè)計要突出的重點和要突破難點是：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。方法是：以實驗和分析為基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)生在初中和前階段學(xué)習(xí)時已經(jīng)掌握的知識，應(yīng)用實驗和動畫演示對實驗進(jìn)行分析，理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，從而突出重點，并突破難點。本設(shè)計強(qiáng)調(diào)問題討論、交流討論、實驗研究、教師指導(dǎo)等多種教學(xué)策略的應(yīng)用，重視概念、規(guī)律的形成過程以及伴隨這一過程的科學(xué)方法的教育。通過學(xué)生主動參與，培養(yǎng)其分析推理、比較判斷、歸納概括的能力，使之感受猜想、假設(shè)、實驗、比較、歸納等科學(xué)方法的重要作用；感悟科學(xué)家的探究精神，提高學(xué)習(xí)的興趣。完成本設(shè)計的內(nèi)容約需1課時。六、教學(xué)流程1、教學(xué)流程圖2

5、、流程圖說明情景 演示實驗1 奧斯特實驗。演示實驗2 搖繩發(fā)電問題：為什么導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生？活動I 自主活動 學(xué)生實驗1設(shè)問：如何使閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流？活動II 學(xué)生實驗2 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。活動III 歷史回眸 法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程。課件演示 電磁感應(yīng)現(xiàn)象。活動 DIS學(xué)生實驗 微弱磁通量變化時的感應(yīng)電流。大家談3、教學(xué)主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計可分為三個主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié)，通過實驗觀察與討論，得出電磁感應(yīng)現(xiàn)象與感應(yīng)電流。第二環(huán)節(jié)，通過學(xué)生探究實驗，得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件；通過 “歷史回眸”、“大家談”，了解法拉第的研究過程，領(lǐng)略科學(xué)家的探究精神。第三環(huán)節(jié)，通過DIS實驗，了解

6、電磁感應(yīng)現(xiàn)象在實際生活中的應(yīng)用。七、教案示例（一）情景引入:1、觀察演示實驗，提出問題1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電直導(dǎo)線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系。演示實驗1 奧斯特實驗。那么，磁能生電嗎？演示實驗2 搖繩發(fā)電把一根長10米左右的電線與一導(dǎo)線的兩端連接起來，形成一閉合回路，兩個學(xué)生迅速搖動電線，另一學(xué)生將導(dǎo)線放到小磁針上方，觀察小磁針是否偏轉(zhuǎn)。問題1：為什么導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生？2、導(dǎo)入新課我們可以用這節(jié)課學(xué)習(xí)的知識來回答上面的問題。（二）電磁感應(yīng)現(xiàn)象自奧斯特發(fā)現(xiàn)電能生磁之后，歷史上許多科學(xué)家都在研究“磁生電”這個課題。介紹瑞士物理學(xué)家科拉頓的研究。自主活動：如何

7、使閉合線圈中產(chǎn)生電流？學(xué)生實驗1：把條形磁鐵放在線圈中，將靈敏電流計、線圈連成閉合回路，觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)。1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象，叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2、感應(yīng)電流由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流，叫感應(yīng)電流。介紹英國物理學(xué)家、化學(xué)家法拉第的研究。問題2：法拉第發(fā)現(xiàn)的使磁場產(chǎn)生電流的條件究竟是什么？（三）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件學(xué)生實驗2：探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。根據(jù)所給的器材：靈敏電流計、原線圈、副線圈、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線等，設(shè)計實驗方案，使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。小組交流方案，師生共同討論產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：閉合回路、磁通量發(fā)生變化。播放flash課件，進(jìn)一

8、步理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。介紹“歷史回眸”欄目中法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程。（四）應(yīng)用討論、解釋：1、書上的示例2、搖繩發(fā)電的原理。DIS學(xué)生實驗：微弱磁通量變化時的感應(yīng)電流。大家談（五）總結(jié)（略）（六）作業(yè)布置（略）高二物理教案：電磁感應(yīng)現(xiàn)象2知識與技能1、理解磁通量和磁通密度的意義2、能判斷磁通的變化情況過程與方法1、能過親自動手、觀察實驗,理解無論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生的道理2、知道在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒定律依然適用3、會利用產(chǎn)生條件判定感應(yīng)電流能否產(chǎn)生情感態(tài)度與價值觀4、培養(yǎng)學(xué)生動手觀察實驗的能力,分析問題,解決問題的能力5、培養(yǎng)學(xué)生實

9、事求是的科學(xué)精神、堅持不懈地探究新理論的精神使學(xué)生認(rèn)識從個性中發(fā)現(xiàn)共性,再從共性中理解個性,從現(xiàn)象認(rèn)識本質(zhì)以及事物有普遍聯(lián)系的辨證唯物主義觀點教學(xué)重點如何判斷磁通量有無變化教學(xué)難點及難點突破通過能量守恒、能量轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系理解磁能量的概念教學(xué)方法邊實驗邊講解教學(xué)用具演示用的電流表,蹄形磁鐵、條形磁鐵、鐵架臺、線圈、螺線管、渭動變阻器、電鍵、電源、導(dǎo)線教學(xué)過程教師活動預(yù)設(shè)學(xué)生活動預(yù)計課堂情況隨筆引入:在漫長的人類歷史長河中,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明相繼問世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動了人類社會的發(fā)展,尤其是我們剛剛跨過的20世紀(jì),更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時期,經(jīng)濟(jì)建議離不開能源,最好的

10、能源就是電能,人類的生產(chǎn)生少,經(jīng)濟(jì)建設(shè)各方面都離不開電能,飲水思源,我們不能忘記為人類利用電能做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家電法拉第法拉第在奧斯特于1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后,開始投入到磁生電的探索中,經(jīng)過十處堅持不懈地努力,1831年終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的規(guī)律,開辟了人類的電氣化時代本節(jié)我們學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基本知識回顧已有知識:描述磁場大小和方向的物理量是什么?一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場放置,則穿過這個面的磁感線的條數(shù)就是確定的.我們把B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量.(1)定義:面積為S,垂直勻強(qiáng)磁場B放置,則B與S的乘積,叫做穿過這個面的磁通量,用表示.(2)公式:=BS(3)單位:韋伯(Wb

11、)1Wb=1T1m2=1Vs(4)物理意義:磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù).對于同一個平面,當(dāng)它跟磁場方向垂直時,磁場越強(qiáng),穿過它的磁感線條數(shù)越多,磁通量就越大.當(dāng)它跟磁場方向平行時,沒有磁感線穿過它,則磁通量為零.注意:當(dāng)平面跟磁場方向不垂直時,穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場垂直方向上的投影面積的乘積.即=BSsin,(為平面與磁場方向之間的夾角)(如圖所示)引導(dǎo):觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象,分析產(chǎn)生感電流的條件過渡:閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時,穿過電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化.如果導(dǎo)體和磁場不發(fā)生相對運動,而讓穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化,會不會在電路中產(chǎn)生電流呢?在觀察實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,

12、引導(dǎo)學(xué)生分析上述現(xiàn)象的物理過程:因為電流所激發(fā)的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B總是正比于電流強(qiáng)度I,即BI.電路的閉合或斷開控制了電流從無到有或從有到無的變化;變阻器是通過改變電阻來改變電流的大小的,電流的變化必將引起閉合電路磁場的變化,穿過閉合電路的磁感線條數(shù)的變化-磁通量發(fā)生變化,閉合電路中產(chǎn)生電流.課前預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)初中的中切割磁感線知識,搜集法拉第的生平資料同學(xué)回答:磁感應(yīng)強(qiáng)度實驗1:導(dǎo)體不動;導(dǎo)體向上、向下運動;導(dǎo)體向左或向右運動.引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗并進(jìn)行概括.歸納:閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運動時,電路中就有電流產(chǎn)生.用計算機(jī)模擬切割磁感線的運動.(看課件產(chǎn)生條件部分)理解導(dǎo)體做切割磁感線運動

13、的含義:切割磁感線的運動,就是導(dǎo)體運動速度的方向和磁感線方向不平行.問:導(dǎo)體不動,磁場動,會不會在電路中產(chǎn)生電流呢?實驗2:用計算機(jī)模擬條形磁鐵插入、拔出螺線管.(看課件產(chǎn)生條件部分)注意:條形磁鐵插入、拔出時,彎曲的磁感線被切割,電路中有感應(yīng)電流.引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗并進(jìn)行概括:無論是導(dǎo)體運動,還是磁場運動,只要導(dǎo)體和磁場之間發(fā)生切割磁感線的相對運動,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.教師活動預(yù)設(shè)學(xué)生活動預(yù)計課堂情況隨筆用計算機(jī)模擬電路中S斷開、閉合,滑動變阻器滑動時,穿過閉合電路磁場變化情況:(看課件產(chǎn)生條件部分)不論是導(dǎo)體做切割磁感線的運動,還是磁場發(fā)生變化,實質(zhì)上都是引起穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化

14、.3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化師生一起分析:電磁感應(yīng)的本質(zhì)是其他形式的能量和電能的轉(zhuǎn)化過程。(三)課堂小結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.這里關(guān)鍵要注意閉合與變化兩詞.就是說在閉合電路中有磁通量穿過但不變化,即使磁場很強(qiáng),磁通量很大,也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)然電路不閉合,電流也不可能產(chǎn)生.(四)布置作業(yè)1.閱讀194頁閱讀材料.2.將練習(xí)一(1)、(2)做在作業(yè)上.3.課下完成其他題目.綜上所述,總結(jié)出:1.不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流.2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.(1)電路必須閉合;(2)磁通量發(fā)生變化.引導(dǎo)學(xué)生分析磁通量發(fā)生變化的因素:由=BSsin可知:當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化;線圈的面積S發(fā)生變化;磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S之間的夾角發(fā)生變化.這三種情況都可以引起磁通量發(fā)生變化.舉例(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線:(2)磁場不變,閉合電路的面積變化:(3)線圈面積不變,線圈在不均勻磁場中運動;(4)線圈面積不變,磁場不斷變化:結(jié)論:不論用什么方法