电磁感应教学设计

电磁感应教学设计

作为一名优秀的教育工作者，时常需要准备好教学设计，教学设计是连接基础理论与实践的桥梁，对于教学理论与实践的紧密结合具有沟通作用。那么问题来了，教学设计应该怎么写？以下是小编收集整理的电磁感应教学设计，欢迎大家分享。

一、教材分析

本节课是必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》第三节的内容，本节内容把电与磁彻底的联系在一起。从物理学的角度看，电磁感应在电磁学中的地位，正是由于电磁感受现象的发现，把人类社会带入了电气化时代，体现了“划时代的发现”。另外本课的实验部分是在于引导学生通过活动和思考来主动地获得知识。教科书所呈现的实验既为本节研究感应电流的产生条件提供了实验情景，又成为后续楞次定律教学的基础。

二、学情分析

学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流，在初中已经有一定的认识，但在空间想象能力、问题本质的分析方面还较为薄弱。因此，在教学中国从学生的已有知识出发，通过学生自己的自主学习、探究实验、产生问题等学习方法，解决问题得出产生感应丁柳德条件的结论。

三、基于核心素养的教学目标设计

物理观念：知道感应电流的产生条件及相应实验方法；知道用感应电流的产生条件去判断回路中是否产生感应电流。

科学思维：通过物理学史的学习，体会电磁相互转化的思想。

科学探究：通过学生实验，进行实验观察、归纳分类，达到能够判断回路中磁通量如何变化和因为什么而变化的目的。

科学态度与责任：领会科学家对自然现象、自然规律的探究，以科学不怕困难、勇于面对挫折的坚强意志激励自己。体会物理与生产生活的紧密联系。

四、重、难点

重点：通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。

难点：感应电流的产生条件。

五、教学方法

讲授法、探究实验法

六、教学过程

（一）新课引入

（二）划时代的发现

1.奥斯特：电生磁

（动图展示奥斯特实验）

奥斯特发现的电流的磁效应，震动了整个科学界，它证实电现象与磁现象是有联系的。

电能生磁，根据对称性，为什么不能用磁来生电呢？

法拉第他就坚信磁也能生电。

2.法拉第：磁生电

于是从1822年开始进行了将近十年的实验。直到1830年8月他发现给一个线圈通电和断电的瞬间，另一个线圈中出现了电流。

于是，他又设计并动手做了几十个实验，发现了各种深藏不露的各种"磁生电"的现象。从实验现象中领悟到：“磁生电”是在一种变化、运动的过程中才能出现的效应。总结起来是这么五类：

①变化的电流

②变化的磁场

③运动的恒定电流

④运动的磁铁

⑤在磁场中运动的导体

并且他把这些现象命名为电磁感应。在这种情况下产生的电流叫做感应电流。

小结：

法拉第的这一伟大发现完善了电与磁的内在联系，所以便有电磁学这一门学科的诞生。

（三）产生感应电流的条件

法拉第发现了电磁感应现象，那么具体产生感应电流的条件是什么呢？

1、实验探究：感应电流产生的条件

导体切割磁感线，会在闭合回路中产生感应电流

2、实验验证

（1）ab静止的时候，电路中没有感应电流；

（2）ab沿着磁感线运动的时候，电路中没有感应电流；

（3）仅有ab切割磁感线的时候，才会产生感应电流。

·分析：ab切割磁感线时，磁场的大小和方向没有变化，变化的只有电路abcd的面积。

那么，与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢

我们学过磁通量的的表达式是φ=BS，闭合电路abcd的面积发生了变化，也就是说，穿过电路abcd的磁通量发生了变化。

那么，感应电流的产生是否与磁通量的变化有关呢

下面我们通过实验来研究这个问题。

3、实验探究1：

磁铁插入、抽出

实验操作：指针偏转情况

磁铁插入——指针偏转

磁铁静止在线圈中——指针静止

磁铁拔出——指针偏转

或停在线圈中时，电流表指针如何动作？

如图，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的'里面。观察下面几种情况下线圈 B中是否有电流产生。通过动图依次观察实验。

开关和变阻器的状态——指针偏转情况

开关闭合瞬间——指针偏转

开关断开瞬间——指针偏转

开关闭合时，滑动变阻器不动——指针静止

开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片——指针偏转

4、归纳总结

请你根据实验现象总结，什么情况下闭合导体回路中产生感应电流。

（动图展示线圈A中的磁感线条数变化的过程）

磁场强弱的变化我们可以通过磁感线的条数来观察，观察动图可以看到闭合开关穿过B的磁感线从无到有；滑动滑片，穿过B的磁感线的条数不断的变化；断开开关，穿过B的磁感线从有到无。这种情况下，根据公式φ=BS，B的面积没有改变，但是磁场感应强度B变化了，所以说穿过线圈 B的磁通量也发生了变化，线圈B中有感应电流。

5、得出结论

以上实验及其他事实表明∶

当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。这就是产生感应电流的条件。

（四）电磁感应现象的应用

·发电机

1831年圣诞节前夕的一次科学报告会上，向大众展示了人类历史上最早的发电机——法拉第圆盘发电机，开辟了人类社会的电气化时代。

教学目的：

1．理解电磁感应现象中感应电动势的存在；

2．通过对实验现象的观察，分析、概括与感应电动势的大小有关的因素，从而掌握法拉第电磁感应定律，并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用，培养学生的实验操作能力；

3．通过本节课的学习，使学生领会从一般到特殊、从特殊到一般的推理方法。

教学重点：

法拉第电磁感应定律

教学难点：

法拉第电磁感应定律

教学器材：

演示用：大型示教万用电表；原副线圈；学生电源开关；滑动变阻器；

学生用：灵敏电流计；线圈；条形磁铁。

教学过程：

学生探究问题一：

怎样使一根导线起到“导线电源”的作用？怎样使“导线电源”的.电 ……此处隐藏5735个字……形线圈，碲形磁铁，条形磁铁，原副线圈，演示用电流表等．

教学过程：

一、教学引入：

在磁可否生电这个问题上，英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密切的联系．为此，他做了许多实验，把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件，他以坚韧不拔的意志历时10年，终于找到了这个条件，从而开辟了物理学又一崭新天地．

电磁感应现象：

二、教学内容

1、磁通量（ ）

复习：磁感应强度的概念

引入：教师：我们知道，磁场的强弱（即磁感应强度）可以用磁感线的疏密来表示．如果一个面积为 的面垂直一个磁感应强度为 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 与 的乘积叫做穿过这个面的磁通量．

（1）定义：面积为 ，垂直匀强磁场 放置，则 与 乘积,叫做穿过这个面的磁通量，用表示．

（2）公式：

（3）单位：韦伯（Wb） 1Wb=1T·2

磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数．

注意强调：

①只要知道匀强磁场的磁感应强度 和所讨论面的面积 ，在面与磁场方向垂直的条件下 （不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影．）磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少．在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小．如果用公式 来计算磁通量，但是只适合于匀强磁场．

②磁通量是标量，但是有正负之分，磁感线穿过某一个平面，要注意是从哪一面穿入，哪一面穿出．

2、电磁感应现象：

内容引入：奥斯特实验架起了一座连通电和磁的桥梁，此后人们对电能生磁已深信不疑，但磁能否生电呢？

在磁可否生电这个问题上，英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密切的.联系．为此，他做了许多实验，把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件，他以坚韧不拔的意志历时10年，终于找到了这个条件，从而开辟了物理学又一崭新天地．

3、实验演示

实验1：学生实验——导体在磁场中切割磁力线的运动

观察现象：AB做切割磁感线运动，可见电流表指针偏转．

学生得到初步结论：当闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动时，电路中有了电流．

现象分析：如图1导体不切割磁力线时，电路中没有电流；而切割磁力线时闭合电路中有电流．回忆磁通量定义 （师生讨论）对闭合回路而言，所处磁场 未变，仅因为AB的运动使回路在磁场中部分面积 变了，使穿过回路的磁通变化，故回路中产生了电流．

设问：那么在其它情况下磁通变化是否也会产生感应电流呢？

实验2：演示实验——条形磁铁插入线圈

观察提问：

A、条形磁铁插入或取出时，可见电流表的指针偏转．

B、磁铁与线圈相对静止时，可见电流表指针不偏转．

现象分析：（师生讨论）对线圈回路，当线圈与磁铁有沿轴线的相对运动时，所处磁场 因磁铁的远离和靠近而变化，而 未变，故穿过线圈的磁通变化，产生感应电流，而当磁铁不动时，线圈处 ， 不变，故无感应电流．

实验3：演示实验——关于原副线圈的实验演示

实验观察：移动变阻器滑片（或通断开关），电流表指针偏转．当A中电流稳定时，电流表指针不偏转．

现象分析：对线圈 ，滑片移动或开关通断，引起A中电流变，则磁场变，穿过B的磁通变，故B中产生感应电流．当A中电流稳定时，磁场不变，磁通不变，则B中无感应电流．

教师总结：不同的实验，其共同处在于：只要穿过闭合回路的磁通量的变化，不管引起磁通量变化的原因是什么，闭合电路中都有感应电流产生．

结论：

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．

电磁感应现象中的能量转化：

引导学生讨论分析上述三个实验中能量的转化情况．

4、例题讲解

5、教师总结：

能量守恒定律是一个普遍定律，同样适合于电磁感应现象．电磁感应现象中产生的电能不是凭空产生的，它们或者是其它形式的能转化为电能，或者是电能在不同电路中的转移．

6、布置作业

教学目标

知识目标

1、知道磁通量的定义，公式的适用条件，会用这一公式进行简单的计算．

2、知道什么是电磁感应现象．

3、理解“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”．

4、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象．

能力目标

1、通过实验的观察和分析，培养学生运用所学知识，分析问题的能力．

情感目标

1、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．

教学建议

关于电磁感应现象的教学分析

1．电磁感应现象

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。

2．产生感应电流的条件

①当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，电路中产生了感应电流。

②当磁体相对静止的闭合电路运动时，电路中产生了感应电流．

③当磁体和闭合电路都保持静止，而使穿过闭合电路的磁通量发生改变时，电路中产生了感应电流．

其实上述①、②两种情况均可归结为穿过闭合电路的磁通量发生改变，所以，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．

3．电磁感应现象中的能量守恒

电磁感应现象中产生的电能不是凭空产生的，它们或者是其他形式的能转化为电能，或者是电能在不同电路中的转移，电磁感应现象遵循能量守恒定律．

教法建议

1、课本中得出结论后的思考与讨论，是一个进一步启发学生手脑并用、独立思考，全面认识电磁感应现象的题目，教师可根据学生实际情况引导学生思考和讨论．

2、本节课文的最后分析了两种情况下电磁感应现象中的能量转化，这不但能从能量的观点让学生对电磁感应有明确的认识，而且进一步强化了能量守恒定律的普遍意义．有条件的，可以由教师引导学生自行分析，以培养学生运用所学知识独立分析问题的能力．

教学重点和教学难点

教学重点：

感应电流的产生条件是本节的`教学重点，而正确理解感应电流的产生条件是本节教学的难点．由于学生在初中时已经接触过相关的电磁感应现象，因此在讲解电流的产生时可以让学生通过实验加深对现象的认识，如果条件允许可以让学生自己动手实验，并在教师引导下进行分组讨论，教师可以通过问题的设计来引导实验的进行，例如：对实验数据表格的设计以及相关问题的探讨，让学生明白感应电流产生的条件．正确理解感应电流产生的条件．