高二物理教案：電磁感應現(xiàn)象

1、高二物理教案：電磁感應現(xiàn)象高二物理教案：電磁感應現(xiàn)象1一、教學任務分析電磁感應現(xiàn)象是在初中學過的電磁現(xiàn)象和高中學過的電場、磁場的基礎上，進一步學習電與磁的關系，也為后面學習電磁波打下基礎。以實驗創(chuàng)設情景，通過對問題的討論，引入學習電磁感應現(xiàn)象，通過學生實驗探究，找出產(chǎn)生感應電流的條件。用現(xiàn)代技術手段“DIS實驗”來測定微弱的地磁場磁通量變化產(chǎn)生的感應電流，使學生感受現(xiàn)代技術的重要作用。通過“歷史回眸”，介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程，領略科學家的獻身精神，懂得學習、繼承、創(chuàng)新是科學發(fā)展的動力。在探究感應電流產(chǎn)生的條件時，使學生感受猜想、假設、實驗、比較、歸納等科學方法，經(jīng)歷提出問題猜想假設設

2、計方案實驗驗證的科學探究過程；在學習法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程時，體驗科學家在探究真理過程中的獻身精神。二、教學目標1知識與技能（1）知道電磁感應現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。（2）理解產(chǎn)生感應電流的條件。（3）學會用感應電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實際問題。2過程與方法通過有關電磁感應的探究實驗，感受猜想、假設、實驗、比較、歸納等科學方法在得出感應電流產(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，體驗樂于科學探究的情感。（2）通過介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程，領略科學家在探究真理過程中的獻身精神。三、教學重點與難點重點和難點：感應電流的產(chǎn)生條件。四、教學資源1、器材（1）演

3、示實驗：電源、導線、小磁針、投影儀。10米左右長的電線、導線、小磁針、投影儀。（2）學生實驗：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：電磁感應現(xiàn)象flash課件。五、教學設計思路本設計內(nèi)容包括三個方面：一是電磁感應現(xiàn)象；二是產(chǎn)生感應電流的條件；三是應用感應電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實際問題。本設計的基本思路是：以實驗創(chuàng)設情景，激發(fā)學生的好奇心。通過對問題的討論，引入學習電磁感應現(xiàn)象和感應電流的概念。通過學生探究實驗，得出產(chǎn)生感應電流的條件。通過“歷史回眸”、“大家談”，介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應

4、現(xiàn)象的過程，領略科學家在探究真理過程中的獻身精神。本設計要突出的重點和要突破難點是：感應電流的產(chǎn)生條件。方法是：以實驗和分析為基礎，根據(jù)學生在初中和前階段學習時已經(jīng)掌握的知識，應用實驗和動畫演示對實驗進行分析，理解產(chǎn)生感應電流的條件，從而突出重點，并突破難點。本設計強調(diào)問題討論、交流討論、實驗研究、教師指導等多種教學策略的應用，重視概念、規(guī)律的形成過程以及伴隨這一過程的科學方法的教育。通過學生主動參與，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、實驗、比較、歸納等科學方法的重要作用；感悟科學家的探究精神，提高學習的興趣。完成本設計的內(nèi)容約需1課時。六、教學流程1、教學流程圖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：為什么導線中有電流產(chǎn)生？活動I 自主活動 學生實驗1設問：如何使閉合線圈中產(chǎn)生感應電流？活動II 學生實驗2 探究感應電流產(chǎn)生的條件。活動III 歷史回眸 法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程。課件演示 電磁感應現(xiàn)象?；顒?DIS學生實驗 微弱磁通量變化時的感應電流。大家談3、教學主要環(huán)節(jié) 本設計可分為三個主要的教學環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié)，通過實驗觀察與討論，得出電磁感應現(xiàn)象與感應電流。第二環(huán)節(jié)，通過學生探究實驗，得出感應電流產(chǎn)生的條件；通過 “歷史回眸”、“大家談”，了解法拉第的研究過程，領略科學家的探究精神。第三環(huán)節(jié)，通過DIS實驗，了解

6、電磁感應現(xiàn)象在實際生活中的應用。七、教案示例（一）情景引入:1、觀察演示實驗，提出問題1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電直導線能使小磁針發(fā)生偏轉，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線的兩端連接起來，形成一閉合回路，兩個學生迅速搖動電線，另一學生將導線放到小磁針上方，觀察小磁針是否偏轉。問題1：為什么導線中有電流產(chǎn)生？2、導入新課我們可以用這節(jié)課學習的知識來回答上面的問題。（二）電磁感應現(xiàn)象自奧斯特發(fā)現(xiàn)電能生磁之后，歷史上許多科學家都在研究“磁生電”這個課題。介紹瑞士物理學家科拉頓的研究。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。1、電磁感應現(xiàn)象閉合回路中產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象，叫電磁感應現(xiàn)象。2、感應電流由電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的電流，叫感應電流。介紹英國物理學家、化學家法拉第的研究。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)生感應電流的條件學生實驗2：探究感應電流產(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、導線等，設計實驗方案，使線圈中產(chǎn)生感應電流。小組交流方案，師生共同討論產(chǎn)生感應電流的原因。感應電流產(chǎn)生的條件：閉合回路、磁通量發(fā)生變化。播放flash課件，進一

8、步理解感應電流產(chǎn)生的條件。介紹“歷史回眸”欄目中法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程。（四）應用討論、解釋：1、書上的示例2、搖繩發(fā)電的原理。DIS學生實驗：微弱磁通量變化時的感應電流。大家談（五）總結（略）（六）作業(yè)布置（略）高二物理教案：電磁感應現(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)生條件判定感應電流能否產(chǎn)生情感態(tài)度與價值觀4、培養(yǎng)學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)學生實

9、事求是的科學精神、堅持不懈地探究新理論的精神使學生認識從個性中發(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重點如何判斷磁通量有無變化教學難點及難點突破通過能量守恒、能量轉化之間的關系理解磁能量的概念教學方法邊實驗邊講解教學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、導線教學過程教師活動預設學生活動預計課堂情況隨筆引入:在漫長的人類歷史長河中,隨著科學技術的發(fā)展進步,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,更是科學技術飛速發(fā)展的時期,經(jīng)濟建議離不開能源,最好的

10、能源就是電能,人類的生產(chǎn)生少,經(jīng)濟建設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的科學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)我們學習電磁感應現(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?一個磁感應強度為B的勻強磁場放置,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,當它跟磁場方向垂直時,磁場越強,穿過它的磁感線條數(shù)越多,磁通量就越大.當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:觀察電磁感應現(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)象的基礎上,

12、引導學生分析上述現(xiàn)象的物理過程:因為電流所激發(fā)的磁場的磁感應強度B總是正比于電流強度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.課前預習復習初中的中切割磁感線知識,搜集法拉第的生平資料同學回答:磁感應強度實驗1:導體不動;導體向上、向下運動;導體向左或向右運動.引導學生觀察實驗并進行概括.歸納:閉合電路的一部分導體做切割磁感線的運動時,電路中就有電流產(chǎn)生.用計算機模擬切割磁感線的運動.(看課件產(chǎn)生條件部分)理解導體做切割磁感線運動

13、的含義:切割磁感線的運動,就是導體運動速度的方向和磁感線方向不平行.問:導體不動,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,電路中有感應電流.引導學生觀察實驗并進行概括:無論是導體運動,還是磁場運動,只要導體和磁場之間發(fā)生切割磁感線的相對運動,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.教師活動預設學生活動預計課堂情況隨筆用計算機模擬電路中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.電磁感應現(xiàn)象中能量的轉化師生一起分析:電磁感應的本質(zhì)是其他形式的能量和電能的轉化過程。(三)課堂小結產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.這里關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,磁通量很大,也不會產(chǎn)生感應電流.當然電路不閉合,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.將練習一(1)、(2)做在作業(yè)上.3.課下完成其他題目.綜上所述,總結出: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,產(chǎn)生的電流叫感應電流.2.產(chǎn)生感應電流的條件.(1)電路必須閉合;(2)磁通量發(fā)生變化.引導學生分析磁通量發(fā)生變化的因素:由=BSsin可知:當磁感應強度B發(fā)生變化;線圈的面積S發(fā)生變化;磁感應強度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:結論:不論用什么方法