《探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、.?探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件?教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】 電磁感應(yīng)問(wèn)題，在初中物理的教學(xué)中，只進(jìn)展了初步的介紹，但僅限于現(xiàn)象的認(rèn)知和描繪。而高中物理對(duì)電磁感應(yīng)的教學(xué)要求非常高，因?yàn)椋?電磁感應(yīng)?的內(nèi)容整合了電場(chǎng)、恒定電流和磁場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)，并且與力學(xué)的力和運(yùn)動(dòng)、沖量動(dòng)量關(guān)系、功能關(guān)系等都發(fā)生親密的聯(lián)絡(luò)，因此具有很強(qiáng)的綜合性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和理論才能有著非常重要的作用。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容高中物理選修3-2第四章第二節(jié)?探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件?，屬于電磁感應(yīng)的根底課，主要是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的根底上，從理論的高度分析和掌握電磁感應(yīng)的概念和產(chǎn)生條件，為后繼教學(xué)中對(duì)電磁感應(yīng)規(guī)律的研究打下良好的實(shí)驗(yàn)根底和理論根底。

2、 【學(xué)情分析】 學(xué)生在初中雖然對(duì)電磁感應(yīng)有了初步的認(rèn)識(shí)，但還比較淺薄，僅存留在現(xiàn)象上，例如，知道“閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象;“發(fā)電機(jī)、話筒等都是利用電磁感應(yīng)原理工作的等，但對(duì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)的根本原因還缺乏全面的和理性的認(rèn)識(shí)。同樣的，絕大多數(shù)學(xué)生雖然在初中經(jīng)歷了不少“科學(xué)探究，但對(duì)科學(xué)探究的理論分析才能和拓展性推理才能還較弱。這是本節(jié)課教學(xué)的主要困難。 【教學(xué)策略】 從初、高中教學(xué)的銜接來(lái)看，本節(jié)很好地表達(dá)了從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)的認(rèn)知規(guī)律。鑒于學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)的感性認(rèn)識(shí)根底，以及理性分析才能不強(qiáng)的現(xiàn)狀。本節(jié)課的教學(xué)從復(fù)習(xí)回憶開(kāi)場(chǎng)，通過(guò)“回憶探究分析探究歸

3、納穩(wěn)固設(shè)疑等環(huán)節(jié)，完成教學(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。 【教學(xué)目的】 一、知識(shí)與技能 1.掌握電磁感應(yīng)的概念。 2.理解產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件。 二、過(guò)程與方法 1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)探究的根本思想和理性分析方法。 2.通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)之間邏輯關(guān)系的分析，使學(xué)生感悟“由現(xiàn)象到本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想。 三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。 2.通過(guò)科學(xué)進(jìn)步和科技成果對(duì)消費(fèi)生活方式的改變，激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、熱愛(ài)祖國(guó)的優(yōu)秀品質(zhì)! 【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】 教學(xué)重點(diǎn)：電磁感應(yīng)的概念和產(chǎn)生條件。 教學(xué)難點(diǎn)：電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究、理性分析，以及實(shí)驗(yàn)之間的邏輯關(guān)系。 【

4、教學(xué)方法和手段】 教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究法、分析法、討論法、圖示法。 教學(xué)手段：分組實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)，PPT課件。 【教學(xué)過(guò)程】 一、提出問(wèn)題，導(dǎo)入課題 一提出問(wèn)題、討論評(píng)價(jià) 1.在初中，我們就初步學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)了電磁感應(yīng)。請(qǐng)問(wèn)：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象? 2.你知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象在消費(fèi)和生活中有哪些應(yīng)用? PPT展示：我們?cè)诔踔袑?duì)電磁感應(yīng)的認(rèn)知 1.閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。 2.導(dǎo)體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電流的條件是：閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做“切割磁感線運(yùn)動(dòng)。 3.發(fā)電機(jī)、話筒、 機(jī)等，都是利用電磁感應(yīng)原理工作的。 4.

5、英國(guó)科學(xué)家法拉第經(jīng)過(guò)10年的不懈努力，于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 二實(shí)驗(yàn)演示：閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流。 三導(dǎo)入新課 1.描繪：科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)開(kāi)展的宏大推動(dòng)作用。 電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī);磁懸浮列車;機(jī)場(chǎng)安檢系統(tǒng) 射頻識(shí)別Radio Frequency Identification，縮寫(xiě)RFID俗稱電子標(biāo)簽，廣泛用于零售業(yè)。許多人把射頻識(shí)別技術(shù)看作為繼“互聯(lián)網(wǎng)和“挪動(dòng)通信兩大技術(shù)大潮后的又一次大潮。 2.引入：感受科學(xué)研究的歷程，探究電磁感應(yīng)的本質(zhì)。 二、知識(shí)構(gòu)建，方法梳理 一科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)探究 磁鐵插入、抽出或停留在線圈中時(shí)，電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流? 1.認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)器材，并組裝。

6、 2.進(jìn)展實(shí)驗(yàn)探究，并記錄。 3.實(shí)驗(yàn)成果交流：展示、提問(wèn)、研討。 4.拓展性分析： 圖4.2-1實(shí)驗(yàn)和圖4.2-2實(shí)驗(yàn)有什么邏輯聯(lián)絡(luò)? 在圖4.2-2實(shí)驗(yàn)中，還有其他方法獲得感應(yīng)電流嗎? 假如“磁場(chǎng)和“部分導(dǎo)體不發(fā)生“相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即導(dǎo)體不切割磁感線，那么會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象嗎? 二科學(xué)探究理論探究 1.提問(wèn)：什么叫磁通量? 2.展示、點(diǎn)評(píng) 3.聯(lián)絡(luò)、回歸：把磁通量的概念引入上述實(shí)驗(yàn)，會(huì)有什么新發(fā)現(xiàn)? 4.討論、交流、點(diǎn)評(píng)。Flash動(dòng)畫(huà)展示：磁通量的變化. 5.師生交流、猜測(cè)：“磁場(chǎng)和“部分導(dǎo)體不發(fā)生“相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即導(dǎo)體不切割磁感線，但只要通過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即產(chǎn)

7、生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 三科學(xué)探究感受法拉第的研究，為科學(xué)假設(shè)插上翅膀 老師演示圖4.2-3實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察、記錄、分析、討論。 1.多媒體實(shí)物展示臺(tái)：介紹實(shí)驗(yàn)器材。 2.連接實(shí)驗(yàn)電路。 3.實(shí)驗(yàn)演示。 4.討論、拓展： 1閉合開(kāi)關(guān)后，不改變滑動(dòng)變阻器的值，能否用其它方式獲得感應(yīng)電流? 2該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褶D(zhuǎn)換為前面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)? 5.總結(jié)。 四科學(xué)探究成果 1.電磁感應(yīng)的概念：不管使用什么方法，只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流。這種現(xiàn)象稱做電磁感應(yīng)。 2.電磁感應(yīng)的條件：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化 3.本節(jié)三個(gè)實(shí)驗(yàn)的邏輯關(guān)系： 三、典題分析，引深拓展 【例1】結(jié)合本節(jié)的實(shí)驗(yàn)探究和磁通量

8、的概念，談?wù)勀銓?duì)“電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件的理解。 【解析】從探究實(shí)驗(yàn)來(lái)看，包括“磁場(chǎng)不動(dòng)導(dǎo)體動(dòng)、“導(dǎo)體不動(dòng)磁場(chǎng)動(dòng)和“導(dǎo)體磁場(chǎng)都不動(dòng)等三種情況;從磁通量的概念來(lái)看，包括B不變S變化、S不變B變化和B、S都變化等三種情況。 【例2】教材P7“做一做理想實(shí)驗(yàn)：?搖繩能發(fā)電嗎? 【解析】1、從探究實(shí)驗(yàn)來(lái)看，閉合電路的部分導(dǎo)體“搖繩在做切割磁感線運(yùn)動(dòng);從磁通量變化來(lái)看，在“搖繩運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，B不變S變化?？梢?jiàn)，發(fā)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流。顯然，兩位同學(xué)東西方向站立并迅速搖動(dòng)電線時(shí)，產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象比較明顯。 【拓展】電流是有能量的。請(qǐng)問(wèn)“搖繩中的電能從哪來(lái)? 【例3】教材“問(wèn)題與練習(xí)第4題變化 矩形線圈A

9、BCD位于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線附近，線圈與導(dǎo)線在一個(gè)平面內(nèi)，線圈的兩個(gè)邊與導(dǎo)線平行。以下哪種情況線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流? 1在這個(gè)平面內(nèi)，線圈遠(yuǎn)離或靠近長(zhǎng)直導(dǎo)線時(shí); 2在這個(gè)平面內(nèi)，線圈沿著平行與導(dǎo)線的方向上下運(yùn)動(dòng)時(shí); 3線圈以AB邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí); 4線圈以AD邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí); 5線圈以長(zhǎng)直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí); 6長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流發(fā)生變化時(shí); 7在中心點(diǎn)不變的情況下，把矩形線圈ABCD拉成圓形時(shí)。 【解析】從引起磁通量變化的兩個(gè)因素：磁感應(yīng)強(qiáng)度B和有效面積S入手進(jìn)展分析。答案：13467 【例4】教材“問(wèn)題與練習(xí)第7題 如下圖，固定于程度面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做

10、勻速運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t=0開(kāi)場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)該怎樣隨時(shí)間t變化?請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式。 【解析】 1為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，必須保證閉合電路的磁通量不發(fā)生變化; 2磁通量0=t=B0S0=B0L2; 3金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，矩形區(qū)域MDEN的面積為：S=LL+vt; 4由于S隨時(shí)間不斷增加，可見(jiàn)B隨時(shí)間逐漸減小; 50=B0S0=B0L2=t =BS=B LL+vt;所以，B= B0 L /L+vt 四、課堂小結(jié)與設(shè)疑 1.三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)及其邏輯關(guān)系。 2.電磁