13.3 电磁感应现象及应用 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第 13章第 3节《电磁感应现象及应用》教学设计 【教学内容】 《电磁感应现象及应用》 【教材分析】 电磁感应现象及应用是人教版（2019版）必修三第 13章第 3节内容，介绍了与电磁感应现象的发现相关的物理学史.在教学中要让学生认识到科学家的研究不是凭空产生的,法拉第研究“磁生电”是受到了奥斯特的影响.在认定目标后他经历无数次失败之后才取得成功.因此,在本节课的学习过程中应着重培养学生对科学的兴趣,培养其勇于探索科学的精神.本节还通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律,揭示了磁和电的内在联系,在教材中起到了承前启后的作用,为学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流的产生打下基础。在内容安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,这样的知识生成方式符合了学生的认知规律,也能很好地激发学生学习探究的兴趣。 【学情分析】 学生在初中的学习中知道了闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时回路中会产生电流。学习本节内容之前，学生已经学习了磁通量的概念。知道了“电生磁”，具有了初步的电与磁相互作用、相互联系的观念，但是对产生电磁感应现象的根本原因还缺乏全面和理性的认识。本节先通过磁生电的研究过程激发学生的学习积极性,让学生有一种为了科学不屈不挠坚持真理的奉献精神。在“磁生电”的探究实验中,要让学生亲自动手,亲身体验通过实验探究寻求真理的乐趣。 【教学目标】 1.了解电磁感应现象曲折的发现过程，学习法拉第坚持理想信念、不畏艰辛、勇于探索的科学精神。 2.经历感应电流产生条件的探究活动，提高分析论证能力。 3.通过模仿法拉第的实验，归纳得出产生感应电流的条件。学会通过现象分析归纳事物本质特征的科学思维方法，认识实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用。 【重点难点】 1.学生实验探究的过程。 2.对产生感应电流条件的归纳总结。 【教法学法】 讲授法，实验法（演示实验、分组实验），实例分析法等 【教学仪器】电池组、线圈、磁铁、灵敏电流计、电磁炉、长导线、数字多用电表、电磁炉、小灯泡、喇叭、手机等 【教学过程】 一、 新课引入 师：我们已经学过磁通量的概念，大家思考磁通量的定义是什么，表达式又是什么？ 生：磁感应强度 B与垂直磁场方向的面积 S的乘机表达式是 Φ = BScosθ 师：下面演示一个小实验，大家回顾一下，这是著名的什么实验？演示奥斯特电流的磁效应实验，通过投影让学生观看 师：这是什么实验，最早是谁发现的？ 生：电流的磁效应，奥斯特发现的。 师：既然电能生磁，那么磁能生电吗？这就是我们本节课要一起探讨的问题，电磁感应现象及应用。 二、 新课教学 1.划时代的发现师演示利用手机和螺线管播放音乐、电磁炉和线圈让小灯泡发光、口吹发光二极管 师：这些实验现象，是通过什么产生电的？ 生：磁师：对，这些现象叫电磁感应，磁生电的现象叫作电磁感应，电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。那么怎么样才能产生感应电流呢?下面我们一起来探究一下。 2. 产生感应电流的条件 （1）. 探究一探索导体棒在磁场中是否产生感应电流介绍灵敏电流计、磁铁、线圈组成的探究电路，然后让学生分组实验，探究一下导体棒在磁场中产生感应电流的条件，让学生分组实验，随机找一组同学回答实验情况。 最后，得出结论，当闭合导体回路的一部分导体做切割磁感线的运动时，有感应电流产生。 （2）.探究二探索磁铁在螺线管中运动是否产生感应电流 介绍电路图，然后让学生分组探究，插入螺线管、拔出螺线管、放入螺线管中不动这几种情况下，表针有无摆动，然后随机让小组回答实验情况，填入表格中最后，让学生总结得出结论只有磁铁相对线圈运动时，闭合导体回路中有电流产生。 （3）.探究三探索导体和磁场相对运动电路变化是否产生感应电流 介绍电路图，然后让学生分组探究，开关闭合瞬间、开关断开瞬间、开关闭合滑动变阻器不动、开关闭合移动滑动变阻器，这几种情况下，线圈 B中有无电流，然后随机让小组回答实验情况，填入表格中最后，让学生总结得出结论当导体相对于磁场发生变化时，导体回路中有电流产生。 师：通过第一个探究实验，我们得出结论，当闭合导体回路的一部分导体做切割磁感线的运动时，有感应电流产生。 通过第二个探究实验，我们得出结论只有磁铁相对线圈运动时，闭合导体回路中有电流产生。 通过第三个探究实验，我们得出结论当导体相对于磁场发生变化时，导体回路中有电流产生。那么，大家总结一下，感应电流产生的条件是什么？ 生：闭合回路的磁通量发生变化3.电磁感应现象的应用师：1831年 10月 28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的 圆盘发电机。它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上第一台发电机。据说，在法拉利第