13.3 电磁感应现象及应用 教学设计 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

课程名称

电磁感应现象及应用

教师姓名

授课时长

40分钟

知识点来源

学科：物理　　年级：高二　　教材版本：人教版（2019）必修第三册

课题：第十三章　电磁感应与电磁波初步　第3节　电磁感应现象及应用

知识点描述

电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流；它是电与磁内在联系的重要表现。

划时代的发现：奥斯特发现电流的磁效应后，法拉第从“由磁生电”的设想出发，经过长达10年的探索，于1831年用两个线圈绕在铁环上的实验首次观察到“磁生电”现象，并将这类现象定名为电磁感应，产生的电流叫作感应电流。

产生感应电流的条件：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。

磁通量变化的三种情形：磁感应强度B发生变化（如电流变化引起的磁场变化）；回路面积S发生变化（如导体棒切割磁感线）；回路相对磁场转动使B与S的夹角发生变化。

电磁感应的应用：发电机、变压器、电磁炉等都根据电磁感应制成；法拉第的圆盘发电机是最早的发电机，标志着人类进入电气化时代。

教学目标（指向核心素养）

一、物理观念

1.知道电磁感应现象和感应电流，理解产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，形成“变化”才能产生感应电流的认识。

2.知道电磁感应现象将机械能等其他形式的能量转化为电能，体会能量转化与守恒的观念。

二、科学思维

1.经历“由电流磁效应到磁生电”的对称性推理，体会对称思维与合理猜想在科学发现中的作用。

2.能从“磁通量变化”的角度分析具体情境（B变、S变、夹角变），对是否产生感应电流作出判断，发展模型建构与推理论证能力。

三、科学探究

1.经历“探究感应电流产生的条件”的实验，学会通过观察电流表指针的偏转判断感应电流的有无，并记录、比较不同情况。

2.会用控制变量的方法分析实验现象，归纳出产生感应电流的条件，体会由实验事实归纳物理规律的方法。

四、科学态度与责任

1.了解法拉第十年探索、反复失败而不懈的历程，体会坚韧不拔的科学精神与执着的科研态度。

2.结合发电机、变压器等应用，体会电磁感应对电气化时代和现代生活的重要价值，增强科技强国的责任意识。

教学重点

产生感应电流的条件：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化；对具体情境中磁通量是否变化的分析与判断。

教学难点

从“磁通量变化”这一本质出发判断是否产生感应电流，尤其是“切割磁感线”与“磁通量变化”之间的关系；对“磁场变化而回路不动”等情形的分析。

适用对象

高二年级学生（人教版2019·必修第三册）

课型

（注：可选择如下选项，也可以补充填写）

√新授课　□复习课　□习题课　□实验课　□其他

教学用途

（注：可选择如下选项，也可以补充填写）

√课堂教学　□课前预习　□课后复习　□其他

设计思路

教材与学情：学生已知道切割磁感线可产生感应电流、已掌握磁通量概念，但对“为什么会产生”“还有哪些方法”缺少系统认识。

设计主线：问题引入→法拉第的发现→实验探究产生条件→归纳“磁通量变化”→

应用，全程40分钟。

难点突破：用“电流磁效应的对称思考”引入磁生电；用实验现象表与示意图对照，引导学生发现“磁通量变化”是共同本质。

反馈矫正：围绕“线框上下运动有没有感应电流”“磁场不变而回路面积变化呢”等问题辨析，纠正只记“切割就有、不切割就没有”的片面认识。

教 学 过 程

环节

内 容

设计意图

一、导入新课

（约4分钟）

【情境引入】演示或回忆：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生感应电流（如电流表指针偏转）。

【设问】切割磁感线是产生感应电流的唯一方法吗？还有其他方法吗？这些方法有什么内在联系？——引出课题：电磁感应现象及应用。

以“切割磁感线是否为唯一方法”制造认知冲突，激发探究欲，明确本节任务。

二、新课教学（一）

（约10分钟）

1.问题缘起：奥斯特发现电流的磁效应，证实了电现象与磁现象有联系；人们从对称性出发提出：能否用磁体使导线中产生电流？

2.法拉第的探索：1822年写下“由磁产生电”的设想，经过长达10年的探索，终于在1831年获得成功（图13.3-1）。

3.关键实验：把两个线圈绕在同一个铁环上，一

以科学史为线索，让学生经历“对称推理—实验探索—发现规律”的过程，体会实验在科学发现中的作用。