第五节 电磁感应现象的两类情况(最新教案)
《电磁感应现象的两类情况》“感知觉”理论教学设计
《电磁感应现象的两类情况》“感知觉”理论教学设计摘要：认知心理学是一门研究认知以及人类行为背后的心智处理过程，包括思维、决定、推理和一些动机和情感的心理科学。
基于认知心理学的学科特征，在物理教学设计中加以认知心理学的元素将有效提高学生物理学习的效果，本文就基于认知心理学的“感知觉”理论给出了高中物理一节课的教学设计案例及其分析。
关键词：认知心理学；感知觉；教学设计1.教学设计理念教材提供了教学的框架和核心知识点，是教师授课的主要工具。
而课堂活动的组织、安排和内容的逻辑处理则是教师的再创造过程。
本节课是高二年级电学内容选学的第二个模块，学生在前期已经有了一定的相关知识的积累，教师在设计教学时应该遵循学生的认知规律，秉持实验教学的原则，充分触发学生的感知觉，进一步激发学生的学习兴趣和动机。
2.学习需要的分析学生在前两节的学习中，已经学习了楞次定律以及法拉第电磁感应定律，但学生并不知道感应电流是如何产生的，其中的电动势又是如何而来。
学生需要进一步知道不同情况下感应电动势及感应电流形成的机制。
通过本节课的学习，可以让学生学习了解电磁感应现象的两类不同情况并明确两种情况下的感应电动势的形成机制以及感应电流是如何产生的。
3.学习内容分析《电磁感应现象的两类情况》是高中物理课程（选修 3-2）第四章第五节内容，位于楞次定律与法拉第电磁感应定律之后。
日常教学往往是一带而过，是楞次定律与电磁感应定律的进一步应用，对生产实践具有重要意义。
4.学习者分析学生在前两节的学习中已经学习了楞次定律以及法拉第电磁感应定律，知道了回路中磁通量变化会产生感应电流和感应电动势，但学生并不知道感应电流是如何产生的，其中的电动势又是如何而来。
鉴于高二学生既具有形象思维又具有抽象思维，形象思维占优势，抽象思维逐步成熟，独立思考能力进一步发展。
喜欢思考，喜欢探究。
因此较习惯从直观现象出发，喜欢动手但缺乏对问题深层次的思考。
因此在教学中不仅要发挥学生形象思维的优势，以实验充分调动学生的感知觉，更要结合实验通过适当的引导和问题来激发学生对所学知识的进一步认知和理解。
高中物理选修3-2教案 4.5《电磁感应现象的两类情况》
电磁感应现象的两种情况教学目标1. 知识与技能(1)了解感生电场，会解释感生电动势的产生原因． (2)了解动生电动势的产生条件和洛伦兹力的关系．(3)掌握两种感应电动势的区别与联系，会应用分析实际问题． (4)了解电磁感应规律的一般应用，会分析科技实例． 2. 过程与方法通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣． 3. 情感、态度与价值观通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德． 教学重点难点感生电动势与动生电动势的概念。
对感生电动势与动生电动势实质的理解。
教学方法与手段以类比为先导，引领学生在复习干电池电动势中非静电力作用的基础上，说明感应电场和洛伦兹力在产生感应电动势中的作用，并能应用感生电动势和动生电动势解答相关问题。
类比讨论学习为主，发动学生对电子感应加速器的讨论从而加深理解。
课前准备多媒体课件、实物投影仪、视频片断。
导入新课[事件1]教学任务：复习提问，导入新课。
师生活动：情景导入，放映PPT 课件展示提问的问题。
一、复习提问：1．法拉第电磁感应定律的内容是什么？数学表达式是什么？ 答：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即E ＝n ΔΦΔt。
2．导体在磁场中切割磁感线产生的电动势与什么因素有关，表达式是什么，它成立的条件又是什么？答：导体在磁场中切割磁感线产生的电动势的大小与导体棒的有效长度、磁场强弱、导体棒的运动速度有关，表达式是E＝BLvsinθ，该表达式只能适用于匀强磁场中。
3．干电池中电动势是怎样产生的？参照相关图片，回顾所学电池电动势中有关非静电力做功的知识，其他学生补充。
二、引入新课：在电磁感应现象中，由于引起磁通量的变化的原因不同，感应电动势产生的机理也不同，本节课我们就一起来学习感应电动势产生的机理。
讲授新课[事件2]教学任务：感生电场和感生电动势。
师生活动：学生阅读教材19页“电磁感应现象中的感生电场”部分，分析讨论闭合电路中产生感应电流的原因。
4.5电磁感应现象的两类情况教案
第 5 课电磁感应现象的两类情况一、学习目标：1、了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。
2、了解感生电动势和动生电动势产生的原因。
3、能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。
学习重点：感生电动势和动生电动势。
学习难点：感生电动势和动生电动势产生的原因。
导学指导导学检测及课堂展示阅读教材完成右边问题一、感生电动势和动生电动势由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是B 不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作，另外一种是不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作。
1、感生电场19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感生电场。
静止的电荷激发的电场叫，静电场的电场线是由发出，到终止，电场线闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是的，如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。
感生电场是产生或的原因，感生电场的方向也可以由来判断。
感应电流的方向与感生电场的方向。
2、感生电动势（1）产生：磁场变化时会在空间激发，闭合导体中的在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。
（2）定义：由感生电场产生的感应电动势成为。
（3）感生电场方向判断：定则。
即时训练1有一面积为S＝100 cm2的金属环，电阻为R＝0.1 Ω，环中磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，环中感应电流的方向如何？通过金属环的电荷量为多少？二、洛伦兹力与动生电动势1、动生电动势BE（1）产生：运动产生动生电动势（2）大小：E= （B的方向与v的方向）2、动生电动势原因分析导体在磁场中切割磁感线时，产生动生电动势，它是由于导体中的自由电子受到力的作用而引起的。
三、巩固诊断。
高中物理第四章电磁感应5电磁感应现象的两类情况教案选修32
教学目的1.知识与能力：巩固电磁感应的基础知识；提高学生分析解决综合问题的能力。
2.过程与方法：掌握电磁感应与动力学和电路规律综合问题的分析方法和解题思路。
3.情感态度价值观：通过学生之间的讨论,培养学生合作精神和严谨积极的学习态度。
重点、难点、关键2.掌握电磁感应与动力学和电路规律综合问题的分析解答方法。
掌握电磁感应与动力学和电路规律综合问题的分析方法和解题思路。
解题方法的总结、理解和应用教学媒体多媒体教学方法讲授法、引导法、体验学习教学法、讨论法。
程序与内容师生活动计划时间一、高考定位,基础知识回顾1.解读考纲2.形成基础知识框架二、目标教学（一）.师生互动,方法相成模型一:如图所示在竖直向下的匀强磁场B的区域内 , 有一个水平放置的金属框架 , 框架宽度为l , 电阻为R , 质量为m电阻为 r 的金属杆教师阐述本节内容在高考中的定位,通过总结近几年的高考题,预测今年高考中可能出现的题型.对电磁感应电力能的知识要点回顾.通过实物投影展示一名学生的导学案, 师生共同复习本部分内容的基础知识和解题基本公式和规律由一名学生自愿上前板演解题过程,还原解题思路,组织其他学生纠错,师生共同探讨,通过教师提问引导由学5分12分ab能与框架良好接触 , 与框架的摩擦因数为μ，以初速度v0开始水平向右运动,运动的最大位移x.求：(1)分析ab杆的受力情况和运动情况(2)金属杆运动速度为v时的加速度a(3)整个过程中两个电阻上产生的焦耳热Q模型二:如图所示，固定的两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ=300角，轨道间距为d=2m．空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度B=0.5T．M、P间接一阻值为R=8Ω的电阻．质量为m=0.1kg的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电阻为r=2 Ω．现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离S=6m时，达到最大速度．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度g．求：（1）金属杆ab运动的最大速度v m；（2）金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中电阻R上产生的电热Q；（3）从金属杆ab静止到具有最大速度的过程中流过电阻R的电荷量q ；生自己总结出解决电磁感应综合类问题的方法. 在教师引导下板书板书知识框架和解题思路.1.由一名学生应用前面总结的方法解答前两问,织其他学生纠错,重点引导学生体会如何把形成的方法灵活有效的应用在解决实际问题中.总结出在解决电磁感应问题中求电荷量的方法和思路.2.通过以上两个模型,师生的共同探讨,教师升华解题方法,完善解题思路,强调重难点.12分(二):自主合作成功体验(2011·天津卷)如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1w，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，棒 ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动，而棒 cd恰好能够保持静止.取g=10m/s2，问：(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？三;课堂小节，方法形成解答电磁感应、电路与力学综合问题的基本步骤：1.让学生结合目标一中形成的解题思路解决实际问题.2.全体学生参与讨论总结后,由学生代表发言.3.学生体会成功的喜悦和不足的遗憾.10教学反思本节课属于高三二轮复习中的专题课,已经经过前面一轮复习,学生具备了解决电磁感应综合问题的基本知识,因此在教学设计中主要突出学生的主观能动性,由学生通过预习学案，通过引导模型，自主总结出解决电磁感应定律综合应用的思路和方法,教师在整个教学过程中主要启到组织和引导作用!通过反思整个教学过程和课后的反馈训练,本节课达到了预期的教学效果,但也有不足之处.现总结如下。
高中物理第四章第五节电磁感应现象的两类情况学案新人教选修
第五节 电磁感应现象的两类情况【学习目标】1.了解感生电场，知道感生电动势产生的原因，会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小。
2.了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系。
会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小。
3.了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析。
【新知预习】一.感生电动势1.产生:磁场变化时会在空间激发 ，闭合导体中的自由电荷在电场力的作用下 运动，产生 电流，即导体中产生了感应电动势。
2.定义:由 电场产生的感应电动势称为感生电动势。
3.大小:E= 。
4.感生电场方向判断： 。
5.变化的磁场周围所产生的电场与电荷周围的静电场的区别①静电场由电荷激发，而感生电场是由变化的 激发．②静电场的电场线不闭合，总是出发于 ，终止于 ，且单位正电荷在电场中沿闭合路径运动一周时，电场力所做的功为零．而变化磁场周围的电场中的电场线是闭合曲线，没有终点与起点，这种情况与磁场中的磁感线类似，所以，单位正电荷在此电场中沿闭合路径运动一周时，电场力所做的功不为零．二.动生电动势1．产生:导体棒切割磁感线时，如果磁场不变化，空间不存在感生电场，自由电荷不受电场力的作用，但自由电荷会随着 切割磁感线的运动而受到洛伦兹力，这种情况下产生的电动势称为动生电动势。
2．大小：E= （B 的方向与v 的方向垂直）3．动生电动势的来源分析①自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力．导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向？为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷．②导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去？为什么？ ③导体棒的哪端电势比较高？④如果用导线把C ，D 两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向的？【导析探究】导析一：与感生电动势相关的综合问题例1．如图甲所示，100匝的线圈（为表示线圈的绕向，图中只画了2匝）两端A 、B 与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。
《主题六 第五节 电磁感应及其应用》教学设计
《电磁感应及其应用》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：理解电磁感应的观点，掌握法拉第电磁感应定律及其应用。
2. 过程与方法：通过实验探究，掌握电磁感应的规律，学会运用法拉第电磁感应定律分析问题。
3. 情感态度与价值观：培养科学探究精神，树立理论与实践相结合的思想。
二、教学重难点1. 教学重点：法拉第电磁感应定律及其应用。
2. 教学难点：电磁感应在实际生活和工业生产中的应用，如发电机、变压器等的工作原理。
三、教学准备1. 准备教学用具：电磁感应实验装置、发电机模型、变压器实物等。
2. 准备教学内容：制作PPT，包括图片、视频、案例等，以帮助学生更好地理解电磁感应及其应用。
3. 准备学生材料：一些基本的电磁感应应用案例，让学生提前了解和学习。
四、教学过程：1. 引入课题(1)通过生活实例引入电磁感应现象，如电磁炉、发电机、变压器等。
(2)引导学生回顾初中学过的磁场知识，为后续学习打下基础。
(3)教师简要介绍电磁感应的基本观点和定律。
2. 实验探究(1)学生分组实验：利用实验室提供的实验器械，探究电磁感应现象。
(2)引导学生观察实验现象，记录实验数据和结论。
(3)教师对实验过程中出现的问题进行讲解和指导。
3. 理论知识学习(1)教师讲解电磁感应定律及其应用，包括楞次定律、右手定则等。
(2)学生根据实验数据和结论，自主总结电磁感应定律的应用。
(3)教师对学生的总结进行点评和补充。
4. 实际应用举例(1)教师介绍电磁感应在生产、生活、科技等方面的应用，如发电机、变压器、磁悬浮列车等。
(2)学生了解电磁感应在实际应用中的优点和局限性。
5. 教室互动环节(1)学生就所学知识进行提问，教师进行解答。
(2)学生之间进行交流和讨论，共同探讨电磁感应在实际应用中的更多可能性。
6. 作业安置(1)要求学生预习下节课内容，准备讨论发言。
(2)安置与电磁感应相关的小论文或报告，鼓励学生进一步探究和学习。
《主题五 第五节 电磁感应现象》教学设计
《电磁感应现象》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：理解电磁感应现象的含义，了解楞次定律，能简单描述磁场与电流之间的干系。
2. 过程与方法：通过实验探究，掌握电磁感应现象的产生条件，学会观察和分析实验现象。
3. 情感态度价值观：感受物理学的魅力，培养科学探究精神，树立理论与实践相结合的观念。
二、教学重难点1. 教学重点：电磁感应现象的实验探究，理解楞次定律。
2. 教学难点：理解磁场与电流之间的联系，掌握楞次定律的应用。
三、教学准备1. 实验器械：电源、导线、电表、线圈、磁铁等。
2. 教学PPT：包含相关图片、视频、文字描述等。
3. 实验安全措施：确保实验室安全，学生操作规范。
4. 学生材料：准备不同规格的线圈，以便亲手操作实验。
四、教学过程：本节教学包括实验探究、观察与思考、诠释与讨论、总结与强化等环节，旨在帮助学生理解和掌握电磁感应现象及其产生条件。
1. 实验探究学生通过观察磁场和电流之间的干系，发现磁通量变化会引起感应电流的现象。
实验器械包括电磁铁、导线、电流表、电源、滑动变阻器等。
实验前，教师将向学生简要介绍实验步骤和方法，确保学生安全操作。
实验过程中，学生需要认真观察并记录实验结果。
2. 观察与思考在实验完成后，学生需要分析实验数据，总结感应电流的产生条件。
教师将引导学生思考：为什么只有当磁通量发生变化时，才会产生感应电流？如果磁通量没有发生变化，是否还会产生感应电流？通过思考和讨论，学生将逐渐理解电磁感应现象的本质。
3. 诠释与讨论教师将提出一些实际问题，如：如何利用电磁感应现象发电、变压器的原理是什么等，让学生尝试诠释并讨论。
通过讨论和交流，学生将逐渐形成对电磁感应现象的全面认识，并能够运用所学知识诠释实际问题。
4. 总结与强化在课程结束前，教师将引导学生总结本节课的主要内容，包括电磁感应现象的产生条件、应用等。
同时，教师将为学生提供一些练习题和思考题，帮助学生稳固所学知识。
《电磁感应现象的两类情况》优秀教案
§45电磁感应现象的两类情况学习目标知识与技能知道感生电场，知道感生电动势和动生电动势的区别过程与方法增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣情感、态度与价值观培养热爱科学、尊重知识的良好品德。
学习重点感生电动势与动生电动势的概念学习难点对感生电动势与动生电动势实质的理解。
学习过程知识回顾：1、什么是电源？什么是电动势？2、电源有好多种，比如干电池、手摇发电机等。
请分别说出这些电源中的非静电力作用和能量转化情况。
在电磁感应现象中，要产生电流，必须有感应电动势。
这种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？下面我们就来学习相关的知识。
学习内容一电磁感应现象中的感生电场教材图45-1，穿过闭会回路的磁场，在回路中产生感应电流。
是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？英国物理学家认为，磁场变化时在空间激发出一种场，这种电场与静电场，它不是由产生的。
这种场对自由电荷产生了的作用，使自由电荷运动起来，形成了电流，或者说产生了电动势。
这种由于磁场的变化而激发的电场叫电场。
（感生电场的电场线是曲线），电场对的作用力充当了非静电力。
由感生电场产生的感应电动势，叫做。
问题：感生电场的方向应如何判断？例题分析：教材19页例题学习内容二电磁感应现象中的洛伦兹力分析教材2021考与讨论：（1）导体中自由电荷（正电荷）具有水平方向的速度，由左手定则可判断受到沿棒向的洛伦兹力作用，其合运动是的。
（2）自由电荷一直运动下去。
因为C、D两端聚集电荷越来越多，在CD棒间产生的电场越来越强，当电场力洛伦兹力时，自由电荷定向运动。
（3）端电势高。
（4）导体棒中电流是由 指向 的。
一段导体切割磁感线运动时相当于一个 ，这时非静电力与 力有关。
由于导体运动而产生的电动势叫 。
如图所示，导体棒运动过程中产生感应电流，试分析电路中的能量转化情况。
导体棒中的电流受到安培力作用，安培力的方向与运动方向 ，阻碍导体棒的运动，导体棒要克服安培力做功，将 能转化为 能。
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第五节电磁感应现象的两类情况
教学目标：
（一）知识与技能
1．知道感生电场。
2．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。
（二）过程与方法
通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣。
（三）情感、态度与价值观
通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德。
教学重点：感生电动势与动生电动势的概念。
教学难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。
教学方法：讨论法，讲练结合法
教学用具：多媒体课件
教学过程：
（一）引入新课
什么是电源？什么是电动势？
电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么W与q的比值W/q，叫做电源的电动势。
用E表示电动势，则：E=w/q
在电磁感应现象中，要产生电流，必须有感应电动势。
这种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？下面我们就来学习相关的知识。
（二）进行新课
1、感生电场与感生电动势
投影教材图4.5-1，穿过闭会回路的磁场增强，在
回路中产生感应电流。
是什么力充当非静电力使得自
由电荷发生定向运动呢？英国物理学家麦克斯韦认
为，磁场变化时在空间激发出一种电场，这种电场对
自由电荷产生了力的作用，使自由电荷运动起来，形成了电流，或者说产生了电
动势。
这种由于磁场的变化而激发的电场叫感生电场。
感生电场对自由电荷的作
用力充当了非静电力。
由感生电场产生的感应电动势，叫做感生电动势。
例题：教材P22，例题分析
2、洛伦兹力与动生电动势
（投影）教材P23的〈思考与讨论〉
1．导体中自由电荷（正电荷）具有水平方向的速度，由左手定则可判断受
到沿棒向上的洛伦兹力作用，其合运动是斜向上的。
2．自由电荷不会一直运动下去。
因为C、D两端聚集电荷越来越多，在CD
棒间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动。
3．C端电势高。
4．导体棒中电流是由D指向C的。
一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非静电
力与洛伦兹力有关。
由于导体运动而产生的电动势叫动生电动
势。
如图所示，导体棒运动过程中产生感应电流，试分析电路
中的能量转化情况。
导体棒中的电流受到安培力作用，安培力的方向与运动方向相反，阻碍导体
棒的运动，导体棒要克服安培力做功，将机械能转化为电能。
（三）实例探究
磁场变强【例1】如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱
的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（AC）
A．磁场变化时，会在在空间中激发一种电场
B．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力
C．使电荷定向移动形成电流的力是电场力
D．以上说法都不对
【例2】如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，
将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中
正确的是（AB）
A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势
B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关
C．动生电动势的产生与电场力有关
D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的
【例3】如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于
磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不
计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质
量均为m，电阻均为R，若要使cd静止不动，则ab杆应向上运
动，速度大小为2mgR/B2L2，作用于ab杆上的外力大小为2mg 。
巩固练习
1．如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周
运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（B）
A．不变 B．增加 C．减少 D．以上情况都可能
2．穿过一个电阻为lΩ的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2Wb，则（BD）
A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2V
B．线圈中的感应电动势一定是2V
C．线圈中的感应电流一定是每秒减少2A
D．线圈中的感应电流一定是2A
3．在如图所示的磁场中，磁感应强度均匀增加，下列说法正确的是（AC）A．a点电势高于b点
B. a点电势低于b点
C．该过程中产生的电动势为感生电动势
D. 该过程中产生的电动势为动生电动势
小结: 感生电动势和动生电动势产生的原理，电动势大小的计算，方向的判断方法。
作业：完成问题与练习。