高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步第三节电磁感应现象及应用教案3

合集下载

电磁感应现象及应用教学设计-高二上学期物理人教版

1《电磁感应现象及应用》教学设计一、教材分析本节课选自人教版高中物理教材必修三第十三章第3节，教材的编排从初中学过的知识点闭合电路的部分导体切割磁感线会产生感应电流入手，再设计学生探究实验，最后归纳总结出产生感应电流的条件，编排符合学生的认知规律。

本节内容主要包括小组合作自主探究实验，以及总结归纳感应电流的产生条件，本节课是在学生学习了电流的磁效应以及磁通量等知识的基础上，通过实验探究自主得到感应电流的产生条件，是对前面学习的深化，同时也为后续楞次定律、法拉第电磁感应定律的学习奠定基础，因此本节课在物理学知识体系中起到了承上启下的重要作用。

《课程标准》对本节的要求是“能通过实验，理解感应电流的产生条件。

可见《课程标准》对本节的要求是让学生经历通过实验获得知识的探究过程，学习科学探究的方法。

本节注重培养学生通过观察、记录和分析得出结论的能力、实验能力和合作能力。

以此提升学生物理核心素养。

二、学情分析学生已经学习了永磁体的磁场、电流的磁场，磁感线和磁通量的有关知识，但对磁通量的理解还不是很深刻。

高二年级学生的实验操作技能都有了较大的提高，并有过多次科学探究的经历，为本节顺利完成探究实验提供了能力保证。

但学生在大量实验结果基础上，抽象出产生感应电流的本质，跨度大，对学生抽象思维能力有较高的要求，同时由于学生对磁通量概念的理解还不是很深刻，所以教学中要注意新旧知识的衔接与过渡，在教学过程中要为学生提供足够的感性材料，多让学生自行探索，亲自动手设计实验，激发学生的物理学习兴趣。

三、教学目标关于《电磁感应现象及应用》这节内容的教学设计，要体现新课标提出的核心素养，应包括以下四部分：1、物理观念:理解感应电流的产生条件。

2、科学思维:会用感应电流的产生条件解释与电磁感应现象有关的问题。

3、科学探究:通过归纳概括得出结论的学习，让学生学习抽象概括的思维方法；通过科学探究，培养学生自主学习和合作学习的能力。

4、科学态度与责任:培养学生勤观察、多动手的学习习惯，培养学生持之以恒，追求真理的科学态度。

2024秋季人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步《磁感应强度磁通量》

教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步《磁感应强度磁通量》一、教学目标（核心素养）1.物理观念：理解磁感应强度的概念及其物理意义，掌握磁通量的定义及计算方法，能够运用这些概念描述磁场的基本特性。

2.科学思维：通过对比、分析等方法，理解磁感应强度与磁通量之间的关系，培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。

3.科学探究：通过实验观察磁感应强度对磁体作用效果的影响，体验科学探究的过程，学习使用科学方法进行实验设计和数据分析。

4.科学态度与责任：培养学生严谨的科学态度，关注磁场在日常生活和科技应用中的重要性，激发探索未知世界的兴趣。

二、教学重点•磁感应强度的概念及其物理意义。

•磁通量的定义、计算方法及其与磁感应强度的关系。

三、教学难点•理解磁感应强度是矢量且其方向与磁场方向相同的含义。

•掌握磁通量计算中的“垂直有效面积”概念，并能准确应用。

四、教学资源•多媒体教学设备（PPT、视频演示）。

•实验器材：条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、磁场传感器（可选）、电流计（用于演示电磁感应现象，可选）、导线、开关等。

•教材及配套习题册。

五、教学方法•讲授法结合实验演示法：通过教师讲解和实验演示，直观展示磁感应强度和磁通量的概念。

•讨论法：引导学生讨论磁感应强度与磁通量之间的关系，加深对概念的理解。

•举例法：通过生活实例和科技应用实例，帮助学生理解磁感应强度和磁通量的实际意义。

六、教学过程导入新课•情境导入：展示一段关于磁悬浮列车的视频或图片，提问：“磁悬浮列车是如何实现悬浮和前进的？这背后涉及到哪些物理原理？”引导学生思考磁场在其中的作用，进而引入磁感应强度和磁通量的概念。

新课教学1.磁感应强度的概念•讲解磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量，其大小由磁场本身决定，与放入其中的磁体无关。

•强调磁感应强度是矢量，其方向与磁场方向相同，可用小磁针在磁场中的偏转方向来判定。

•演示不同位置小磁针在条形磁铁周围的偏转情况，说明磁感应强度的空间分布特点。

第十三章电磁感应与电磁波初步单元教学设计分析课件—高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

生感应电流。初中：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。
单元教学任务/活动设计
任务/活动3----探究感应电流产生的条件
问题4、对比这两种感应电流产生的条件，哪个更具有普遍意义？
单元教学任务/活动设计
任务/活动4----体验历史，学会像科学家一样思考历史重演一
2、通过黑体辐射的实验规律与经典电磁辐射理论的矛盾，引出普朗克的能量量子化假说。普朗克的能量量子化假说向人们揭示了微观世界物质客体运动的一个基本特征，并给出了微观客体能量量子化的最基本的规律。
单元教学设计----单元教学内容的地位和作用
科学思维
1、通过前面讲过的电场进行类比：磁场与电场类比、磁感应强度与电场强度类比、磁感线与电场线类比。通过类比的方法，发展学生科学思维能力。
2、认识磁场、磁感线、知道几种常见磁场的磁感线空间分布，体会如何利用形象化的手段描述物理现象。
3、会用安培定则判断通电直导线和通电线圈的磁场方向。了解安培分子电流假说。
4、会用类比的方法定义磁感应强度，进一步体会微元法和物理量之比的方法。会用磁感应强度的定义式进行相关的计算。
5、知道磁通量，会计算匀强磁场中通过某一面积的磁通量。
总课时
1课时 2课时 2课时 1课时 1课时 1课时
8课时
3、产生感应电流的现象很多，通过经历找到各种现象共同规律的过程，培养学生归纳总结的能力。
单元教学设计----教学内容的地位和作用
科学态度与责任
1、法拉第发现电磁感应现象打开了电气化时代的大门。教科书的这些内容可以使学生了解科学、技术、社会之间的关系。 2、法拉第淡泊名利、献身科学事业的一生对学生是一种精神激励。 3、本章最后的科学漫步栏目“聆听”宇宙，把学生的目光投向浩瀚神秘的宇宙，激发学生对物理学的兴趣。在学习科学知识的同时，为中国的科技发展而自豪，为南仁东的科学精神而感动。 4、物理学的重要概念是怎样形成和演变的？它的理论体系又是如何发展和完善起来的？这些历史的追问能使学生感悟到物理学的发展是由一次次重大思想的突破和研究方法的进步所结晶出来的。这其中包含着对传统观念的一次次解脱和前辈科学家的独特思考与探索。

高中物理第13章电磁感应与电磁波初步3电磁感应现象及应用课件新人教版必修第三册

探究电磁感应现象中的能量转化和应用
1．电磁感应现象中的能量转化当在闭合电路中产生感应电流时，电流做功，消耗电能，根据能量守恒定律可知，有其他形式的能转化为电能。 (1)导体做切割磁感线运动，在电路中产生感应电流，该导体的机械能转化为电能。
(2)如图所示，线圈Ⅰ中有变化的电流通过时，在铁芯中产生变化的磁场，这个变化的磁场通过线圈Ⅱ时在其闭合回路中产生了感应电流。这个过程中，线圈Ⅰ中的电能转化成了铁芯中的磁场能，然后在线圈Ⅱ 中又把铁芯里的磁场能转化成了电能，此处的转化并不像导线导电一样直接，而是一个间接的转移，磁场仅起到了能量传输的作用。
A．开关S闭合或断开的瞬间 B．开关S是闭合的，滑动变阻器的滑片向左滑 C．开关S是闭合的，滑动变阻器的滑片向右滑 D．开关S始终闭合，滑动变阻器的滑片不动
解析：产生感应电流的条件是：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，在A、B、C选项中，导线ab中电流发生变化，穿过cd所在回路的磁通量发生变化，产生感应电流；选项D中，导线ab中电流不变化，穿过 cd所在回路的磁通量不变化，不产生感应电流。故选D。
解析：图A中线圈没闭合，无感应电流；图B中闭合电路中的磁通量增大，有感应电流；图C中的导线在圆环直径的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；图 D中回路磁通量恒定，无感应电流。故本题只有选项B正确。
对点训练
1．如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是( D )
核心素养提升
导体切割磁感线产生感应电流应注意的几个问题 1．导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，归根结底还得要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。 2．在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意： (1)导体是否将磁感线“割断”，如果没“割断”，就不能说切割。如下图所示，(a)、(b)两图中，导体是真“切割”，而(c)图中，导体没有切割磁感线。

电磁感应现象及应用课件-高二物理人教版(2019)必修第三册

I
v
电流？线圈和导线都不动，当导线中的电流 I 逐渐增大或减小时，线圈中有没有感应电流？为什么？
①有感应电流；通电直导线周围的磁场离导线越远，磁感应强度越小，线圈
在垂直于磁场方向上的投影的面积没有改变，穿过它的磁通量变小了。
②有感应电流；导线中的电流增大或减小时，直导线周围的磁场也随之变强
或变弱，穿过线圈的磁通量发生了变化。
一门统一学科的诞生。（2）使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代。
一、划时代的发现
巩固提升
【例1】首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是( D ) A．安培和法拉第 B．法拉第和楞次 C．奥斯特和安培 D．奥斯特和法拉第
一、划时代的发现
【练习1】(多选)下列说法正确的是 ( CD ) A．发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家
2、必须是导体运动吗，磁体运动可不可以？只有磁铁相对线圈运动时，才有电流产生。磁铁相对线圈静止时，无电流产生。
二、产生感应电流的条件
交流讨论
3、磁体和线圈相对运动是产生感应电流的充要条件吗？磁体运动时，线圈附近的磁场发生变化。
4、采用如图装置，怎样在大线圈中产生感应电流？开关S接通和断开的瞬间，滑动滑动变阻器时，插入和拔出小线圈时，大线圈中有感应电流。
二、产生感应电流的条件
【练习2】如图所示的条件下，闭合矩形线圈能产生感应电流的是___E__F___。
A
B
C
D
E
F
三、电磁感应现象的应用
交流讨论
1、电磁感应现象的伟大意义及应用？意义：开辟了人类社会的电气化时代。应用：生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等也是根据

《第十三章 3 电磁感应现象及应用》教学设计

《电磁感应现象及应用》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律。

2. 能够运用所学知识诠释和解决简单的问题，比如设计简单的电磁感应应用电路。

3. 培养实验操作和数据分析的能力，以及科学探究的精神。

二、教学重难点1. 教学重点：理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律的应用。

2. 教学难点：设计并操作电磁感应实验，分析实验数据，解决实际问题。

三、教学准备1. 准备教学用具：电磁学演示器、导线、电源、电阻、小灯泡等，以便进行实验。

2. 搜集一些实际生活中的电磁感应应用案例，用于教室讨论。

3. 预先安置一些相关阅读，以便学生预习新知识。

4. 设计一些简单的问题和实验，让学生尝试解答和操作，以评估他们的理解水平。

四、教学过程：本节内容分为两个部分，起首是电磁感应现象的学习，其次是电磁感应现象在生活和科技中的应用。

以下是具体的教学设计：1. 导入：起首通过一些简单的实验，让学生观察磁铁靠拢闭合线圈时，闭合线圈如何产生感应电流，引入电磁感应的观点。

实验完毕后，教师可以提出问题：这种现象是如何产生的？激发学生的好奇心和探索欲望。

2. 探索电磁感应现象：引导学生逐步探索出产生感应电流的条件和规律。

可以先从定义开始，然后讨论楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用。

教师可以给学生提供一些例题和练习题，帮助学生理解和应用这些规律。

3. 电磁感应现象的应用：在这一部分，教师可以引入一些实际应用案例，如发电机、变压器、电动机等，让学生了解电磁感应现象在生活和科技中的重要性。

同时，也可以让学生自己设计一些简单的电磁感应应用，如制作一个简单的变压器模型或一个电动机模型。

4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己在制作和应用电磁感应模型的经验和感受，以及在探索过程中遇到的问题和解决方法。

这样可以提高学生的交流和合作能力，同时也可以加深学生对电磁感应现象的理解和应用。

5. 总结与反馈：最后，教师对这节课的内容进行总结，强调电磁感应现象的重要性和应用，并针对学生的学习情况进行反馈和指导。

物理人教版高中必修三(2019年新编)13-3 电磁感应现象及应用(教案)

13.3 电磁感应现象及应用学习目标1．知道什么是电磁感应现象。

2．通过实验探究感应电流产生的条件。

3．了解电磁感应现象的应用。

重、难点：感应电流产生的条件。

知识点一、划时代的发现1．“电生磁”的发现：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。

2．“磁生电”的发现：1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。

3．电磁感应：法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。

知识点二、产生感应电流的条件1．磁通量的变化磁通量的变化大致可分为以下几种情况：（1）磁感应强度B不变，有效面积S发生变化，如图（a）所示。

（2）面积S不变，磁感应强度B发生变化，如图（b）所示。

（3）磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化，如图（c）所示。

【题1】如图所示，一环形线圈沿条形磁体的轴线，从磁体N极的左侧A点运动到磁体S极的右侧B 点，A、B两点关于磁体的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将A．先增大，后减小B．先减小，后增大C．先增大，后减小、再增大，再减小D．先减小，后增大、再减小，再增大【答案】A【题2】如图所示，线框ABCD水平向右从有界的匀强磁场区域穿过，匀强磁场方向与线框ABCD垂直，下列说法中正确的是A．磁通量不变B．磁通量先减小再不变后增大C．磁通量先增大再不变后减小D．磁通量一直增大【答案】C【解析】进入匀强磁场区域的过程中，穿过线框ABCD的磁通量增加；在匀强磁场中运动时，穿过线框ABCD的磁通量保持不变；离开匀强磁场区域的过程中，穿过线框ABCD的磁通量减小。

故磁通量先增大再不变后减小，选项C正确，A、B、D错误。

2．实验：探究感应电流产生的条件（1）实验一：如图所示，导体棒AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体棒AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生。

（2）实验二：如图所示，当条形磁体插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但条形磁体在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第3节电磁感应现象及应用
教学设计
问题与目标
1.了解电磁感应发现的过程，提高学生的分析、论证能力。

2.知道电磁感应现象，以及电磁感性现象的产生及其条件。

重点与难点
重点
1.知道什么是电磁感应现象.
2.了解产生感应电流的条件。

难点
1.电磁感应现象的产生及其条件。

2.电磁感应现象中的能量转化特点。

教学准备
教师要求
条形磁体、电源、导线、原线圈、副线圈、滑动变阻器、开关、电流计。

学生要求
复习磁通量，预习本节知识点.
教学过程
一、导入新课
我们知道,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生磁感应电流。

那么,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吗？
二、新课教学
（一）划时代的发现
奥斯特发现的电流的磁效应，震动了整个科学界，它证实电现象与磁现象是有联系的.有关电与磁关系的崭新研究领域洞开在人们面前，激发了科学家们的探索热情。

人们从电流磁效应的对称性角度，开始思考如下的问题：既然电流能够引起磁针的运动,那么，为什么不能用磁体使导线中产生电流呢？
人们早就认识了磁化现象,知道磁体能使附近的铁棒产生磁性，带电体能在导体上感应出电荷。

联系到电流的磁效应，法拉第敏锐地觉察到,磁与电之间也应该有这种“感应”。

在1822年的提出了由磁产生电的想法.
1831 年,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”。

当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。

他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录.
法拉第从中领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应.于是，他又设计并动手做了几十个实验，使深
藏不露的各种“磁生电”的现象显现而出。

他把这些现象定名为电磁感应，产生的电流叫作感应电流。

法拉第总结出五种产生感应电流的类型：变化着的电流、变化着的磁场、运动的恒定电流、运动的磁体、在磁场中运动的导体。

（二）产生感应电流的条件
根据上图组装实验装置，线圈A、变阻器、开关和电源串联，线圈C两端连接在电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。

实验步骤电流表指针
是否变化磁通量变化情况
开关闭合瞬间
闭合开关后上下移动线圈A
闭合开关后稳定不动
闭合开关后迅速移动滑动变阻器的划片
开关断开瞬间
组装好装置后，根据上述实验步骤进行试验，并将实验结果记录表中。

【教师】开关闭合瞬间实验现象如何？
【学生】指针变化,磁通量增加
【教师】闭合开关后上下移动线圈A实验现象如何？
【学生】指针变化，线圈A上移磁通量减小，线圈A上移后下移磁通量增加。

【教师】闭合开关后稳定不动实验现象如何？
【学生】指针不变，磁通量不变。

【教师】闭合开关后迅速移动滑动变阻器的划片实验现象如何？
【学生】指针变化，电阻变大时磁通量减小,电阻变小时磁通量增大。

【教师】开关断开瞬间实验现象如何？
【学生】指针变化,磁通量减小。

以上实验及其他事实表明，想要产生感应电流的条件为: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。

（三)磁感应现象的应用
阅读教材,了解法拉第的圆盘发电机。

【教师】上图为圆盘发电机的工作原理图，同学们思考法拉第圆盘发电机工作原理是什么？
【学生】图中电源、开关、滑动变阻器、蹄形金属,在闭合开关后形成一个蹄形电磁体，当圆盘转动时,圆盘上任一半径方向的电路都会转过蹄形电磁体中间的磁场，A、B间的导体会不断地切割磁感线，使A、B间不断地产生感应电流。

【教师】生活中也有很多根据电磁感应制造的设备，如：变压器、电磁炉、手压式手电筒.同学们可以课下研究一下他们的工作原理.
三、课堂小结
这节课我们了解了物理学前辈们对电磁感应现象的研究历史,知道了什么是感应电流以及感应电流产生的条件。

四、作业设计
完成课本第117-118页练习题。

课堂练习
1。

下列现象中，能表明电和磁有联系的是（)
A．摩擦起电
B．两块磁铁相互吸引或排斥
C．小磁针靠近通电导线时偏转
D．磁铁插入闭合线圈的过程中，线圈中产生感应电流
2。

下列现象中，属于电磁感应现象的是（)
A．电流周围产生磁场
B．磁场对电流产生力的作用
C．变化的磁场使闭合导体中产生感应电流
D．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化而带磁性
3.如图所示，在“探究感应电流产生的条件”的实验中，电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关已部分连接。

（1）请使用两根导线，将电路补充完整。

（2）此实验中使用的电表是_______。

A.灵敏电流计B。

倍率适宜的欧姆表(3）正确选择电表和连接电路后，开始实验探究，下列说法正
确的是_________。

A.开关闭合后,线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出，都会引起电表指针偏转
B.线圈A插入线圈B后,开关闭合和断开的瞬间电表指针均不会偏转
C。

线圈A插入线圈B中，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P 匀速滑动，会使电表指针静止在中央零刻度
D。

线圈A插入线圈B中，开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P 加速滑动,电表指针才能偏转
答案以及解析
1。

答案：CD
解析：A、摩擦起电，仅仅是电荷的转移,与磁场没有关系，故A 错误；
B、两块磁铁相互吸引或排斥，仅仅是磁场间的相互作用力，与电场没有关联,故B错误；
C、小磁针靠近通电导线时，由于通电电线周围存在磁场，所以小磁针会发生偏转,因此这是电与磁的联系，故C正确;
D、磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中磁通量发生变化,从而产生感应电流，故D正确；
故选：CD。

2。

答案：C
解析:电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合线圈的磁通量变化，则回路中即可产生感应电流；
故选：C.
3.答案：（1）如图所示
（2）A
（3）A
解析：（1）线圈A、电池组、开关、滑动变阻器串联,构成闭合回路;线圈B、电表串联构成闭合回路。

(2）本实验要使用灵敏电流计来检测电路中是否有电流产生，选项A正确。

（3）只要线圈B中磁通量发生变化,电流计指针就会偏转,开关闭合，线圈A插入线圈B或者从线圈B中拔出,线圈A插入线圈B后闭合或者断开开关瞬间,都会使电流计指针偏转，选项A正确,B错误；线圈A插入线圈B中，开关闭合，滑动变阻器的滑片匀速滑动或者变速滑动，电流计指针都会偏转,选项CD错误.
板书设计
第3节电磁感应现象及应用
一、电磁感应的发现
1。

发现人：法拉第。

2.定义:闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。

3.感应电流：电磁感应产生的电流为感应电流。

二、产生感应电流的条件
1.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。

2。

分类：
①变化着的电流
②变化着的磁场
③运动的恒定电流
④运动的磁体
⑤在磁场中运动的导体。