探究感应电流的产生条件 教学设计及教学反思

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4.2 探究感应电流的产生条件

教学设计及教学反思

【教材分析】
本节教学内容高中物理（选修3-2）第四章第二节《探究电磁感应的产生条
件》，属于电磁感应的基础课。学生通过上一章的学习，认识了磁体、磁场、各
种电流磁场磁感线的分布规律，理解了磁通量和磁通量变化的概念；在本章第一
节《划时代的发现》的资料中，又了解了法拉第通过十年的艰苦努力，发现了电
磁感应现象，自然会激发起同学们继续探究电磁感应产生的条件兴趣和热情，而
且同学们目前已经有一定的电学实验操作基础。主要是让学生在实验探究的基础
上，从理论的高度分析和掌握电磁感应的概念和产生条件，为后继教学中对电磁
感应规律的研究打下良好的实验基础和理论基础。
【学情分析】
学生在初中虽然对电磁感应有了初步的认识，但还比较肤浅，仅存留在现象
上，例如，知道“闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时产生电流的现象称为
电磁感应现象”，但对产生电磁感应的根本原因还缺乏全面的和理性的认识。同
样的，绝大多数学生虽然在初中经历了不少“科学探究”，但对科学探究的理论
分析能力和拓展性推理能力还较弱。
【教学策略】
本节教学中要激励学生主动参与意识，引导学生通过实验探究寻找物理规
律。在提出问题---动手设计---观察描述---归纳总结---实践应用等小组实验探
究活动过程中，体验亲自动手设计获得实验成功的乐趣，感受小组合作的力量，
激发学习物理的兴趣。培养细致观察、严密推理、科学描述的科研能力，提升科
学研究的综合素养。
【教学目标】
一、知识目标
1.理解磁通量的变化的含义。
2．知道产生感应电流的条件。
二、能力目标
2

1．通过实验探究过程，培养学生科学探究的基本思想和理性分析方法。
2．通过探究性实验之间逻辑关系的分析，使学生感悟探究的意义。
三、德育目标
1．介绍法拉第不怕困难，顽强奋战十年，终于发现了电磁感应现象，激发
学生为科学献身的精神。
2.经历科学探究的过程，培养学生的科学态度和科学精神。
【教学重点】
1.通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。
2.电磁感应的概念和产生条件。
【教学难点】
电磁感应的实验探究、理性分析，以及实验之间的逻辑关系。
【教学方法】
实验探究法、分析法、讨论法、图示法。
【教学手段】
分组实验、演示实验、计算机多媒体教学，PPT课件。
【教学过程】
一、导入课题
“科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的
进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发
展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。经济建设
离不开能源，人类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开
电。饮水思源，我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。
1820年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到启发，开始了“由磁生电”
的探索，经过十年坚持不懈的努力，于1831年8月29日发现了电磁感应现象，
开辟了人类的电气化时代。本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。
二、复习旧课
磁通量（φ）的概念：
什么叫磁通量？它是如何定义的？公式是怎样的？通常情况下如何表示？
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(1）定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S乘积，叫做穿过这个
面的磁通量，用φ表示。
（2）公式：φ=B·S
（3）单位：韦伯（wb） 1wb=1T·m2
磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。
三、产生感应电流的条件：
（1）、实验演示
实验1

导体不动；导体向上、向下运动；导体向左或向右运动．引导学生观察实验并进
行概括．
归纳：闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时，电路中就有电流产生．
理解“导体做切割磁感线运动”的含义：切割磁感线的运动，就是导体运动速度
的方向和磁感线方向不平行．
问：导体不动，磁场动，会不会在电路中产生电流呢？
实验2：

注意：条形磁铁插入、拔出时，弯曲的磁感线被切割，电路中有感应电流．
引导学生观察实验并进行概括：无论是导体运动，还是磁场运动，只要导体和磁
场之间发生切割磁感线的相对运动，闭合电路中就有电流产生．
过渡：闭合电路的一部分导体切割磁感线时，穿过电路的磁感线条数发生变化．如
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果导体和磁场不发生相对运动，而让穿过闭合电路的磁场发生变化，会不会在电
路中产生电流呢？
实验3：

线圈电路接通、断开；
滑动变阻器滑动片左、右滑动．
在观察实验现象的基础上，引导学生分析上述现象的物理过程：因为电流所激发
的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强度I，即B∝I．电路的闭合或断开控制
了电流从无到有或从有到无的变化；变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小
的，电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化，穿过闭合电路的磁感线条数的变
化——磁通量发生变化，闭合电路中产生电流．
用计算机模拟电路中S断开、闭合，滑动变阻器滑动时，穿过闭合电路磁场变化
情况：
（2）分析论证
不论是导体做切割磁感线的运动，还是磁场发生变化，实质上都是引起穿过
闭合电路的磁通量发生变化．
（3）引导学生归纳总结：
产生感应电流的条件——只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中
就会有感应电流产生。
四、、复习巩固
1.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度越大的地方，磁通量越大
B．穿过某线圈的磁通量为零时，由B=SΦ可知磁通密度为零
C．磁通密度越大，磁感应强度越大
D．磁感应强度在数值上等于1 m2的面积上穿过的最大磁通量
2.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是（ ）
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A．Wb/m2 B．N/A·m C．kg/A·s2 D．kg/C·m
3.关于感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电
流
D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应 电流
4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时，套在长直导线上的闭合
线环（环面与导线垂直，长直导线通过环的中心），当发生以下变化时，
肯定能产生感应电流的是（ ）
A．保持电流不变，使导线环上下移动
B．保持导线环不变，使长直导线中的电流增大或减小
C．保持电流不变，使导线在竖直平面内顺时针（或逆时针）转动
D．保持电流不变，环在与导线垂直的水平面内左右水平移动
提示：画出电流周围的磁感线分布情况。
五、课堂小结：
（1）、理解磁通量的变化的含义。
（2）、会使用相关的器材完成课本中的实验。
（3）、能归纳出产生感应电流的条件。
六、 板书设计
第二节 探究电磁感应的产生条件

一、实验探究：
1．S不变， B变，有感应电流I

2．B不变，S变，有 感应电流I
二．实验总结
总结为一个物理量：Φ＝ＢＳ

三、电磁感应产生的条件：只要穿过闭合电路Φ发生变化，就一定有电流。

七、作业布置：
完成课后“问题与练习”第3、4、6、7题
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八、教学反思：
成功之处：
1、对学生进行德育教育：一开始介绍了法拉第的出生及一生的成就，激发
学生对科学实验的探究热情，使学生具有勇于创新和实事求是的科学态度和为了
实现目标不懈努力的意志。在粗略了解从电磁感应到发电机再到今天的电气化时
代的发展过程中，认识科学对社会进步的价值。。
2、落实了我校“三突出，四环节”的教学模式。学生对闭合电路的部分导
线切割磁感线能产生电流，在初中已有一定的认识，但在空间想象、问题本质的
分析等方面还较为薄弱。因此，在教学中从学生的已有知识出发，通过学生自主
学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出产生感应
电流的条件的结论，在教学过程中主要以学生为主，教师起引领、指导作用。
3、注重培养学生的探究精神和分析问题、解决问题的能力。在探究活动中，
从初中讲过的导体切割磁感线的现象引入，过度的磁铁插入线圈也有感应电流，
激发了学生的求知欲望，把学生的注意力深深吸引到了课堂上，再通过最后模拟
法拉第实验，概括出结论，成功达到教学目标，同时也使学生体会到了成功的喜
悦，探究的乐趣。
不足之处：
1、为了完成本节课的教学任务，学生在实验探究过程中主要还是围绕课本
内容进行，没有大胆的放开手脚让学生自己设计实验过程去探究，不利于发展学
生的创新意识和创新精神。
2、学生实验过程中动手能力明显不足，实验时间较长，严重影响了教学时
间。教师点评、学生讨论时间明显不够。
3、学生对实验现象观察后进行论证分析时经验不足，找不到问题所在，今
后教学中要多加 引导，提高学生的分析问题和解决问题的能力。