電磁感應(yīng)現(xiàn)象教學(xué)設(shè)計(jì)

電感現(xiàn)教分與情析電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電學(xué)部分的重點(diǎn)也是難點(diǎn)本章后期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)其為法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律的學(xué)習(xí)提供了鋪墊感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)不僅在科學(xué)和實(shí)踐上具有重要意義其導(dǎo)思想以及發(fā)現(xiàn)過(guò)程中表現(xiàn)出的科學(xué)態(tài)度與意志力對(duì)學(xué)生有重要的啟迪與和教育，這些在教學(xué)中應(yīng)有意識(shí)地加以體現(xiàn)。學(xué)生初中的“切割說(shuō)”在思維中是根深蒂固，從“切割說(shuō)”向“磁變說(shuō)”轉(zhuǎn)變是本節(jié)的難點(diǎn)。學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過(guò)“電磁感應(yīng)現(xiàn)象還較為粗淺，只知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線生通過(guò)上一章磁場(chǎng)的學(xué)習(xí)知道條形磁鐵形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電螺線管的磁感線分布；知道磁通量的概念及磁通量的相關(guān)因素；具有一定的觀察、想象、比較、分析、概括能力，會(huì)運(yùn)用逆向思考、形象化、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象等策略，一定的作圖、連線的技能。教流創(chuàng)設(shè)情景→引起學(xué)生思考→教師對(duì)有關(guān)知識(shí)簡(jiǎn)單介紹和引導(dǎo)→學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)探究→閱讀自學(xué)和分組討論→總結(jié)得出物理規(guī)律→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→小結(jié)教目1、知識(shí)目標(biāo)(1)理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;(2)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索，歸出感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。2、能力目標(biāo)(1)使學(xué)生學(xué)會(huì)如何從眾多的個(gè)中發(fā)現(xiàn)共性，再?gòu)墓残灾欣斫鈧€(gè)性。(2)通過(guò)演示和學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培學(xué)生的科學(xué)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力以及對(duì)現(xiàn)象的概括歸納能力。3、情感目標(biāo)（1）使學(xué)生進(jìn)一步形成自然界事物不是獨(dú)立存在的，而是密切互相聯(lián)系的辯證唯物主義觀點(diǎn)；正確理解個(gè)性與共性的辯證關(guān)系。（2）通過(guò)對(duì)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感現(xiàn)象物理學(xué)史的介紹，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)，獻(xiàn)身科學(xué)，努力探索的精神和高尚品德情操。激發(fā)學(xué)生樹立為人類進(jìn)步而努力學(xué)習(xí)的思.教重通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生得出電磁感應(yīng)發(fā)生的條件教難實(shí)現(xiàn)從“切割說(shuō)”到“磁變說(shuō)”的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變。教方

啟發(fā)式教學(xué)法教準(zhǔn)多媒體設(shè)備一套自輔教學(xué)課件演示實(shí)驗(yàn)：靈敏電流計(jì)，蹄形磁鐵，自制線框一只，長(zhǎng)導(dǎo)體棒一根，導(dǎo)線若干。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：靈敏電流計(jì)，滑動(dòng)變阻器，條形磁鐵，原副線圈一套，干電池一節(jié)，電鍵一只。教過(guò)一課引教件播放1975年位實(shí)驗(yàn)科學(xué)家，電磁學(xué)的奠基人在倫敦的tony誕生了，是一位鐵匠的兒子，由于家境貧困，13歲在一家書店的裝廠做童工。苦熬了7年20歲時(shí)才當(dāng)上一名正式的裝訂工。工作使他懂得了“書籍就是知識(shí)的源泉經(jīng)利用裝訂書籍、雜志的機(jī)會(huì)，如饑似渴地進(jìn)行閱讀并省吃儉用節(jié)省下來(lái)的購(gòu)買實(shí)驗(yàn)用品在簡(jiǎn)陋的小屋里試做書上的實(shí)驗(yàn)他特別喜歡聽(tīng)皇家學(xué)院著名化學(xué)家戴維的報(bào)告。追求科學(xué)的熱情，使他大膽地給戴維寫了一封信，并寄上他整理的報(bào)告筆記請(qǐng)求戴維收他做助手一本本裝訂精美有條有理的筆記呈現(xiàn)在戴維面前時(shí)為這位年輕人的決心感動(dòng)了在他22歲時(shí)于當(dāng)上了戴維的助手。同學(xué)們，大家知道這位物理學(xué)家的名字嗎？他就是19世紀(jì)最偉大的科學(xué)家之一34歲晉升為皇家學(xué)院院長(zhǎng)的法拉弟。法拉弟從34歲始從事電磁學(xué)的研究，經(jīng)過(guò)近十年的艱苦努力，終于發(fā)現(xiàn)了“利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象課我們要重走科學(xué)家之路，探求感應(yīng)電流的條件。（通過(guò)對(duì)法拉第生平及發(fā)現(xiàn)電磁應(yīng)現(xiàn)象的過(guò)程及其堅(jiān)忍不拔的意志的介紹學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)，獻(xiàn)身學(xué)，勇于探求的精神和高尚品德情操二創(chuàng)情、問(wèn)疑教：流能否產(chǎn)生磁場(chǎng)？學(xué)：，奧斯特實(shí)驗(yàn)畫演示）教：磁場(chǎng)能否產(chǎn)生電流呢？怎樣才能產(chǎn)生呢？學(xué)：合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線可產(chǎn)生感應(yīng)電流。教：！我們現(xiàn)在就進(jìn)行驗(yàn)證，是規(guī)律總可以反復(fù)驗(yàn)證。演實(shí)：形磁鐵，靈敏電流計(jì)，導(dǎo)線，長(zhǎng)導(dǎo)體棒。（1）用導(dǎo)線切割磁感線，指針動(dòng)；結(jié)論：感應(yīng)電流沒(méi)有或很小。（2）經(jīng)討論改變實(shí)驗(yàn)儀器用線代替長(zhǎng)導(dǎo)體棒。指針偏轉(zhuǎn)；結(jié)論：感應(yīng)電流存在。教：面的實(shí)驗(yàn)使我們知道閉合回路的一部分導(dǎo)體切割磁感線能產(chǎn)生感應(yīng)電流有別的

辦法嗎？非切割不行嗎？（學(xué)生討論）學(xué)：以，用線圈與條形磁鐵。（從熟悉的現(xiàn)象中中提出問(wèn)題，起思維的撞擊，設(shè)疑激趣，引導(dǎo)學(xué)生“主動(dòng)發(fā)現(xiàn)三學(xué)實(shí)、作究教：！接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們利用桌上的儀器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)師給學(xué)生充分的時(shí)間思考，小組討論，盡可能讓學(xué)生發(fā)散性思考。然后引導(dǎo)學(xué)生兩人一組做實(shí)驗(yàn)探索，教師巡回檢查，并發(fā)放給學(xué)生投影膠片讓生實(shí)驗(yàn)原理圖為有目的地抽查學(xué)生作好準(zhǔn)備學(xué)分實(shí)：副線圈，靈敏電流計(jì)，條形磁鐵，導(dǎo)線?，F(xiàn)象：指針偏轉(zhuǎn)。結(jié)論形磁鐵插入過(guò)程出程有感應(yīng)電流產(chǎn)生。磁鐵不動(dòng)無(wú)感應(yīng)電流。學(xué)匯：學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本完成時(shí)教師抽查一組請(qǐng)這一組學(xué)生代表投影實(shí)驗(yàn)原理圖并匯報(bào)實(shí)驗(yàn)的做法。教：過(guò)程中繞成線圈的導(dǎo)線有無(wú)切割磁感線。學(xué)意見(jiàn)不統(tǒng)一）學(xué)：切割。教：實(shí)驗(yàn)與上一實(shí)驗(yàn)有無(wú)不同呢？（學(xué)生討論）教：實(shí)驗(yàn)中穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)（磁通量）有無(wú)變化，怎變化？學(xué)：，插入過(guò)程磁通量增大；不動(dòng)磁通量不變；拔出過(guò)程磁量減少。教：么我們可以大膽猜想只要引起閉合線圈中的通量發(fā)生變化，用不著切割能產(chǎn)生感應(yīng)電流。教：能想出不切割磁感線而通過(guò)改變磁通量產(chǎn)生感應(yīng)電流的法嗎？學(xué)反映強(qiáng)烈）能！教：！同學(xué)們?cè)倮米郎咸峁┑膬x器進(jìn)行自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)分實(shí)：靈敏電流計(jì)滑動(dòng)變阻器副線圈一套，干電池一節(jié)，電鍵一只，導(dǎo)線若干。（提問(wèn)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)及發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象學(xué)匯：學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本完成時(shí)教師抽查一組請(qǐng)這一組學(xué)生代表投影實(shí)驗(yàn)原理圖并匯報(bào)實(shí)驗(yàn)的做法。（這是一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，學(xué)生主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，展開(kāi)討論，完善設(shè)計(jì)，深化思維；對(duì)個(gè)

別有困難的學(xué)生，進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)盡可能自行設(shè)計(jì)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探索的艱辛也嘗到成功的喜悅四總、高再究總：附：表操作方法

磁通量

感應(yīng)電流

結(jié)

論通

電鍵閉合

增加

有

產(chǎn)生感應(yīng)電流電流穩(wěn)定

不變

無(wú)

的條

件：電

滑動(dòng)變阻器

增（減）

有

穿過(guò)閉合電路觸片移動(dòng)

的磁通量發(fā)生線圈

電鍵斷開(kāi)通電線圈插入通電線圈拔出

減少增加減少

有有有

變化（啟發(fā)學(xué)生由表格中的不同情況中找出共同點(diǎn)——在個(gè)性中尋求共性，最后得到電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件（探）師現(xiàn)有一制線框，靈敏電流計(jì)，條形磁鐵。我們可以通過(guò)什么方式在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流。（學(xué)生討論，匯報(bào)方案，論證，再讓學(xué)生上臺(tái)演示，進(jìn)一步體會(huì)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，讓學(xué)生親手驗(yàn)證，獲得成功的喜悅（這一過(guò)程讓學(xué)生的思維模式向?qū)W的思維模式順應(yīng)學(xué)生從中受到科學(xué)方法的教育如歸納法、列表法、比較法等，并學(xué)生在心理、態(tài)度、情感等非智力因素得到潛移默化的影響，從中獲得經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了能力增長(zhǎng)了才干。尤其是學(xué)生在總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流條件后，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)條件進(jìn)行應(yīng)用時(shí)生再探究進(jìn)一步進(jìn)行發(fā)散思維訓(xùn)練固了本堂的內(nèi)容，又對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行了有效的訓(xùn)[堂習(xí)：（媒體展示）例：圖，處在磁場(chǎng)中的可形變的線圈怎樣運(yùn)動(dòng)或變化，線圈中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流。討論得：能產(chǎn)生感應(yīng)電流的有：（1）從磁場(chǎng)中拉出，（2）轉(zhuǎn)動(dòng)使磁通量發(fā)生變化，（3）使線圈面積發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的有：（1）在場(chǎng)中平動(dòng)，

（2）繞行于磁感線的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，例如圖處通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中的矩形線框應(yīng)怎樣運(yùn)動(dòng)，線框中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流。通過(guò)電腦空間分析總結(jié)得：1、2、3、4、

線框上下平動(dòng)，無(wú)感應(yīng)電流；線框左右平動(dòng)，有感應(yīng)電流；線框以導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)感應(yīng)電流；線框以ab,cd,bc,ad為轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)電流；（這一過(guò)程通過(guò)媒體的展示，學(xué)的分析、討論、總結(jié)達(dá)到訓(xùn)練的目的，進(jìn)一步鞏固了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件這一結(jié)論，養(yǎng)了學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力，創(chuàng)造能力。體現(xiàn)了“以學(xué)生發(fā)展為本”的理念）作業(yè)：、驗(yàn)研究上面的每一種情況時(shí)，們都要強(qiáng)調(diào)電路要閉合，為什么？如果不閉合，能不能從電流計(jì)上觀察到電流？如果電路不閉合，是不是就不發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象？、題與練習(xí)、課后探究：法拉第堅(jiān)信力的統(tǒng)一和轉(zhuǎn)化的思想，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，你能否談在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化是怎樣的？教后這節(jié)課通過(guò)抓住知識(shí)的形成過(guò)程，積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，讓學(xué)生參與觀察、析、討論、思考、應(yīng)用等多項(xiàng)活動(dòng)，大大激發(fā)了學(xué)生的積極性與創(chuàng)造性，增強(qiáng)了學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程與方法，激勵(lì)學(xué)生勇于探索新知，同時(shí)感受科學(xué)探究的艱辛究式課堂教學(xué)活動(dòng)能讓學(xué)生牢記探究的方法成主探究的習(xí)慣，把學(xué)習(xí)探究變成自己生活的樂(lè)趣。太原市55中高中物理組張電磁蕩的案示（之一）

一、教目標(biāo)1．理解LC回中產(chǎn)生振蕩電流的過(guò)程．了解電容器的充電、放電作用及電感阻礙電流變化的作用．2．會(huì)分析蕩電流變化過(guò)程中，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律并會(huì)分析振蕩電流在一個(gè)周期變化過(guò)程中電容器上電荷的變化情況及電感線圈中電流的大小和方向的變化情況．3．知道阻振蕩和無(wú)阻尼振蕩的區(qū)別，以及振幅減小的原因．4．通過(guò)觀演示實(shí)驗(yàn)，概括出電磁振蕩等概念，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、類比推理能力，以及理解和概括能力．二、重、難點(diǎn)分析1．先通過(guò)察演示實(shí)驗(yàn)，總結(jié)得到幾個(gè)基本概念：振蕩電路，振蕩電流，電磁振蕩現(xiàn)象等．這部分知識(shí)，基本概念很抽象，研究對(duì)象多是看不見(jiàn)摸不著的電磁場(chǎng)及其運(yùn)動(dòng)，理解起來(lái)也較為困難，所以做好演示實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵，再輔以類比推理和生動(dòng)的比喻、描述，能增強(qiáng)可接受性．2LC回路產(chǎn)生電磁振蕩是本章本單元的重點(diǎn)，也難點(diǎn)．電磁振蕩產(chǎn)生的物理過(guò)程較為抽象以重點(diǎn)應(yīng)放在電路中電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化上分析指出何時(shí)電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能何時(shí)磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能何時(shí)電場(chǎng)能最大何時(shí)磁場(chǎng)能最大與之對(duì)應(yīng)的也要指出電路里電流何時(shí)最大，何時(shí)為零．其次還要明確電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能相互轉(zhuǎn)化的條件是電感線圈的自感電動(dòng)勢(shì)的作用和電容器的充放電作用為了增強(qiáng)可理解性此處可借助于單擺或彈簧振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)來(lái)類比容電磁振蕩過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況．三、教1．LC振蕩電路演示儀（含晶體管振蕩器）等．

2．大屏幕波器（用于觀察振蕩電流的波形）．3．如有條，可用計(jì)算機(jī)和彩顯，使用三維動(dòng)畫軟件，模擬LC電路中的蕩過(guò)程．四、主教學(xué)過(guò)程（一）入新課無(wú)線電廣播、電視、人造衛(wèi)星、導(dǎo)彈、宇宙飛船等，傳遞信息和跟地面的聯(lián)系都要利用電磁波．現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)部門，幾乎都離不開(kāi)“電磁波”，可以說(shuō)“電”作為現(xiàn)代文明的標(biāo)志，“電磁波”就是現(xiàn)代文明的神經(jīng)中樞，或者叫現(xiàn)代化的代名詞．那么電磁波是什么？它是怎樣產(chǎn)生的？就要從電磁振蕩開(kāi)始學(xué)習(xí)．（二）要教學(xué)過(guò)程計(jì)1．電磁振．（1）觀察演示實(shí)驗(yàn)．簡(jiǎn)介儀器：電磁振蕩示教板，電感、電容；另附晶體管振蕩器，市售40V干電池（可延長(zhǎng)電流表指針復(fù)擺動(dòng)時(shí)間，達(dá)十幾次以上）．連接成如圖1所示電路．演示操作：先用40V電源（用電源也可）給電容充電，若將開(kāi)關(guān)到a．提出問(wèn)題：將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？它說(shuō)明了什么？

引導(dǎo)啟發(fā)同學(xué)邊看邊想流表G指針為什么擺動(dòng)？往復(fù)擺動(dòng)說(shuō)明通過(guò)的電流有什么特點(diǎn)？在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上，總結(jié)得出幾個(gè)概念：像這樣產(chǎn)生的大小和方向交替變化的電流叫做振蕩電流能產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路，上面的LC回路叫振蕩電路．上述實(shí)驗(yàn)中什么電流表G指針往復(fù)擺動(dòng)的幅度越來(lái)越??？如果回路中無(wú)電阻，也沒(méi)有其它形式的能量損失，則電流表的指針將一直擺動(dòng)下去，可是實(shí)際中總有能量損失，要維LC回路中一直有振蕩電流，可借助于一種晶體管振蕩器，不斷地補(bǔ)充能量然后接上振蕩器再觀察現(xiàn)象最后將振蕩電流信號(hào)取出，接在示波器上觀察波形后出振蕩電流是一種什么性質(zhì)的電流？有何特點(diǎn)？它是怎樣產(chǎn)生的？總結(jié)指出蕩電流實(shí)質(zhì)上就是前邊學(xué)過(guò)的交流電，它也按正弦規(guī)律變化．下面研究它的產(chǎn)生過(guò)程．（2）電磁振蕩的產(chǎn)生過(guò)程（可結(jié)合畫圖或投影幻燈，啟發(fā)思考進(jìn)行分析講解）．①給電容C充電—如圖2所示器中儲(chǔ)存一定的電場(chǎng)電

）．②電容C放電——如圖3所示，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能C上帶電量、電場(chǎng)能（電壓）逐漸減?。ń档停?，電路中的電流、磁場(chǎng)能則逐漸增大，請(qǐng)同學(xué)們想一下這樣轉(zhuǎn)化的條件是什么？為什么是“逐漸”的？隨后指出這是由于電容器的放電作用（兩極板上正、負(fù)電荷的吸引作用）和電感L中電流變化時(shí)產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的“阻礙”作用所至．當(dāng)C電完了時(shí)，如圖所示（電場(chǎng)能為零，Q=0，C=0），磁場(chǎng)能達(dá)到最大（與對(duì)應(yīng)的振蕩電流也達(dá)到最大I．

③反向充電過(guò)程圖5示磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能的過(guò)程，C放電完了時(shí)由于L自感作用電路中移動(dòng)的電荷不能立即停止運(yùn)動(dòng)，仍保持原方向流動(dòng)，經(jīng)反向充電，同理則有i減小，E磁

減小，而電大（QUC也隨之增大）．直E（i）減為零，電（QUC）增為最大，如6示．④電容C再次反向放電過(guò)，——如圖7示，同理可知

電（QUC減小，直到為零，E（i）增大，直到最大I如圖8示．如此下去，回路中就產(chǎn)生了振蕩電流．歸納總結(jié)指出：像上述情況電路中的電場(chǎng)能和磁場(chǎng)（與之對(duì)應(yīng)的電荷和電流i做周期性交替變化的現(xiàn)象叫做電磁振蕩現(xiàn)象，微觀實(shí)質(zhì)是導(dǎo)線中的電子在其平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．2．無(wú)阻尼蕩和阻尼振蕩．（1）振蕩電路中，若沒(méi)有能量損耗，則振蕩電流的振幅（I將不變，如圖9所示，叫做無(wú)阻尼振蕩（或等幅振蕩）．（2）阻尼振蕩．任何振蕩電路中，總存在能量損耗，使振蕩電流i的振幅逐漸減小，如圖10示，這叫做阻尼振蕩（或叫減幅振蕩）．請(qǐng)同學(xué)們想一下：電路損耗的能量哪里去了？如果用振蕩器周期性地給振蕩電路補(bǔ)充能量就可以保持等幅振蕩，這類似于受迫振動(dòng)．

3．復(fù)習(xí)鞏（視實(shí)際情況，可選一種或二種）用示波器觀察上述兩種電磁振蕩中振蕩電流的波形用計(jì)算機(jī)和三維動(dòng)畫軟件模擬電磁振蕩的產(chǎn)生過(guò)程．（三）課堂小結(jié)（視實(shí)際情況可適當(dāng)刪減）1．電磁振抽象，過(guò)程復(fù)雜，難以理解，要抓住問(wèn)題的本質(zhì)、關(guān)鍵即電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能交替轉(zhuǎn)化為便于接受可借助于以前學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和電磁感應(yīng)的相關(guān)知識(shí)比分析加