2024-2025學(xué)年高中物理第一章電磁感應(yīng)第02節(jié)研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件教案3粵教版選修3-2

PAGE1-探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件一、設(shè)計(jì)思想主動(dòng)響應(yīng)新課標(biāo)的教學(xué)要求，讓學(xué)生帶著疑問(wèn)走進(jìn)課堂，在課堂中解決問(wèn)題的同時(shí)，又產(chǎn)生新的疑問(wèn)，驅(qū)使學(xué)生作進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和探究，最終又讓學(xué)生帶著新的疑問(wèn)走出課堂，以利于學(xué)生的課后學(xué)習(xí)。在課堂教學(xué)中主動(dòng)發(fā)揮學(xué)生的主體地位，注意學(xué)生的探究過(guò)程和學(xué)問(wèn)的建構(gòu)過(guò)程，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過(guò)程，領(lǐng)悟科學(xué)探討的方法。在整個(gè)教學(xué)中力求做到以學(xué)問(wèn)為載體，滲透對(duì)學(xué)生物理思想、物理方法和科學(xué)精神的培育，使學(xué)生在學(xué)習(xí)學(xué)問(wèn)的同時(shí)，領(lǐng)悟探討問(wèn)題的一般思維過(guò)程和方法，進(jìn)而來(lái)提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、教材分析《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》是粵教版中學(xué)物理教材（選修3-2）第一章其次節(jié)的內(nèi)容，是電磁學(xué)的核心內(nèi)容之一，在整個(gè)中學(xué)物理中占有相當(dāng)重要的地位。本節(jié)內(nèi)容揭示了磁和電的內(nèi)在聯(lián)系，通過(guò)探究試驗(yàn)的方法歸納出了“磁生電”的規(guī)律，在教材中起到了承前啟后的作用，是學(xué)生今后學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律和交變電流產(chǎn)生的基礎(chǔ)。在教材的編排上本節(jié)從初中學(xué)問(wèn)點(diǎn)閉合電路的部分導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生電流入手，再設(shè)計(jì)學(xué)生探究試驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析歸納，最終總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，這樣的編排符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。教材中對(duì)法拉第堅(jiān)信磁能生電，并歷經(jīng)十年的不懈努力，最終最終發(fā)覺(jué)電磁感應(yīng)規(guī)律的物理學(xué)史料的介紹，是一個(gè)很好的德育切入點(diǎn)，同時(shí)也體現(xiàn)了教材對(duì)學(xué)生人文思想和科學(xué)精神的熏陶。三、學(xué)情分析學(xué)生對(duì)閉合電路的部分導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)能產(chǎn)生電流，在初中已有肯定的相識(shí)，但在空間想象、問(wèn)題本質(zhì)的分析等方面還較為薄弱。因此，在教學(xué)中從學(xué)生的已有學(xué)問(wèn)動(dòng)身，通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究試驗(yàn)、產(chǎn)生問(wèn)題、協(xié)作溝通等學(xué)習(xí)方法，從而解決問(wèn)題得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的結(jié)論。四、教學(xué)目標(biāo)依據(jù)教學(xué)大綱對(duì)本節(jié)的詳細(xì)要求，針對(duì)所教學(xué)生的心理特點(diǎn)和相識(shí)水平，結(jié)合教材，本著使學(xué)生全面主動(dòng)發(fā)展的原則，本課的教學(xué)目標(biāo)定位如下：（一）學(xué)問(wèn)和技能1.知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；2.能依據(jù)試驗(yàn)事實(shí)歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；3.會(huì)運(yùn)用產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件推斷詳細(xì)實(shí)例中有無(wú)感應(yīng)電流。（二）過(guò)程和方法1.體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程特征，領(lǐng)悟科學(xué)思維方法；2.通過(guò)試驗(yàn)探究，歸納概括出利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件，培育學(xué)生的視察、操作、探究、概括實(shí)力。（三）情感、看法和價(jià)值觀1.通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培育他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)看法；2.介紹法拉第不怕困難，堅(jiān)韌奮戰(zhàn)十年，最終發(fā)覺(jué)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感受法拉第勇于探究科學(xué)真理的科學(xué)精神；3.通過(guò)對(duì)物理學(xué)中對(duì)稱(chēng)美、簡(jiǎn)潔美的介紹賞析，培育學(xué)生觀賞物理學(xué)中美的情懷。五、重點(diǎn)難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)1.學(xué)生試驗(yàn)探究的過(guò)程；2.對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的歸納總結(jié)。（二）教學(xué)難點(diǎn)1.老師對(duì)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的指導(dǎo)；2.學(xué)生對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象的分析總結(jié)──磁通量的改變。六、教學(xué)策略與手段本課以探究式教學(xué)模式為主，結(jié)合問(wèn)題法、演示法、啟發(fā)法、歸納法、多媒體協(xié)助法等教學(xué)方法。1.本節(jié)課流程設(shè)計(jì)：試驗(yàn)引入（產(chǎn)生疑問(wèn)）→設(shè)計(jì)試驗(yàn)→學(xué)生探究→分析歸納→得出結(jié)論（解決問(wèn)題）→拓展應(yīng)用（產(chǎn)生新疑問(wèn)）。2.對(duì)探究試驗(yàn)設(shè)計(jì)好試驗(yàn)的內(nèi)容、步驟和表格，便于學(xué)生的探究。3.教學(xué)中通過(guò)多媒體課件動(dòng)畫(huà)演示創(chuàng)設(shè)物理情景，把困難抽象的問(wèn)題形象化，以便于學(xué)生的思索分析。七、課前打算靈敏電流計(jì)，蹄形磁鐵，線(xiàn)框，條形磁鐵，大小螺線(xiàn)管各一個(gè)，電源，滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線(xiàn)，多媒體課件，學(xué)生分組試驗(yàn)器材。八、教學(xué)過(guò)程（一）設(shè)疑提問(wèn)，引入新課（PPT展示）老師：1.電能生磁磁也能生電，你在生活中見(jiàn)到過(guò)電磁感應(yīng)現(xiàn)象嗎？（大部分發(fā)電機(jī)及變壓器的工作原理都是電磁感應(yīng)）2.是不是只要有磁場(chǎng)就會(huì)產(chǎn)生電流？感應(yīng)電流的產(chǎn)生有條件嗎？（回顧歷史，學(xué)習(xí)法拉第的科學(xué)精神。）3．在進(jìn)行試驗(yàn)探究之前，先復(fù)習(xí)一個(gè)重要的物理量——磁通量。（二）新課教學(xué)，問(wèn)題引路1、探究試驗(yàn)一：利用蹄形磁鐵的磁場(chǎng)（老師引導(dǎo)，學(xué)生分組試驗(yàn)）試驗(yàn)操作電流表指針是否有偏轉(zhuǎn)導(dǎo)體ab和電流表組成的閉合回路的磁通量是否發(fā)生改變導(dǎo)體棒靜止導(dǎo)體棒平行磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)結(jié)論：（由學(xué)生總結(jié)）當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針有偏轉(zhuǎn)；當(dāng)導(dǎo)體平行于磁感線(xiàn)所在平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，不切割磁感線(xiàn)，電流表指針不偏轉(zhuǎn)。老師提出問(wèn)題：想一想，導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生感應(yīng)電流的根本緣由嗎?2、探究試驗(yàn)二：利用條形磁鐵的磁場(chǎng)（老師引導(dǎo)，學(xué)生分組試驗(yàn)）試驗(yàn)操作電流表指針是否有偏轉(zhuǎn)螺線(xiàn)管中磁通量是否有改變磁鐵插入螺線(xiàn)管磁鐵靜止在螺線(xiàn)管中磁鐵從螺線(xiàn)管中拔出試驗(yàn)結(jié)論：（由學(xué)生總結(jié)）條形磁鐵插入螺線(xiàn)管或拔出螺線(xiàn)管的過(guò)程中，閉合回路的磁通量發(fā)生改變，電流表指針有偏轉(zhuǎn)；條形磁鐵置于螺線(xiàn)管中靜止不動(dòng)時(shí)，閉合回路的磁通量不發(fā)生改變，電流表指針不偏轉(zhuǎn)。老師提出問(wèn)題：想一想，磁鐵的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生感應(yīng)電流的根本緣由嗎?3、探究試驗(yàn)三：利用通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)（老師引導(dǎo)，學(xué)生分組試驗(yàn)）操作電流表指針是否有偏轉(zhuǎn)大螺線(xiàn)管B中的磁通量如何改變是否有感應(yīng)電流開(kāi)關(guān)接通瞬間開(kāi)關(guān)接通，滑片P不動(dòng)開(kāi)關(guān)接通，滑片P移動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間試驗(yàn)結(jié)論：（由學(xué)生總結(jié)）當(dāng)大螺線(xiàn)管中的磁通量發(fā)生改變時(shí)，閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)大螺線(xiàn)管中的磁通量不發(fā)生改變時(shí)，閉合電路中無(wú)感應(yīng)電流。老師提出問(wèn)題：原委磁場(chǎng)能產(chǎn)生感應(yīng)電流的根本緣由是什么？（三）師生共同比較分析三個(gè)試驗(yàn)，從不同中找到共性，從現(xiàn)象發(fā)覺(jué)本質(zhì)。圖1圖2圖1圖2在圖1所示的試驗(yàn)可以簡(jiǎn)化為圖2示意圖。從中可以看出，當(dāng)導(dǎo)體棒在金屬導(dǎo)軌上左右運(yùn)動(dòng)時(shí)，雖然磁場(chǎng)的強(qiáng)弱沒(méi)有改變，但是導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)使閉合回路包圍的面積在改變。這種狀況下會(huì)有感應(yīng)電流。圖3圖4圖3圖4圖5在圖3所示的試驗(yàn)中，磁鐵插入線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)由弱變強(qiáng)；磁鐵從線(xiàn)圈中抽出時(shí)，線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)?。這兩種狀況下會(huì)有感應(yīng)電流。在圖4所示的試驗(yàn)中，由于快速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器（或由于開(kāi)關(guān)的閉合、斷開(kāi)），小線(xiàn)圈中的電流快速改變，產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)弱也在快速改變，又由于兩個(gè)線(xiàn)圈套在一起，所以通過(guò)大線(xiàn)圈的磁場(chǎng)強(qiáng)弱也在快速改變。這種狀況下大線(xiàn)圈中也有感應(yīng)電流。事實(shí)上圖3、圖4的兩個(gè)試驗(yàn)都可簡(jiǎn)化成圖5的狀況。從上面幾個(gè)事例可以看出，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件與磁場(chǎng)的改變有關(guān)，也就是說(shuō)與磁感應(yīng)強(qiáng)度的改變有關(guān)系；另外，與閉合電路包圍的面積有關(guān)系。由于閉合電路包圍的面積與垂直穿過(guò)它的磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積叫做磁通量，所以我們也可以用磁通量來(lái)描述感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。以上試驗(yàn)及其他事實(shí)表明，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為：不論何種緣由，只要使穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生改變，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。（四）課堂練習(xí)1．如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線(xiàn)框。在下列幾種狀況下，線(xiàn)框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？（1）保持線(xiàn)框平面始終與磁感線(xiàn)垂直，線(xiàn)框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)（圖甲）（2）保持線(xiàn)框平面始終與磁感線(xiàn)垂直，線(xiàn)框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)（圖乙）（3）線(xiàn)框繞軸線(xiàn)AB轉(zhuǎn)動(dòng)（圖丙）。2、關(guān)于感應(yīng)電流,下列說(shuō)法中正確的是（）A．只要穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生改變，線(xiàn)圈中就肯定有感應(yīng)電流B．只要閉合導(dǎo)線(xiàn)做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線(xiàn)中就肯定有感應(yīng)電流C．D．當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生改變時(shí)，閉合電路中肯定有感應(yīng)電流3、如圖所示，線(xiàn)圈兩端接在電流表上組成閉合回路，在下列狀況中，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()A．線(xiàn)圈不動(dòng)，磁鐵插入線(xiàn)圈B．線(xiàn)圈不動(dòng)，磁鐵拔出線(xiàn)圈C．磁鐵插在線(xiàn)圈內(nèi)不動(dòng)D．磁鐵和線(xiàn)圈一塊平動(dòng)4、在圖所示的條件下，閉合矩形線(xiàn)圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）九、板書(shū)設(shè)計(jì)：探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件1、利用蹄形磁鐵的磁場(chǎng)結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針有偏轉(zhuǎn)；當(dāng)導(dǎo)體平行于磁感線(xiàn)所在平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，不切割磁感線(xiàn)，電流表指針不偏轉(zhuǎn)2、利用條形磁鐵的磁場(chǎng)結(jié)論：條形磁鐵插入螺線(xiàn)管或拔出螺線(xiàn)管的過(guò)程中，閉合回路的磁通量發(fā)生改變