高中物理選修說課 電磁感應現象說課

高中物理選修說課 電磁感應現象說課

　　一、教材分析：

　　作為高二物理選修3-2第一章第一節，本節內容是電磁學的核心內容之一，在整個高中物理中佔有相當重要的地位。本節內容揭示了磁和電的內在聯絡，透過探究實驗的方法歸納出了“磁生電”的規律，在教材中起到了承前啟後的作用，是學生今後學習法拉第電磁感應定律、楞次定律和交變電流產生的基礎。

　　教學重點：實驗探索磁生電現象及磁生電產生的條件

　　教學難點：利用磁通量的變化來解釋磁生電的條件。

　　利用動畫模擬演示實驗（關鍵點：顯示磁感線），引導學生從具體的實驗現象歸納出抽象的磁感線條數變化（磁通量的變化）。

　　二、學情分析：

　　1、學習者特徵：學習物件為省示範性高中高二理科實驗班的學生，知識基礎相對紮實，能力較強。

　　2、知識和能力基礎：學生在初中已經學過《電磁感應現象》，知道產生感應電流的條件是閉合電路的一部分切割磁感線。

　　學生在學習上一章《磁場》時，教師有先預鋪設磁通量概念。

　　3、學習本課預計存在的困難點：透過設計實驗進行磁生電的探究，在收集實驗資訊的基礎上，獲取證據，並透過分析、推理、判斷等，歸納得出獲得感應電流的一般條件，並能與磁通量等抽象的物理概念建立聯絡。

　　三、教學特色：

　　1、利用專題學習網站進行教學，主要目的是藉助網路的豐富的多媒體資源和互動功能，指導學生自主開展科學探究活動。

　　2、線上測試實時檢測學習成果，即講即練即評。

　　3、論壇——實現多種形式的即時的師生互動和生生互動。

　　4、STS教學理念：從課前讓學生自主設計實驗方案、課上進行實驗探究並從中歸納得到物理規律，體現了從生活走向物理的思想。接著透過對生產和生活例項的分析，將物理規律再次應用於生活實際，從物理走向生活，並且透過課後小實驗和小製作，注重學生的動手實踐和親身體驗，進一步加深物理規律與生活實際的聯絡。

　　四、教學過程：

　　一、教學引入：

　　在磁可否生電這個問題上，英國物理學家法拉第堅信，電與磁決不孤立，有著密切的聯絡．為此，他做了許多實驗，把導線放在各種磁場中想得到電流需要一定的條件，他以堅韌不拔的意志歷時10年，終於找到了這個條件，從而開闢了物理學又一嶄新天地．

　　電磁感應現象：

　　二、教學內容

　　1、磁通量

　　複習：磁感應強度的概念

　　引入：教師：我們知道，磁場的強弱（即磁感應強度）可以用磁感線的疏密來表示．如果一個面積為的面垂直一個磁感應強度為的勻強磁場放置，則穿過這個面的磁感線的條數就是確定的．我們把與的乘積叫做穿過這個面的磁通量．

　　（1）定義：面積為，垂直勻強磁場放置，則與乘積,叫做穿過這個面的磁通量，用Φ表示．

　　（2）公式：

　　（3）單位：韋伯（Wb）1Wb=1Tm2

　　磁通量就是表示穿過這個面的`磁感線條數．

　　注意強調：

　　①只要知道勻強磁場的磁感應強度和所討論面的面積，在面與磁場方向垂直的條件下（不垂直可將面積做垂直磁場方向上的投影．）磁通量是表示穿過討論面的磁感線條數的多少．在今後的應用中往往根據穿過面的淨磁感線條數的多少定性判斷穿過該面的磁通量的大小．如果用公式來計算磁通量，但是隻適合於勻強磁場．

　　②磁通量是標量，但是有正負之分，磁感線穿過某一個平面，要注意是從哪一面穿入，哪一面穿出．

　　2、電磁感應現象：

　　內容引入：奧斯特實驗架起了一座連通電和磁的橋樑，此後人們對電能生磁已深信不疑，但磁能否生電呢？

　　在磁可否生電這個問題上，英國物理學家法拉第堅信，電與磁決不孤立，有著密切的聯絡．為此，他做了許多實驗，把導線放在各種磁場中想得到電流需要一定的條件，他以堅韌不拔的意志歷時10年，終於找到了這個條件，從而開闢了物理學又一嶄新天地．

　　3、實驗演示

　　實驗1：學生實驗——導體在磁場中切割磁力線的運動

　　觀察現象：AB做切割磁感線運動，可見電流表指標偏轉．

　　學生得到初步結論：當閉合迴路中的部分導體做切割磁感線的運動時，電路中有了電流．

　　現象分析：如圖1導體不切割磁力線時，電路中沒有電流；而切割磁力線時閉合電路中有電流．回憶磁通量定義（師生討論）對閉合迴路而言，所處磁場未變，僅因為AB的運動使迴路在磁場中部分面積變了，使穿過迴路的磁通變化，故迴路中產生了電流．

　　設問：那麼在其它情況下磁通變化是否也會產生感應電流呢？

　　實驗2：演示實驗——條形磁鐵插入線圈

　　觀察提問：

　　A、條形磁鐵插入或取出時，可見電流表的指標偏轉．

　　B、磁鐵與線圈相對靜止時，可見電流表指標不偏轉．

　　現象分析：（師生討論）對線圈迴路，當線圈與磁鐵有沿軸線的相對運動時，所處磁場因磁鐵的遠離和靠近而變化，而未變，故穿過線圈的磁通變化，產生感應電流，而當磁鐵不動時，線圈處，不變，故無感應電流．

　　實驗3：演示實驗——關於原副線圈的實驗演示

　　實驗觀察：移動變阻器滑片（或通斷開關），電流表指標偏轉．當A中電流穩定時，電流表指標不偏轉．

　　現象分析：對線圈，滑片移動或開關通斷，引起A中電流變，則磁場變，穿過B的磁通變，故B中產生感應電流．當A中電流穩定時，磁場不變，磁通不變，則B中無感應電流．

　　教師總結：不同的實驗，其共同處在於：只要穿過閉合迴路的磁通量的變化，不管引起磁通量變化的原因是什麼，閉合電路中都有感應電流產生．

　　結論：

　　無論用什麼方法，只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路就有電流產生，這種利用磁場產生電流的現象叫電磁感應，產生的電流叫感應電流．

　　電磁感應現象中的能量轉化：

　　引導學生討論分析上述三個實驗中能量的轉化情況．

　　3、例題講解

　　4、教師總結：

　　能量守恆定律是一個普遍定律，同樣適合於電磁感應現象．電磁感應現象中產生的電能不是憑空產生的，它們或者是其它形式的能轉化為電能，或者是電能在不同電路中的轉移．

　　5、佈置作業