高中物理人教版选修二电磁感应单元整体教学设计

目录

一、单元基本信息.........................................1

二'课标要求.............................................1

三、教材分析.............................................1

四、学情分析.............................................3

五、学习目标和重、难点分析...............................3

六'教学策略.............................................5

七、主要教学活动.........................................6

八'教学评价设计........................................14

1、过程性评价.......................................14

2、形成性评价.......................................16

II

一'单元基本信息

学科物理实施年级高二设计者

使用教材人教版高中物理

课程标准模块选择性必修第二册

单元名称第二章电磁感应

适用课型新授课

单元课时4规划依据教材章节内容

章节名称内容简析课时安排

2.1楞次定律定性分析电磁感应定律1

2.2法拉第电磁感应定律定量分析电磁感应定律1

2.3涡流电磁阻尼和电

块状金属的分析1

磁驱动

2.4互感和自感电场和磁场的相互影响1

二'课标要求

2.2.1探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。

2.2.2通过实验，理解法拉第电磁感应定律。

课标2.2.3通过实验，了解自感现象和涡流现象。能举例说明自感现象和涡流现

要求象在生产生活中的应用。

与上一版课标相比，把“理解法拉第电磁感应定律”调整为“通过实险，

理解法拉第电磁感应定律”

1.注重在实验的基础上通过推理得出影响感应电流方向的因素。

课标

2.更加注重实验探究在理解法拉第电磁感应中的应用。

读

解

3.注重理论联系实际。

4.注重科学本质教育。

三'教材分析

单元名称单元课时数

电磁感应4

单元学习价值

在必修第三册已经讲述了电磁感应现象，学生已经知道了感应电流产

生的条件，知道了常见的电磁感应现象。本单元在此基础上继续让学生学

习电磁感应的相关规律——楞次定律、法拉第电磁感应定律，以及电磁感

地位应的具体表现：涡流、自感和互感等知识。通过这部分知识的学习，学生

完成了中学阶段有关电磁场基本关系的主要的基础理论的学习，为后面

交变电流和电磁波的学习打下基础。

学生通过对楞次定律及其应用、法拉第电磁感应定律及其应用、涡流

的热效应和机械效应，以及自感和互感等知识的学习，知道了它们之间的

价值

内在联系和电磁感应的力学本质，对电磁场之间的转化的认识更加深入和

完善。

第1页

本单元的学习中，运用实验总结的方法学习楞次定律和法拉第电磁感

应定律，同时与闭合电路进行类比，进一步理解电磁感应的电学本质，在

此基础上，进一步学习了自感和互感。

本单元具有“来源于生活、易于实验、规律性强”等特点，在活动中

应着重突出学生的探究性学习，使学生在参与实验探究的过程中，感受''猜

想、假设、验证和归纳”的科学方法。

电磁感应在现代生活中有着广泛的应用，如电磁炉、高炉炼钢、磁悬

浮列车等都用到了电磁感应的知识。学习中可以联系实际，培养学生对自

然和科学技术的兴趣，形成实事求是的科学态度和爱国精神。

学习内容

现象概念规律其他

楞次定律、感应电动势、感生电场、楞次定律、法拉实验器材（楞次

法拉第电磁涡流、电磁阻尼、电磁驱动、第电磁感应定律、右定律实验仪、永磁

感应定律、自感、自感系数、互感手定则体、电流计、电磁炉、

涡流、互感自制线圈等）

和自感

知识结构

具体结构如下图:

电场（能）

盛生电场：

互感和自感

涡流、电磁驱动和电磁阻尼

大概念磁场（能）电场（能）

第2页

根据以上阐述可以发现，本章的内容符合如下图的“一核四层两翼”的关系。

四、学情分析

单元名称单元课时数

电磁感应4

已有知识与能力

学生已经能够根据实验现象分析产生感应电流的条件，能分析各种状况下

学的磁通量变化情况。为本章知识的学习做好了理论上的准备和具备了基本的电

学实验操作能力。

情欠缺之处

对实验现象的综合分析能力不强，对物理问题的多角度分析能力不强，对

分物理问题容易浅尝辄止，不能认识到物理问题的本质。

应对策略

析采用“实验+思维”的授课方式，通过物理模型的建构和典型实验的分析，

把物理难点通过实验直观的展现给学生，再采用问题链的方式把物理难点进行

分解，层层深入。增强学生分析、归纳和总结能力，掌握电磁感应的本质。

五'学习目标和重'难点分析

学物理观念

(1)知道楞次定律、法拉第电磁感应定律的内容，知道电磁感应的典型应

习用实例。

(2)能理解电磁感应现象中的运动关系、电磁关系和能量关系

目科学思维

(1)能根据实验现象，通过归纳总结，得出楞次定律，理解楞次定律的本

标质。

第3页

（2）能通过类比的方法，建立感应电动势的感念，更深入的理解法拉第电

磁感应定律。

（3）能用楞次定律和法拉第电磁感应定律解释电磁感应中的各种典型的现

象和应用，注重基本理论的应用和迁移。建构电磁感应完整的力学框架。

科学探究

（1）分析楞次定律实验现象，寻找现象隐藏的规律。

（2）进一步应用控制变量法，设计法拉第电磁感应定律的实验，根据实验

数据，分析数据规律。

科学态度与责任

（1）从运动、电磁、能量多角度、多层次的分析理解电磁感应的各种问题，

形成追求科学本质的精神。

（2）形成提出问题和质疑的习惯。

（3）注重学科基础理论的研究，用学科基础理论分析和解决各种现实问题，

注重从理论走向实践。

学习重、难点

重、难点基本要求方法能力育人价值

理解楞次定律的内

通过实验和理论分通过学习本节

容，能够熟练应用楞次定

析，体验楞次定律的实课学生在通过实验

律判断感应电流的方向；

验探究过程和基本思现象实验原理的推

楞次定律通过应用楞次定律判断

路，体会实验探究法、演过程，体会科学家

感应电流的方向，培养学

科学抽象法。追求真理的严谨态

生应用物理规律解决实

度和忘我精神。

际问题的能力。

通过实验理解法拉

第电磁感应定律及数学

表达式，体会物理模型

知道感应电动势的通过观察、探究

建立及物理方法在物理

概念，体会物理观念的生实验、交流与讨论等

规律形成中的作用；通

法拉第电磁成过程；知道E=BLvsin6学习活动，培养学生

过分析比较后A①/At

是法拉第电磁感应定律尊重客观事实、实事

感应定律与后Ersj〃。的内在

的一种特殊形式求是的科学态度。

联系，感悟事物的共性

与个性的关系，体会辩

证唯物主义的方法和观

点。

知道什么是涡流，了

解涡流的产生原理，知道通过学习涡流的应

涡流的特性是热效应；用和防止，引导学生辩

涡流、电池在教学中渗透能量证地认识问题；通过设培养学生运用

驱动和电磁观点，不论是电磁阻尼还置问题链，引导学生透物理视角解决真实

阻尼是电磁驱动，实际上，安过现象看本质，从现有问题的意识。

培力总是阻碍导体和磁知识提炼新的物理概念

铁之间的相对运动。和规律的思维方法。

第4页

通过实验了解互感

与自感现象，会用自感与

认识互感和自

互感解释简单的电磁现利用电磁感应有关

象，知道互感现象与自感感是电磁感应现象

规律分析通电、断电时

现象是磁场能量变化的的两种现象，体验特

互感和自感自感现象的原因；会运

一种表现；会从法拉第电殊现象的普遍性：领

磁感应定律的视角认识用互感和自感的原理对悟科学家对科学执

自感现象，知道自感电动该现象进行应用和防着和对名利的淡漠

势大小的决定因素；了解止。的科学献身精神。

自感系数。

规划课时

第一课时楞次定律

第二课时法拉第电磁感应定律及其应用

第三课时涡流、电磁阻尼和电磁驱动

第四课时互感和自感

六、教学策略

单元整体的教学策略

掌握研究方法

提升探究能力

培养科学思维

第5页

各具体内容的教学策略

本节主要是通过实验得到楞次定律。首先是复习闭合回路磁通量变

化产生电流，称为感应电流；其次是探究感应电流的方向，发现感电流

楞次定律

产生的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场磁通量变化，即楞次定律；

最后是转换角度，多角度认识楞次定律，回归本质。

本节采用实验类比的方式，引导学生建立感应电动势的概念。再对

书本的实验进行改进，对法拉第电磁感应定律进行定性的探讨，在定性

法拉第电磁

探讨的基础上，通过巧妙的、直观的实验对法拉第电磁感应定律进行定

感应定律

量的探讨。在定量探讨的基础上，对法拉第电磁感应定律进行延伸推导、

多维思考，推导出导体切割磁感线时的感应电动势。

本节课以物理实验为主线，以学生为中心，以培养学生核心素养为

涡流、电磁目标。利用物理实验贯穿整个教学过程，在实验中，取材简单，有自制

阻尼和电磁实验仪器，也有随手拿来的小物件，又与生活生产紧密联系，彰显了物

驱动理学科的魅力。教学过程中，通过视频、实验、探究、思考、分析，逐

步培养学生的物理核心素养。

采用实验探究与问题驱动相结合的策略。通过两个典型的实验，引

出互感，采用问题串驱动的方式，说明互感的概念和互感的特点及其应

互感和自感用。采用游戏活动，引出自感现象，分类讨论两类自感并进行实验验证，

得出自感的规律及其应用和防护。最后从能量的本质上解释互感和自感

的合理性，最终解决问题。

七'主要教学活动

主要教学活动

以磁悬浮列车为背景，完成以下任务：

利用网络资源查阅我国磁悬浮列车的发展历程以及现有成就；尽可能详细

大任务的描述磁悬浮列车的运行原理；能根据查阅到的相关数据，对磁悬浮列车运动

过程中的动力学问题和能量、动量问题进行准确的分析和计算。

每小组根据以上要求，完成一份调查报告，最后根据评价量表进行评价。

第6页

2.法拉第电磁感3.涡流、电磁阻尼

活动名称1.楞次定律4.互感和自感

应定律和电磁驱动

活动时空课内课内课内课内

是什么是什么是什么是什么

活动水平

如何做为什么为什么为什么

活动结构

第7页

【活动1】

活动名称探究影响感应电流方向的因素（学生实验）

活动时空日课内口课外口课内外

活动指向口是什么0为什么□如何做□做的如何

学习任务探究影响感应电流方向的因素

通过观察演示实验，归纳影响电磁感应电流方向的因素，探究得到磁通量

活动目标

的变化与感应电流方向的关系。

1.向同学们介绍楞次定律演示仪；

2.演示操作产生感应电流从而使二极管发光；

活动情境

3.观察电流方向和磁铁运动的关系；

4、总结、分析原磁场方向与感应电流磁场方向的关系。

【实验器材】强磁铁、楞次定律演示仪（自制）

活动资源

【评价工具】实验数据记录表格填写及分析情况

问题引导

1.闭合回路的哪部分导致二极管发光？

2.线圈的绕向（俯视）？楞次与:律演示仪器1

3.当绿灯亮时，电流流向（俯视），

当红灯亮时，电流流向（俯视）？

4.插入和拔出条形磁铁产生不同方向

活动过程的感应电流，感应电流方向与哪些因

素有关？

数据记录与分析

实验记录表格设计：设计表格应该包含:产生感£立电流的磁铁N、S极运

动方向，原磁场方向、磁通量变化（增加或用孑减少）、感应电流方向（俯木见）

1.实验报告的完成情况，实验现象的观察记录、实验现象表格记录、实验

活动评估现象分析处理。

2.教材配套练习中的习题完成情况。

第8页

【活动2】

活动名称探究法拉第电磁感应定律（学生实验）

活动时空口课内口课外口课内外

活动指向□是什么⑷为什么口如何做□做的如何

学习任务通过实验研究电磁感应的定量关系

1.建立感应电动势的概念

2.猜想影响感应电动势大小的因素

活动目标3.验证电动势大小的决定式（法拉第电磁感应定律）

4.理解法拉第电磁感应定律

5.应用法拉第电磁感应定律解决问题

1.演示实验引出感生电场、感应电动势的概念。

・、强磁体

活动情境5福

1j一线圈

一

2.改进实验，探究规律

3.提炼升华，实验验证——法拉第电磁感应定律

4.延伸推导，多维思考——导线切割磁感线时的感应电动势

【实验器材】自制线圈（灯泡不通电发光）、法拉第电场感应定律定量探

活动资源究器材（自制）

【评价工具】学生课堂问题回答情况，实验数据记录表格填写

第9页

1.演示实验

演示：线圈、电流计之间连接构成回路，强磁铁靠近或者远离线圈，电流

计有示数。再通过类比，引出感生电场的概念

2.改进实验，探究规律

探究1：相同磁铁、同样的线圈匝数，从不同高度由静止释放，比较电压

活动过程传感器的峰值；

探究2：相同线圈匝数，从相同高度由静止释放不同磁性的磁体，比较电

压传感器的峰值；

3.法拉第电磁感应定律推导

根据实验数据进行分析、推导、验证。

4.定量推导导线切割磁感线时的感应电动势

X.XXXXX

C，NM

「一.一一________--—占

XXXXXIIX

/>M\/

XxXXXX

1.实验报告的完成情况，实验现象的观察记录、实验现象表格记录、实验

现象分析处理。

活动评估

2.学生课堂上的表现性评价和问题回答情况

3.教材配套练习中的习题完成情况。

第10页

【活动3】

活动名称探究法拉第电磁感应定律（学生实验）

活动时空口课内口课外口课内外

活动指向□是什么□为什么El如何做□做的如何

学习任务定量分析电磁感应定律

1.建立感生电场的概念

活动目标2.涡流的热效应的产生机理、应用和预防

3.电磁阻尼和电磁驱动的理解与应用

1.演示实验引出感生电场、感应目3动势的概念。

।

活动情境

2.探究活动：涡流的热效应、应用和防止

3.演示电磁阻尼实验，并进行理论解释。

4.实验演示电磁驱动，解释原因。

【实验器材】螺线管、不锈钢杯、塑料烧杯、电磁炉、铁块、线圈、发光

二极管、磁铁、自制教具铝盘、小型变压器、金属探测仪、PPT、铝制钱币、

活动资源

纸盒、阻尼摆等

【评价工具】学生课堂问题回答情况。

1.演示实验，问题引导

通过演示实验，引导学生建立感生电场的概念。

问题引导：

1.线圈回路接电源了吗？

2.电磁炉工作后，二极管为什么会发光？

活动过程

3.产生感应电流的条件是什么？

4.穿过线圈的磁场从哪来？是变化的还是恒定的？

5.电动势的定义是什么？

6.这里是谁充当了非静电力的角色呢？是洛伦兹力吗？

7.线圈中的感应电动势究竟是如何产生的呢？

第11页

2.涡流

通过演示实验，建立涡流的概念；理解涡流的产生原因;

介绍涡流的应用与防止。

3.电磁阻尼

通过演示实验，引入电磁阻尼；通过问题串的方式引导

学生思考电磁阻尼的产生原因，及其应用。

4.电磁驱动

演示实验引出电磁驱动，介绍电磁驱动的应用。从本质上解释电磁驱动的

原因。

1.实验报告的完成情况，实验现象的观察记录、实验现象表格记录、实验

现象分析处理。

活动评估

2.学生课堂上的表现性评价和问题回答情况

3.教材配套练习中的习题完成情况。

【活动4】

活动名称探究互感和自感的特点（学生实验）

活动时空口］课内口课外口课内外

活动指向口是什么口］为什么口如何做□做的如何

学习任务通过实验探究互感和自感的特点

1.知道互感与自感现象及其产生原因，并且知道互感和自感都是一种特殊

的电磁感应现象：

活动目标2.能说出自感电动势大小的影响因素；

3.利用电磁感应有关规律分析通电、断电时自感现象的原因；

4.会运用互感和自感的原理对该现象进行应用和防止。

第12页

1.演示实验，认识互感。

活动情境2.对互感的认识。

说明互感产生的原因，知道互感的应用和防止。

3.创设实验情境，认识自感现象。

【实验器材】可拆变压器、音响、手机、导线、线圈、电池、灯泡、开关、

电流传感器、小火炬、电脑等。

活动资源

【评价工具】学生课堂问题回答情况，能举例说明互感和自感的应用与维

护和防止。

1.演示实验，引出互感的感念。

演示实验1：使用一个手机无线充电器，接220V生活用电，上面用毛巾

盖住，一个多匝线圈与一个发光二极管串成闭合回路，二极管不发光，让小线

圈靠近充电器。请同学们观察实验现象。

演示实验2：展示两个大小不同的线圈A和B,两个线圈A、B之间并没有

导线相连，小线圈可以套入大线圈。继续播放音

乐，让小线圈A与手机的音频输出端连接，大线

圈B与扩音器的输入端连接，让小线圈A线圈靠，

近大线圈B,当靠近时，能听到很小的音乐声从「

扩音器中播出，再把让小线圈A线圈插入大线圈

B中，扩音器里的音乐声变大，正是手机里播放的音乐。

活动过程2.认识互感

介绍互感的概念，理解互感的原理，知道

互感的应用、危害与防止

3.创设实验情境，认识自感现象

通过学生实验，让学生认识到自感现象的

存在。

介绍自感的感念，再实验演示通电自感和断电自感，并介绍通电自感和断

电自感产生的原理。

用电流传感器演示线圈自感对电流的影响，引导学生从电动势的角度思考

自感现象，引出自感系数。

最后，介绍自感的应用与防护。

4.磁场的能量

引导学生从磁场能量的角度来认识自感现象，理解自感现象的本质问题。

1.学生课堂上整体的表现性评价和学生对思考问题的回答情况

活动评估

2.教材配套练习中的习题完成情况

第13页

八'教学评价设计

教学评价体系如下图所示。

学生自评

学习过程评价

L过程性评价教师课堂观察

教

学课时作业评价

评

价

设

计单元大任务评价

形成性评价|一」

单元测试评价

1、过程性评价

学生自负教师课堂观察

学习活动评价目标

目标评定*目标评定*

1、能理解楞次定

律的得出过程；

2、能用自己的语

理解楞次

言说出楞次定律1、在楞次定律的得

定律的内容，能

的内容和含义；出过程中，学生能

够熟练应用楞

3、能用楞次定律根据教师的引导总

次定律判断感

判断感应电流的结得出楞次定律；

应电流的方向；

方向；2、学生能用自己的

通过应用楞次

楞次定律4、知道右手定则语言说出楞次定律

定律判断感应

的内容，能用右手的内容，并能楞次

电流的方向，培

定则判定感应电定律解决简单的问

养学生应用物

流的方向；题；

理规律解决实

5、知道楞次定律3、学生能用右手定

际问题的能力；

的能量守恒的本则判断感应电流的

理解楞次定律

质；方向；

遵循能量守恒

6、课后作业的正4、能独立的完成课

的本质。

确率较高。后作业。

知道感应电动1、能通过类比得1、学生能在轻松的

势的概念；能理出感应电动势概课堂气氛中通过推

解法拉第电磁念；理得出感应电动势

法拉第电感应定律的内2、理解定性探究的概念，绝大多数

磁感应定涵；知道影响感应电动势学生能在教师的引

律E=BLvsin。是法大小因素的实验导下，自行推导出

拉第电磁感应原理和结论；导线切割磁感线时

定律的一种特3、知道法拉第电的感应电动势；

殊形式。磁感应定律的内2、学生能用自己的

第14页

容，理解其内涵；语言说出法拉第电

4、能理解教师的磁感应定律的内

实验设计思想，能容；

通过实验记录的3、学生能根据教师

数据分析、验证法的提示，完成实验

拉第电磁感应定方案的设计；

律的内容。4、课后作业的完成

5、能根据教师的质量较高。

提示，自行推导出

导线切割磁感线

时的感应电动势；

6、课后课后作业

的正确率较高。

1、能根据教师的

问题引导，建立感

知道什么

生电场的概念；分1、学生能较好的回

是涡流，了解涡

析电子感应加速答教师在建立感生

流的产生原理，

器的工作原理；电场和阐述电磁阻

知道涡流的特

2、能说出涡流的尼的原理等过程中

性是热效应；理

涡流、电产生原因，知道一提出的问题；能说

解电磁阻尼还

磁阻尼和些涡流的应用和出电子感应加速器

是电磁驱动，实

电磁驱动防止的具体实例；的原理；

际上是安培力

3、知道电磁阻尼、2、能列举涡流在生

总是阻碍导体

电磁驱动的产生活中的应用实例；

和磁铁之间的

原因和应用；3、课后作业的完呈

相对运动。

4、能独立的、高质量较高。

质量的完成课后

作业。

1、理解互感和自1、学生能用自己的

感的产生原因；知语言说出互感和自

道一些互感和自感的产生原因和一

知道互感

感的应用实例；再互感和自感的应

与自感现象及

2、知道如何避免用实例；

其产生原因，并

自感带来的不利2、能高质量的回答

且知道互感和

互感影响；教师提出的问题和

自感都是一种

和自感3、知道自感系数根据教师的提示设

特殊的电磁感

的概念；计实验方案；

应现象；能说出

4、知道互感和自3、能认识到互感和

自感电动势大

感的能量本质；自感的能量本质；

小的影响因素。

5、能和同伴合作4、能和同伴合作完

完成课后研究性成课后研究性学习

学习任务。任务。

*用语言真实描述学习过程中的学习状况，总结学习得失并分析其中的原因，提

出改进意见和措施。

第15页

2、形成性评价

【单元大任务评价】

大任务评价点自我评价小组评价

以磁悬浮列车为背景，完1、能清晰、准确的表达自