《磁通量电磁感应现象》 教学设计

附件：教学设计方案模版教学设计方案课程《磁通量、电磁感应现象》课程标准1．内容标准（1）收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神．（2）通过实验，理解感应电流的产生条件．举例说明电磁感应在生活和生产中的应用．（3）通过探究，理解楞次定律．理解法拉第电磁感应定律．例1分析电动机运转时产生反电动势的现象，分别用力和能量的观点进行说明．（4）通过实验，了解自感现象和涡流现象．举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用．例2观察日光灯电路，分析日光灯镇流器的作用和原理．例3观察家用电磁灶，了解电磁灶的结构和原理．2．活动建议从因特网、科技书刊上查阅资料，了解电磁感应在生活和生产中的应用，例如磁卡阅读器、录音机、录像机的原理等教学内容分析粤教版选修3-2教学目标知识目标知道磁通量定义，知道的适用条件，能判断磁通量的变化情况。知道什么是电磁感应现象。会利用“产生条件”判断感应电流能否产生。知道在电磁感应现象中能量守恒定律依然适用。能力目标1．通过讲磁通量概念，培养学生空间想象能力。2．通过演示、分组实验培养学生观察、探究能力，分析、概括能力。德育目标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。学习目标打好基础，体会科学研究的艰辛与严谨学情分析高二理科学生重点、难点电磁感应现象的产生及其条件的归纳——磁通量的改变。教与学的媒体选择多媒体课件、视频、音频、演示（分组）实验课程实施类型√偏教师课堂讲授类偏自主、合作、探究学习类备注教学活动步骤序号1引出矛盾点：通过演示、分组实验，体现出初中的“产生条件”难以直观、方便地判断是否产生感应电流。2解决矛盾点：引入物理量：磁通量，归纳出“无论用什么方法，只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生”的结论。345…………教学活动详情教学活动1：*******活动目标通过演示、分组实验，体现出初中的“产生条件”难以直观、方便地判断是否产生感应电流。解决问题分组实验、层层设问与多媒体课件技术资源多媒体课件常规资源分组实验活动概述引出矛盾点[复习]1、什么是电磁感应？——利用磁场产生电流的现象。在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。2、在什么条件下才能出现电磁感应现象？——当闭合回路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，就发生电磁感应现象，产生感应电流。[验证性实验]实验1（课本P108图14-4）介绍该实验的闭合回路。提醒学生：有无电流通过，电流计的指针是否偏转显示出来。实验操作现象结论1．导体左进有电流闭合回路的部分导体做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流2．导体在磁场中静止不动无电流3．导体运动方向平行于磁场方向无电流4．导体右出有电流在实验1中，导体AB是运动的，磁场是静止的，如果反过来让磁体运动，而导体不动，会不会在电路中产生电流呢？[演示实验]实验2（课本P109图14-5）实验操作现象实验操作现象结论1．N极插入有电流磁铁相对螺线管运动时，螺线管导线切割磁感线，产生磁感应电流2．磁铁不动无电流3．N极拔出有电流实验操作现象结论1．N极插入实验后实验后2．磁铁不动3．N极拔出思考：换用S极进行插拔，是否会得到相同的现象和结论？如果导体和磁体不发生相对运动，而让穿过闭合回路的磁场发生变化，会不会也在闭合回路中产生电流呢？[分组探究]实验3（课本P110图14-8）分析清楚两个闭合回路，并思考：如何使穿过螺线管B的磁场发生变化？实验操作实验操作现象结论1．接通电源有电流当A插入、拔出或者通电、断电，改变电流，磁场变化，引起感应电流。2．电路稳定无电流3．移动滑动触头有电流4．断开电键有电流实验操作现象结论1．接通电源实验后实验后2．电路稳定3．移动滑动触头4．断开电键通过实验3说明：初中的判断方法很难直观、方便地解释闭合回路中有否产生感应电流，因此今节课，我们学习一种更能揭示本质的“产生条件”。但需先学习一个新的物理量——磁通量教与学的策略层层设问反馈评价课堂提问教学活动2：*******活动目标引入物理量：磁通量，归纳出“无论用什么方法，只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生”的结论。解决问题分组实验、层层设问与多媒体课件技术资源多媒体课件常规资源分组实验活动概述解决矛盾点（一）磁通量1．定义：在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S，则磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用字母Φ表示。2．引入目的：描述磁场的分布。3．公式：（匀强磁场，S是与磁场垂直的平面的面积）单位是韦伯（Wb），1Wb=1T·m24．磁通量的形象化表述磁通量可以形象地理解为穿过某一面积的磁感线条数。穿过某面积的磁感线条数越多，表示穿过该面积的磁通量越大。5．磁通量的一般公式当平面不与磁场方向垂直时，不能直接应用来计算磁通量。此时，可作出平面S在垂直磁场方向的投影面S′，从下图1中可以看出，穿过S的磁通量与穿过S′的磁感线条数是一样的，所以穿过S的磁通量为。这就是计算磁通量的一般公式。特殊情况：（1）=0时，最大；（2）=90°（即平面与磁场方向平行）时，=0。6.磁通量是标量，但磁通量可以有正负。（参看图2）图1图2通过学习磁通量，思考实验1、2、3中，穿过闭合回路的磁通量的变化？[实验3]实验操作现象磁通量结论1．接通电源有电流增加当A插入、拔出或者通电、断电，改变电流，磁场变化，引起感应电流。2．电路稳定无电流减少3．移动滑动触头有电流增加或减少4．断开电键有电流减少分析可得：无论用什么方法，只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生。分析：[实验1]实验操作现象磁通量结论1．导体左进有电流增加穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生2．导体在磁场中静止不动无电流不变3．导体运动方向平行于磁场方向无电流不变4．导体右出有电流减少[实验2]实验操作现象磁通量结论1．N极插入有电流增加穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生2．磁铁不动无电流不变3．N极拔出有电流减少（二）电磁感应1．定义：物理上把利用磁场产生电流的现象叫电磁感应。在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。2．产生感应电流的条件：（1）磁通量发生变化；（2）电路闭合强调：两种表述的一致性。3．关于磁通量的变化（1）B、不变，S变化引起磁通量的变化。例：参看图3（2）S、不变，B变化引起磁通量变化。例：实验1、2、3（3）B、S不变，变化引起磁通量变化。例如：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时，参看图4。图3图4（三）电磁感应现象中能量的转化电磁感应现象遵循能量守恒定律。电磁感应实质就是其他形式能转化为电能的过程。例如：实验1、2中，外力移动导体AB或磁铁A时，做了功，消耗了机械能，使电路中产生电流——获得电能；实验3中，闭合（或断开）开关、用滑动变阻器改变电路中的电阻时，通电螺线管A中的电流发生