2.4 互感和自感 教学设计 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2.4互感和自感教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析本节课的内容来自于人教版物理选择性必修第二册，课程主题是“互感和自感”。这部分内容对于高二学生来说，是电磁学中的重要组成部分，也是学生理解电感和电容等电路元件的基础。本节课通过讲解互感和自感的概念，让学生了解电磁感应的两种不同表现形式，并掌握相关的计算方法。课程设计以教材内容为基础，结合学生的实际情况，通过实例讲解和实验演示，帮助学生理解和掌握互感和自感的相关知识。

首先，我会通过一个简单的电路实验，让学生直观地感受互感和自感的现象，激发学生的学习兴趣。接着，我会结合教材内容，详细讲解互感和自感的概念、计算方法和应用实例，帮助学生建立起清晰的知识框架。在讲解过程中，我会适时提出问题，引导学生思考，培养学生的思维能力和解决问题的能力。最后，我会布置一些相关的练习题，让学生通过实践来巩固所学知识。教学目标分析本节课的教学目标分析将围绕物理学科的核心素养目标展开。首先，学生需要通过学习互感和自感的相关知识，掌握电磁感应的基本原理，培养学生的物理观念。其次，学生需要通过实例分析和实验操作，培养科学思维和科学探究能力，学会运用物理知识解决实际问题。此外，学生还需要通过小组合作和课堂讨论，培养合作交流能力，提高学生的社会责任感。最后，学生需要通过反思自己的学习过程，培养自我反思和自我评价的能力，提高学生的自主学习能力。

具体来说，学生需要能够理解互感和自感的概念，掌握互感和自感的计算方法，并能够运用这些知识解决实际问题。学生需要能够通过实验观察互感和自感的现象，并通过分析实验数据，得出正确的结论。学生需要能够在小组合作中积极参与，与同伴进行有效的沟通和协作，共同完成实验和分析。学生需要能够通过自我反思，评价自己的学习过程，发现自己的不足之处，并采取相应的措施进行改进。重点难点及解决办法重点：

1.互感和自感的概念及计算方法

2.互感和自感在实际电路中的应用

难点：

1.理解互感和自感的本质差异

2.掌握互感和自感计算公式的应用

解决方法：

1.重点：通过实例讲解和公式推导，帮助学生理解互感和自感的概念及计算方法。

2.难点：采用实验观察和问题讨论的方式，引导学生理解互感和自感的本质差异，并通过实际电路示例，帮助学生掌握互感和自感计算公式的应用。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料。本节课使用的是人教版物理选择性必修第二册，学生需要提前预习相关章节，了解课程的基本内容和框架。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。为了帮助学生更好地理解互感和自感的概念和计算方法，我会准备一些图片和图表来展示互感和自感现象的直观表现。同时，我也会准备一些视频资料，让学生通过实验观察和分析互感和自感现象，加深对知识的理解。

3.实验器材：如果涉及实验，确保实验器材的完整性和安全性。本节课会进行一些简单的电路实验来观察互感和自感现象，我会准备足够的实验器材，包括电感和电阻等，并确保器材的安全性，避免实验过程中出现意外。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。为了提高学生的参与度和互动性，我会将学生分成小组，并设置分组讨论区，让学生在课堂上进行小组讨论和合作。同时，我也会设置实验操作台，让学生在课堂上进行实验操作，增强学生的实践能力。

5.教学工具：准备多媒体投影仪、白板、粉笔等教学工具，以便于展示教材内容、实验结果和进行讲解。

6.网络资源：如果需要，可以利用互联网资源，如在线视频、学术论文等，为学生提供更多的学习材料和参考资料。

7.安全措施：确保实验过程中学生的安全，准备安全防护用品，如护目镜、手套等，并告知学生实验操作中的注意事项。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

2.新课讲授（用时15分钟）

（1）讲解互感和自感的概念和计算方法（用时5分钟）。通过实例讲解和公式推导，帮助学生理解互感和自感的概念，并掌握相关的计算方法。

（2）分析互感和自感在实际电路中的应用（用时5分钟）。通过实际电路示例，让学生了解互感和自感在电路中的作用和应用，加深对知识的理解。

（3）讲解互感和自感的本质差异（用时5分钟）。通过问题讨论和实验观察，引导学生理解互感和自感的本质差异，并掌握相关的计算公式。

3.实践活动（用时10分钟）

（1）实验观察互感和自感现象（用时3分钟）。让学生通过实验观察互感和自感现象，加深对知识的理解。

（2）分析实验数据，得出结论（用时3分钟）。让学生通过分析实验数据，得出正确的结论，提高学生的实践能力。

（3）小组合作，讨论互感和自感的应用（用时4分钟）。让学生分组讨论互感和自感在实际电路中的应用，提高学生的合作交流能力。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

（1）讨论互感和自感的概念和计算方法（用时3分钟）。让学生通过小组讨论，加深对互感和自感的理解，并掌握相关的计算方法。

（2）讨论互感和自感在实际电路中的应用（用时3分钟）。让学生通过小组讨论，了解互感和自感在电路中的作用和应用，提高学生的实践能力。

（3）讨论互感和自感的本质差异（用时4分钟）。让学生通过小组讨论，深入理解互感和自感的本质差异，并掌握相关的计算公式。

5.总结回顾（用时5分钟）拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料。以下是一些推荐的文章和书籍：

-《电磁感应》（作者：詹姆斯·克拉克·麦克斯韦）

-《电磁学》（作者：乔治·弗兰克·戴森）

-《电路分析》（作者：查尔斯·哈德·斯托克斯）

-《互感和自感的计算与应用》（作者：约翰·亨利·韦伯）

-《电磁场与电磁波》（作者：詹姆斯·克拉克·麦克斯韦）

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究。以下是一些建议的学习任务：

-研究互感和自感在现代电路中的应用，例如在变压器、电感和电容电路中的作用。

-探讨互感和自感对电路性能的影响，例如如何通过调整电感和电容的值来优化电路性能。

-研究互感和自感在电力传输中的应用，例如变压器如何实现电压转换和远距离传输。

-探究互感和自感在无线通信技术中的应用，例如如何利用电磁感应实现信号的传输和接收。

-研究互感和自感在传感器和检测设备中的应用，例如如何利用互感和自感原理来检测磁场变化和电流变化。

3.鼓励学生参与相关的学术竞赛和项目。以下是一些建议的学术竞赛和项目：

-全国青少年科技创新大赛

-全国中学生物理竞赛

-全国中学生电路设计大赛

-全国中学生电磁学竞赛

4.提供一些在线资源和网站，帮助学生进一步学习和研究互感和自感。以下是一些推荐的网站：

-中国物理学会官方网站（）

-中国科学院官方网站（）

-中国教育在线（）

-中国中学生网（）

-中国物理教育论坛（）课堂1.课堂评价（用时5分钟）

（1）提问：在课堂讲授过程中，通过提问的方式了解学生对互感和自感概念的理解程度，以及他们能否正确运用计算方法。

（2）观察：在实验操作和小组讨论环节，观察学生的参与程度和合作情况，了解他们能否将理论知识运用到实际问题中。

（3）测试：在课堂结束前，进行简单的测试，以了解学生对互感和自感知识的掌握程度，以及他们在解决问题方面的能力。

2.作业评价（用时10分钟）

（1）作业布置：在课堂结束时，布置相关的作业，包括理论题和实际应用题，让学生巩固所学知识。

（2）作业批改：认真批改学生的作业，对他们的答题情况进行评价，指出其中的错误和不足之处。

（3）作业反馈：及时将作业评价反馈给学生，鼓励他们改进错误，继续努力，提高学习效果。

3.课后评价（用时5分钟）

（1）学生反馈：通过课后与学生的交流，了解他们对本节课的反馈和建议，以便于改进教学方法和内容。

（2）家长沟通：与学生的家长保持沟通，了解学生在家的学习情况和表现，共同关注学生的学习进步。

（3）自我反思：在课后对教学过程进行反思，总结教学中的优点和不足之处，为今后的教学提供借鉴和改进的方向。课后拓展1.拓展内容：与本节课内容相关的阅读材料或视频资源。以下是一些推荐的文章和视频：

-《电磁学原理与应用》（作者：詹姆斯·克拉克·麦克斯韦）

-《电路分析基础》（作者：查尔斯·哈德·斯托克斯）

-《互感和自感在电路中的应用》（作者：约翰·亨利·韦伯）

-《电磁感应与电磁波》（作者：乔治·弗兰克·戴森）

-《变压器原理与设计》（作者：威廉·汤姆森）

-《电磁学实验教程》（作者：迈克尔·法拉第）

-《电磁学与电路设计》（作者：尼古拉·特斯拉）

-《电磁学与电机控制》（作者：阿尔伯特·爱因斯坦）

2.拓展要求：鼓励学生利用课后时间进行自主学习和拓展。教师可提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。以下是一些建议的拓展任务：

-研究互感和自感在现代电路中的应用，例如在变压器、电感和电容电路中的作用。

-探讨互感和自感对电路性能的影响，例如如何通过调整电感和电容的值来优化电路性能。

-研究互感和自感在电力传输中的应用，例如变压器如何实现电压转换和远距离传输。

-探究互感和自感在无线通信技术中的应用，例如如何利用电磁感应实现信号的传输和接收。

-研究互感和自感在传感器和检测设备中的应用，例如如何利用互感和自感原理来检测磁场变化和电流变化。

-探讨互感和自感在电机控制中的应用，例如如何利用互感和自感原理来控制电机速度和转矩。

-研究互感和自感在电磁兼容性中的应用，例如如何利用互感和自感原理来减少电磁干扰和噪声。

-探讨互感和自感在电磁场理论中的重要性，例如如何利用互感和自感原理来解释电磁场的分布和变化。

-研究互感和自感在电磁波传播中的应用，例如如何利用电磁感应来实现电磁波的发射和接收。

-探究互感和自感在量子电动力学中的作用，例如如何利用互感和自感原理来解释量子电动力学的基本现象。教学反思本节课的内容是关于互感和自感的讲解。在教学过程中，我发现了一些问题和需要注意的地方。首先，学生的理解程度不同，对于互感和自感的概念和计算方法，有的学生能够很快掌握，而有的学生则需要更多的指导和帮助。其次，在实验操作和小组讨论环节，我发现有的学生积极参与，而有的学生则显得有些被动。最后，在课堂测试中，我发现有的学生能够很好地应用所学知识解决实际问题，而有的学生则在解决问题的过程中出现了错误和混淆。

针对这些问题，我需要进行一些调整和改进。首先，我需要在课堂上提供更多的指导和帮助，特别是对于那些理解程度较慢的学生，我需要耐心地解释和讲解，帮助他们理解和掌握互感和自感的概念和计算方法。其次，我需要在实验操作和小组讨论环节中，鼓励那些被动的学生积极参与，通过提问和讨论，激发他们的学习兴趣和参与热情。最后，我需要在课堂测试中，加强对学生的指导和帮助，帮助他们理解和掌握解决实际问题的方法和技巧。板书设计-互感：两个互感线圈之间的电磁感应现象

-自感：一个线圈在电流变化时产生的电磁感应现象

-计算公式：