2024-2025学年高中物理 第四章 电磁感应 1 划时代的发现（3）教学实录 新人教版选修3-2

2024-2025学年高中物理第四章电磁感应1划时代的发现（3）教学实录新人教版选修3-2学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：电磁感应

2.教学年级和班级：高中一年级（1）班

3.授课时间：2024年10月15日星期一第3节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.科学思维：培养学生通过实验观察、数据分析等方法，理解电磁感应现象，发展科学探究能力。

2.科学探究：引导学生运用控制变量法，设计实验探究电磁感应的条件，培养实验操作和数据分析能力。

3.科学态度与责任：使学生认识到电磁感应在科技发展中的重要性，激发学生对物理学的兴趣和探索精神。重点难点及解决办法重点：

1.电磁感应现象的理解：重点在于使学生掌握法拉第电磁感应定律的基本概念和公式，理解感应电动势与磁通量变化的关系。

解决办法：通过实验演示，结合实例分析，帮助学生直观理解电磁感应现象。

难点：

1.感应电流方向判断：学生难以应用楞次定律准确判断感应电流的方向。

解决办法：通过动画演示和实例分析，引导学生总结规律，使用右手定则进行判断。

2.电磁感应与能量转化：理解电磁感应过程中能量转化的机制。

解决办法：通过实际应用案例，如发电机工作原理，帮助学生建立能量转化的概念。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（电脑、投影仪）、电磁感应实验装置、磁铁、线圈、电流表、电源、开关等。

-课程平台：学校内部网络教学平台，用于发布教学资料和在线作业。

-信息化资源：电磁感应相关视频教程、在线实验模拟软件、科学教育网站。

-教学手段：PPT演示文稿、黑板板书、实验操作指导书。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对电磁感应的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道电磁感应是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于发电机的图片或视频片段，让学生初步感受电磁感应的魅力或特点。

简短介绍电磁感应的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.电磁感应基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解电磁感应的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解电磁感应的定义，包括其主要组成元素或结构，如导体、磁场、感应电动势等。

详细介绍电磁感应的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解法拉第电磁感应定律。

3.电磁感应案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解电磁感应的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的电磁感应案例进行分析，如发电机、变压器的工作原理。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解电磁感应的应用和实际效果。

引导学生思考这些案例对现代科技发展的影响，以及电磁感应技术在日常生活和工业生产中的应用。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与电磁感应相关的主题进行深入讨论，如“电磁感应在能源利用中的应用”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对电磁感应的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调电磁感应的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括电磁感应的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调电磁感应在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用电磁感应技术。

7.课后作业

目标：让学生巩固学习效果，提高应用能力。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于电磁感应的短文或报告，要求结合实际生活或学习中的案例，分析电磁感应的应用和影响。

鼓励学生进行课外研究，探索电磁感应的更多应用领域。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.理解电磁感应基本概念：通过本节课的学习，学生能够准确理解电磁感应的定义、原理以及法拉第电磁感应定律的基本内容。他们能够区分电磁感应与静电感应的区别，并能够解释电磁感应现象在生活中的应用。

2.掌握电磁感应定律：学生能够熟练运用法拉第电磁感应定律进行计算，解决实际问题。他们能够根据磁通量的变化，计算出感应电动势的大小，并能够应用楞次定律判断感应电流的方向。

3.提高实验操作能力：学生在实验过程中，通过实际操作电磁感应实验装置，提高了实验技能。他们学会了如何正确使用实验器材，如何观察实验现象，如何记录和分析实验数据。

4.增强科学探究能力：学生在学习电磁感应的过程中，通过观察、假设、实验验证等步骤，培养了科学探究的能力。他们学会了如何提出问题、设计实验、分析结果，并能够从实验中得出结论。

5.提升团队合作精神：在小组讨论和课堂展示环节，学生学会了与他人合作，共同完成任务。他们能够倾听他人的意见，尊重不同的观点，并能够在团队中发挥自己的优势。

6.增进对物理学的兴趣：通过学习电磁感应，学生对物理学产生了更浓厚的兴趣。他们认识到物理学在科技发展中的重要作用，并希望能够进一步探索物理学领域的奥秘。

7.培养解决问题的能力：学生在学习电磁感应的过程中，遇到了各种实际问题。通过自主思考和团队合作，他们学会了如何分析问题、寻找解决方案，并能够将理论知识应用于实际生活中。

8.提高逻辑思维能力：电磁感应的学习需要学生具备较强的逻辑思维能力。他们在学习过程中，通过分析电磁感应现象的内在联系，提高了逻辑推理和判断能力。

9.增强创新意识：在讨论电磁感应的未来发展或改进方向时，学生提出了许多创新性的想法和建议。这表明他们在学习过程中，不仅掌握了知识，还具备了创新意识。

10.提高自主学习能力：课后作业的完成，要求学生自主学习，查阅相关资料，撰写报告。这一过程有助于提高学生的自主学习能力，培养他们独立思考、解决问题的能力。板书设计①电磁感应基本概念

-法拉第电磁感应定律

-感应电动势

-磁通量

-楞次定律

②电磁感应定律公式

-ε=-dΦ/dt

-ε=nΔΦ/t

-n：线圈的匝数

-Φ：磁通量

-t：时间

③感应电流方向判断

-右手定则

-楞次定律：感应电流的方向总是要使它所产生的磁场抵抗原磁通量的变化

④电磁感应现象举例

-发电机的工作原理

-变压器的工作原理

-电磁制动

⑤电磁感应能量转化

-机械能转化为电能

-电能转化为机械能

⑥实验注意事项

-确保实验装置连接正确

-注意观察实验现象，准确记录数据

-安全使用实验器材重点题型整理1.题型一：法拉第电磁感应定律的应用

问题：一长直导线通有电流I，导线旁边有一矩形线圈，线圈与导线在同一平面内，且线圈的一边与导线平行。求当导线中的电流以恒定速率增加时，线圈中的感应电动势的大小和方向。

答案：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势ε=-dΦ/dt。线圈中的磁通量Φ=B*A*l，其中B为磁感应强度，A为线圈面积，l为导线长度。由于电流I以恒定速率增加，磁感应强度B也以恒定速率增加，因此感应电动势ε=-d(B*A*l)/dt。假设电流I增加速率为dI/dt，则感应电动势ε=-d(B*A*l)/dt=-A*l*dB/dt。若导线电流增加导致磁场增强，则dB/dt>0，因此感应电动势ε的方向与导线电流增加的方向相反。

2.题型二：楞次定律的应用

问题：一个闭合线圈置于均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。当磁场以恒定速率增强时，线圈中的感应电流方向是什么？

答案：根据楞次定律，感应电流的方向总是要使它所产生的磁场抵抗原磁通量的变化。由于磁场增强，线圈中的磁通量Φ增加，感应电流会产生一个磁场，该磁场与原磁场方向相反，从而抵抗磁通量的增加。因此，感应电流的方向与原磁场方向相反。

3.题型三：感应电动势的计算

问题：一个线圈在变化的磁场中，磁通量每秒变化10Wb。线圈的匝数为1000匝，求线圈中的感应电动势。

答案：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势ε=nΔΦ/Δt。代入数据得ε=1000*10Wb/s=10000V。

4.题型四：感应电流方向的判断

问题：一个长直导线通有电流I，旁边有一闭合线圈。当导线中的电流以恒定速率增加时，线圈中的感应电流方向是什么？

答案：根据楞次定律，感应电流的方向总是要使它所产生的磁场抵抗原磁通量的变化。由于导线电流增加导致磁场增强，线圈中的感应电流会产生一个磁场，该磁场与原磁场方向相反，从而抵抗磁通量的增加。因此，感应电流的方向与导线电流增加的方向相反。

5.题型五：电磁感应能量转化

问题：一个线圈在变化的磁场中转动，磁通量每秒变化20Wb。线圈的匝数为500匝，求线圈每秒转动的能量转化。

答案：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势ε