2024-2025學(xué)年高中物理第四章電磁感應(yīng)5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況（4）教學(xué)實錄新人教版選修3-2主備人備課成員設(shè)計思路本節(jié)課圍繞“電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況”展開，以新人教版選修3-2教材為基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)生實際情況，通過實驗演示、小組討論、課堂練習(xí)等形式，引導(dǎo)學(xué)生深入理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，掌握電磁感應(yīng)的基本規(guī)律。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力為目標(biāo)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象、提出科學(xué)問題、設(shè)計實驗方案、分析實驗數(shù)據(jù)的能力；提高學(xué)生運用物理知識解釋自然現(xiàn)象、解決實際問題的能力；增強學(xué)生科學(xué)探究精神和團隊合作意識；激發(fā)學(xué)生對電磁現(xiàn)象的探究興趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識。

學(xué)生在此前已經(jīng)學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的電磁學(xué)知識，包括電流、電壓、電阻等概念，以及簡單的磁場和電場理論。此外，他們還接觸過電路的基本原理和歐姆定律等電路分析的基本方法。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格。

學(xué)生對電磁感應(yīng)現(xiàn)象普遍表現(xiàn)出濃厚的興趣，因為他們對周圍世界的電磁現(xiàn)象有直觀的感受。學(xué)生的能力方面，他們具備一定的抽象思維能力，能夠理解基本的物理概念。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過實驗操作來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更傾向于通過理論推導(dǎo)來理解物理規(guī)律。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)。

學(xué)生在理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象時可能遇到的困難包括：難以將抽象的物理概念與具體的實驗現(xiàn)象聯(lián)系起來；對于法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用可能存在困難；在解決實際問題過程中，如何正確應(yīng)用電磁感應(yīng)定律和電路知識可能是一個挑戰(zhàn)。此外，學(xué)生在小組討論和合作學(xué)習(xí)時，可能需要克服溝通和協(xié)作上的障礙。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有最新的人教版選修3-2教材，以便課堂講解和課后復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備電磁感應(yīng)現(xiàn)象相關(guān)的圖片、動畫演示視頻，以及法拉第電磁感應(yīng)定律的圖表。

3.實驗器材：包括磁鐵、線圈、電池、開關(guān)、電流表等，確保實驗器材齊全且安全。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，提供實驗操作臺，并確保教室光線充足，環(huán)境整潔。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

（教師）同學(xué)們，上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)的基本概念，今天我們將繼續(xù)探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況。請大家回憶一下，電磁感應(yīng)現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？今天我們將深入探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的兩種典型情況。

（學(xué)生）電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由導(dǎo)體在磁場中運動或磁場變化時產(chǎn)生的。

二、新課講授

1.情況一：導(dǎo)體在磁場中運動

（教師）首先，我們來探討第一種情況：導(dǎo)體在磁場中運動。請大家觀察實驗裝置，當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

（學(xué)生）會產(chǎn)生電流。

（教師）很好，那么這個電流是如何產(chǎn)生的呢？請同學(xué)們思考一下，導(dǎo)體在磁場中運動時，磁通量發(fā)生了怎樣的變化？

（學(xué)生）磁通量發(fā)生了變化。

（教師）正確。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)磁通量發(fā)生變化時，會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。接下來，我們通過實驗來驗證這一現(xiàn)象。

（教師）請同學(xué)們分組進(jìn)行實驗，觀察導(dǎo)體在磁場中運動時電流表指針的變化。

（學(xué)生）實驗結(jié)果顯示，當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，電流表指針確實發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

（教師）這說明導(dǎo)體在磁場中運動時，確實會產(chǎn)生感應(yīng)電流。那么，這個感應(yīng)電流的方向是如何確定的呢？

（教師）這里涉及到楞次定律，它告訴我們，感應(yīng)電流的方向總是阻礙引起它的磁通量的變化。接下來，我們通過動畫演示來進(jìn)一步理解楞次定律。

（教師）請同學(xué)們觀看動畫演示，分析感應(yīng)電流方向與磁通量變化的關(guān)系。

（學(xué)生）通過動畫演示，我們明白了感應(yīng)電流方向與磁通量變化的關(guān)系。

2.情況二：磁場變化

（教師）接下來，我們來探討第二種情況：磁場變化。請大家思考一下，當(dāng)磁場發(fā)生變化時，會在導(dǎo)體中產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

（學(xué)生）會產(chǎn)生電流。

（教師）很好，那么這個電流是如何產(chǎn)生的呢？請同學(xué)們思考一下，磁場變化時，磁通量發(fā)生了怎樣的變化？

（學(xué)生）磁通量發(fā)生了變化。

（教師）正確。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)磁通量發(fā)生變化時，會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。接下來，我們通過實驗來驗證這一現(xiàn)象。

（教師）請同學(xué)們分組進(jìn)行實驗，觀察磁場變化時電流表指針的變化。

（學(xué)生）實驗結(jié)果顯示，當(dāng)磁場變化時，電流表指針確實發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

（教師）這說明磁場變化時，確實會產(chǎn)生感應(yīng)電流。那么，這個感應(yīng)電流的方向是如何確定的呢？

（教師）這里同樣涉及到楞次定律，它告訴我們，感應(yīng)電流的方向總是阻礙引起它的磁通量的變化。接下來，我們通過動畫演示來進(jìn)一步理解楞次定律。

（教師）請同學(xué)們觀看動畫演示，分析感應(yīng)電流方向與磁通量變化的關(guān)系。

（學(xué)生）通過動畫演示，我們明白了感應(yīng)電流方向與磁通量變化的關(guān)系。

三、課堂練習(xí)

（教師）為了鞏固今天所學(xué)的知識，請同學(xué)們完成以下練習(xí)題。

（學(xué)生）認(rèn)真完成練習(xí)題。

四、課堂小結(jié)

（教師）今天我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況，即導(dǎo)體在磁場中運動和磁場變化。通過實驗和動畫演示，我們明白了感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和方向。希望大家能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識運用到實際問題中，提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。

（學(xué)生）明白了，謝謝老師。

五、課后作業(yè)

（教師）請同學(xué)們課后完成以下作業(yè)。

（學(xué)生）認(rèn)真完成作業(yè)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-電磁感應(yīng)的歷史背景：介紹電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者邁克爾·法拉第的生平和科學(xué)貢獻(xiàn)，以及電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)過程。

-電磁感應(yīng)的應(yīng)用實例：探討電磁感應(yīng)在實際生活中的應(yīng)用，如發(fā)電機、變壓器、電動機等，以及它們在工業(yè)、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域的具體應(yīng)用。

-電磁感應(yīng)的數(shù)學(xué)描述：介紹法拉第電磁感應(yīng)定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，以及如何通過數(shù)學(xué)工具分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

-電磁感應(yīng)的實驗設(shè)計：提供一些簡單的電磁感應(yīng)實驗設(shè)計案例，如制作簡易發(fā)電機、研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象與導(dǎo)體速度的關(guān)系等。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)科普書籍或文章，了解電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展歷程。

-觀看科普視頻或紀(jì)錄片，直觀感受電磁感應(yīng)現(xiàn)象和其在生活中的應(yīng)用。

-參與學(xué)校或社區(qū)的科學(xué)實驗活動，親自動手進(jìn)行電磁感應(yīng)實驗，加深對理論知識的理解。

-通過在線學(xué)習(xí)平臺，學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的數(shù)學(xué)描述和相關(guān)計算方法。

-與同學(xué)組成學(xué)習(xí)小組，共同探討電磁感應(yīng)的原理和應(yīng)用，互相分享學(xué)習(xí)心得。

-針對電磁感應(yīng)在實際生活中的應(yīng)用，進(jìn)行調(diào)查研究，了解相關(guān)技術(shù)發(fā)展動態(tài)。

-結(jié)合所學(xué)知識，嘗試設(shè)計一個利用電磁感應(yīng)原理的創(chuàng)新項目，如制作一個簡易的節(jié)能裝置。

-在學(xué)習(xí)過程中，注意收集和整理與電磁感應(yīng)相關(guān)的資料，建立自己的知識庫。

-定期復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)的相關(guān)知識點，鞏固所學(xué)內(nèi)容，提高解題能力。板書設(shè)計①電磁感應(yīng)現(xiàn)象

-法拉第電磁感應(yīng)定律

-楞次定律

-感應(yīng)電動勢

-感應(yīng)電流

②電磁感應(yīng)現(xiàn)象的分類

-導(dǎo)體在磁場中運動

-磁場變化

③電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗驗證

-導(dǎo)體在磁場中運動實驗

-磁場變化實驗

④電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用

-發(fā)電機

-變壓器

-電動機

⑤電磁感應(yīng)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)描述

-法拉第電磁感應(yīng)定律公式

-楞次定律表達(dá)式

⑥電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理意義

-磁通量變化

-感應(yīng)電動勢產(chǎn)生

-感應(yīng)電流方向

⑦電磁感應(yīng)現(xiàn)象的學(xué)習(xí)方法

-觀察實驗現(xiàn)象

-分析實驗數(shù)據(jù)

-運用數(shù)學(xué)工具

-理論聯(lián)系實際反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實驗與理論相結(jié)合：在教學(xué)中，我注重將電磁感應(yīng)的實驗現(xiàn)象與理論相結(jié)合，通過實驗演示讓學(xué)生直觀感受電磁感應(yīng)的產(chǎn)生過程，提高學(xué)生的實驗操作能力和觀察能力。

2.互動式教學(xué)：我嘗試采用互動式教學(xué)方法，鼓勵學(xué)生在課堂上提問、討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解不夠深入：部分學(xué)生在理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，仍然存在抽象思維與具體現(xiàn)象脫節(jié)的問題，需要進(jìn)一步加強理論聯(lián)系實際的能力。

2.教學(xué)方法單一：在教學(xué)中，我主要采用講解和實驗演示的方式，缺乏多樣化的教學(xué)手段，可能會限制學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

3.評價方式不夠全面：目前的教學(xué)評價主要側(cè)重于學(xué)生對知識的掌握程度，對于學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的評價不夠全面。

反思改進(jìn)措施（三）

1.深化理論教學(xué)，強化實踐環(huán)節(jié)：針對學(xué)生對電磁感應(yīng)現(xiàn)象理解不夠深入的問題，我將進(jìn)一步深化理論教學(xué)，同時增加實踐環(huán)節(jié)，如組織學(xué)生參與電磁感應(yīng)實驗設(shè)計，提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。

2.豐富教學(xué)手段，提高課堂活力：為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，我將嘗試引入多媒體教學(xué)、小組討論、角色扮演等多種教學(xué)手段，使課堂更加生動有趣。

3.完善評價體系，關(guān)注學(xué)生全面發(fā)展：在評價方面，我將建立更加全面的評價體系，不僅關(guān)注學(xué)生對知識的掌握，還要關(guān)注學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，通過多元化的評價方式，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。典型例題講解例題1：一長直導(dǎo)線通有電流I，導(dǎo)線旁有一矩形線圈，且導(dǎo)線與線圈在同一平面內(nèi)。當(dāng)導(dǎo)線中的電流以0.1T/s的速率增大時，求矩形線圈中感應(yīng)電動勢的大小。

解答：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢E的大小為：

\[E=-\frac{d\Phi}{dt}\]

其中，Φ為磁通量，t為時間。磁通量Φ可以通過導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場B與線圈面積S的乘積來計算：

\[\Phi=B\cdotS\]

導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場B與電流I的關(guān)系為：

\[B=\frac{\mu_0\cdotI}{2\pi\cdotr}\]

其中，μ0為真空磁導(dǎo)率，r為導(dǎo)線到線圈中心的距離。將B代入Φ的表達(dá)式中，得到：

\[\Phi=\frac{\mu_0\cdotI\cdotS}{2\pi\cdotr}\]

對Φ關(guān)于時間t求導(dǎo)，得到感應(yīng)電動勢E：

\[E=-\frac{d\Phi}{dt}=-\frac{\mu_0\cdotS\cdotI}{2\pi\cdotr}\cdot\frac{dI}{dt}\]

代入給定的數(shù)值，得到：

\[E=-\frac{4\pi\cdot10^{-7}\cdotS\cdot0.1}{2\pi\cdotr}=-\frac{2\cdot10^{-7}\cdotS}{r}\]

因此，感應(yīng)電動勢E的大小為：

\[E=-\frac{2\cdot10^{-7}\cdotS}{r}\text{V}\]

例題2：一個閉合線圈位于均勻磁場中，磁場方向與線圈平面垂直。當(dāng)磁場強度以0.5T/s的速率減小，求線圈中的感應(yīng)電流大小。

解答：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢E的大小為：

\[E=-\frac{d\Phi}{dt}\]

磁通量Φ為：

\[\Phi=B\cdotS\]

其中，B為磁場強度，S為線圈面積。對Φ關(guān)于時間t求導(dǎo)，得到感應(yīng)電動勢E：

\[E=-\frac{d(B\cdotS)}{dt}=-S\cdot\frac{dB}{dt}\]

代入給定的數(shù)值，得到：

\[E=-S\cdot0.5=-0.5S\text{V}\]

根據(jù)歐姆定律，感應(yīng)電流I的大小為：

\[I=\frac{E}{R}\]

其中，R為線圈的總電阻。假設(shè)R為10Ω，則感應(yīng)電流I為：

\[I=\frac{-0.5S}{10}=-0.05S\text{A}\]

例題3：一個長直導(dǎo)線通有電流I，導(dǎo)線旁有一圓形線圈，且導(dǎo)線與線圈在同一平面內(nèi)。當(dāng)導(dǎo)線中的電流以0.2A/s的速率增大時，求圓形線圈中感應(yīng)電動勢的大小。

解答：使用與例題1類似的方法，可以得到感應(yīng)電動勢E的表達(dá)式：

\[E=-\frac{2\cdot10^{-7}\cdotS\cdotI}{r}\]

代入給定的數(shù)值，得到：

\[E=-\frac{2\cdot10^{-7}\cdotS\cdot0.2}{r}=-\frac{4\cdot10^{-8}\cdotS}{r}\]

因此，感應(yīng)電動勢E的大小為：

\[E=-\frac{4\cdot10^{-8}\cdotS}{r}\text{V}\]

例題4：一個閉合線圈位于均勻磁場中，磁場方向與線圈平面垂直。當(dāng)磁場強度以0.3T/s的速率增大時，求線圈中的感應(yīng)電流大小。

解答：使用與例題2類似的方法，可以得到感應(yīng)電動勢E的表達(dá)式：

\[E=-S\cdot\frac{dB}{dt}\]

代入給定的數(shù)值，得到：

\[E=-S\cdot0.3=-0.3S\text{V}\]

假設(shè)線圈的總電阻R為15Ω，則感應(yīng)電流I為：

\[I=\frac{-0.3S}{15}=-0.02S\text{A}\]

例題5：一個長直導(dǎo)線通有電流I，導(dǎo)線旁有一矩形線圈，且導(dǎo)線與線圈在同一平面內(nèi)。當(dāng)導(dǎo)線中的電流以0.25A/s的速率增大時，求矩形線圈中感應(yīng)電動勢的大小。

解答：使用與例題1類似的方法，可以得到感應(yīng)電動勢E的表達(dá)式：

\[E=-\frac{2\cdot10^{-7}\cdotS\cdotI}{r}\]

代入給定的數(shù)值，得到：

\[E=-\frac{2\cdot10^{-7}\cdotS\cdot0.25}{r}=-\frac{5\cdot10^{-8}\cdotS}{r}\]

因此，感應(yīng)電動勢E的大小為：

\[E=-\frac{5\cdot10^{-8}\cdotS}{r}\text{V}\]作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.完成教材中“電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況”的相關(guān)練習(xí)題，包括選擇題、填空題和簡答題，以鞏固對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解。

2.設(shè)計