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1、探究电磁感应的产生条件教学设计 一、教学过程与教学资源设计 （一）教学流程图 创设情景提出问题 猜想与假设实验设计进行实验与收集证据分析与论证交流与合作 新问题提出 （二）教学指导策略 1. 将原来的演示实验改变成演示与学生探究实验。 2.采用实验探究法。 3.用多媒体课件辅助教学解决教学重点。 （三）教学过程 .创设情景 教师：物理学的发展极大地推动了科技的发展和社会的进步。电能，就是物理学对人类社会的巨大贡献之一，人类的生产生活已经离不开电能，大面积的停电事故甚至能够造成人们的恐慌。电能是怎么产生的呢？从今天开始，我们就来研究这个问题。下面我们来做一个有趣的实验：这是一根导线，我把它的两端
2、联在了微电流传感器上，下面请两位同学抓住导线两端，摇这根导线，我们会看到什么现象？ 两生：摇导线。 学生：看到有电流产生。 教师：我们一起回顾一下部分近代电磁学发展的历史。 1800年，意大利物理学家伏打发明伏打电堆。 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流周围存在磁场。 同年，法国物理学家安培总结出判断电流周围磁场的安培定则。 （用大屏幕打出欧洲地图，随着讲述打出科学家的肖像及研究成果） （设计说明：让学生了解物理科学与人类社会的互动关系,体会科学精神与人文精神的结合。利用高科技仪器“微电流传感器”演示“摇绳发电”产生“惊奇”效果，激发学生探究的兴趣，增强学生的感性认识，活跃课堂气氛。通过物
3、理学史的介绍，引导学生迅速进入学习状态） 2.提出问题： 教师：根据“电流产生磁场”，我们联想到什么？ 3.猜想与假设： 学生：能不能利用磁场产生电流？ （设计说明：通过设问，引导学生做出猜想与假设，为探究做好准备，并且体会科学家的思维方法以及物理学的“对称美”） 4.学生探究（实验设计，进行实验与收集证据）： 教师：我们和科学家想到一块了。很多科学家也研究了这个问题。其中有一位科学家为电学的发展做出了巨大的贡献他就是法拉第。法拉第历经十年艰苦研究终于发现利用磁场产生电流的现象，这就是电磁感应现象（教师板书）。这就是他当时的实验电路（打出实验电路图）。我们分析一下这个电路左边和右边这两个线圈分
4、别起到什么作用。 学生：右边的线圈通电流后在周围空间产生磁场，左边的线圈可能产生感应电流，小磁针用来检验感应电流。 教师：什么时候产生电流。 学生：在开关闭合和断开的瞬间。 （设计说明：通过介绍法拉第曲折顽强而又闪烁着智慧的创造性思维和实践过程，学生可以学习借鉴科学家的研究过程，为探究实验打下基础，同时激发了学生的学习兴趣，培养了学生坚忍不拔的意志、实事求是的科学态度、勇于创新的精神以及分析问题和解决问题的能力。） 教师：在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图所示。 演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表格中。
5、 学生：观察实验，记录现象，归纳总结。 教师：还有哪些情况可以产生感应电流呢？ 演示：如图所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表格中。 学生：观察现象，记录现象并进行归纳总结。 （设计说明：这两个演示实验起到了承前启后的作用，从学生的前认知引入，也启发学生思考新问题，同时培养了学生的观察，分析，归纳总结能力。） 教师：（提问）除了永磁体，我们还可以利用什么产生磁场？ 学生：我们还可以用电流产生磁场。 教师：怎样简单改变电流产生的磁场的大小？ 学生：可以通过改变电流的大小来改变磁场的大小。 教师：怎样改变电流的大小？ 学生
6、：利用滑动变阻器。 教师：怎样检验是否有电流产生 ？ 学生：使用电流表检验。 教师：现在我们分析一下桌面上的仪器的作用。 学生：细线圈通电流产生磁场，滑动变阻器改变电流大小，粗线圈，学生电源，开关，导线若干，电流表检验是否有感应电流产生。 （设计说明：通过精心设计一系列有梯度的问题，一个接一个由浅入深地紧紧抓住学生的思维认识层次，有效的启发了学生对探究实验设计思路，而且可以集中学生的注意力，充分调动学生的学习积极性，同时渗透了在研究问题时，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾的科学思维方法。） 教师：现在我们大家讨论一下，怎样利用桌上的仪器设计一个产生感应电流的电路？ 学生：分组讨论设计实验方案。 （教
7、师参与学生讨论及时了解学生情况并予以指导） 学生：学生代表到讲台前展示自己设计的实验方案及实验步骤。 学生甲：接通和断开开关。 学生乙：向左或向右移动滑动变阻器的滑片。 学生丙：拔出或插入小螺线管。 学生丁：让小螺线管绕大螺线管转。 教师：同学们的设计非常好，下面我们就按照我们的设计来进行实验。 学生： 进行实验，收集证据，记录现象。 教师：及时了解学生的实验情况并给予指导。 （设计说明：让学生通过亲身经历和体验科学探究活动，学习科学探究的方法，初步形成科学探究的能力，增强学生的创新意识，培养学生实事求是、严谨认真的科学态度。教师作为学生学习活动的参与者，与学生一起讨论，发现学生思维中的闪光点
8、，同时作为引导者，发现学习有困难的学生，及时给予帮助。） 5.分析与论证： 教师：同学们实验做得很认真，大多数同学已经观察到了感应电流。你在什么情况下操作时观察到了感应电流？ 学生甲：通、断电瞬间，有电流产生。 学生乙：变阻器滑动片快速移动过程中，有电流产生。 学生丙：拔出或插入小螺线管，有电流产生。 教师：非常好，我们发现了这几种情况下都能产生感应电流。当年在法拉第观察到感应电流之后，他又做了一系列实验，总结了五种情况。（教师打出投影）物理的美也在于它的“简洁性”，我们能不能找到这些情况的共同点，就是它们的本质呢？下面我们利用Flash动画重现我们刚才的探究实验，请同学们观察它们的特点。 学
9、生：进行分组讨论对比总结产生感应电流的条件。 （设计说明：将学生的实验结果与法拉第的实验放在同等地位，学生享受到了成功的喜悦，激发学生的学习兴趣；通过Flash动画重现实验，让抽象的知识变得形象和生动起来，有效的帮助学生抓住电磁感应现象的本质，同时也体现出物理学的“简洁”之美。） 6.交流与合作： 学生：闭合回路磁感线条数的变化。 教师：在上一章中我们学过一个描述磁感线条数的物理量，请同学们回忆。 学生：磁通量。 教师：对，磁感线条数发生变化实际上就是磁通量发生了变化。所以我们总结一下产生感应电流的条件： 学生：闭合电路中的磁通量发生变化。 教师：很好。不论用什么方法，只要穿过闭合电路中的磁通
10、量发生变化，闭合电路中就有电流产生（教师板书）。我们初中学习的闭合回路的部分导体切割磁感线能不能用磁通量的变化来解释呢？ 学生：可以，当闭合回路部分到体切割磁感线时，实际上就是闭合回路所包括的磁感线条数发生了变化，就是磁通量发生了变化。 教师：非常好，电磁感应现象的本质就是闭合回路的磁通量发生了变化。一切电磁感应现象都可以用磁通量的变化来分析。 （设计说明：在学生探究实验和小组讨论的基础上，通过教师的引导，让学生自己归纳总结出电磁感应的条件，充分体现学生是学习的主体；回扣第一个演示实验，目的是让学生透过现象看到电磁感应现象的本质。） .运用创新： 教师：刚上课时，我们两个同学摇一根导线发现有电
11、流产生，这是为什么？ 学生：导线切割了地磁场。 教师：对，这是亚特兰第斯号航天飞机太空“悬绳发电”。（教师打出投影） （设计说明：利用科技发展的前沿，激发学生学习物理的兴趣，培养运用物理解决实际问题的能力。） .小结： 教师：本节课研究了什么问题？ 学生：什么是电磁感应现象及产生电磁感应现象的条件。 .新问题的提出： 教师：请同学们课下思考两个问题： （）刚才三个实验中的电能分别是什么能量转化来的？ （）将磁铁插入或拔出线圈时，电流表的指针偏转有什么不同？ （设计说明：通过新问题的提出，引导学生思考，为以后的教学做好铺垫。） 10.课堂练习： 一个矩形线框在有界匀强磁场中怎样能够产生感应电流？
12、 11.作业： 一个矩形线框在一条通电直导线旁边怎样产生感应电流？ 附板书： 4.探究电磁感应的产生条件 一、电磁感应现象： 利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。 二、产生感应电流的条件： 只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。 三、学习效果评价设计： 1.评价 这节课的教学较好地体现了新课改的要求，学生成为学习的主体，而我作为教师只是教学的组织者、引导者和参与者。我通过创设问题情景，引领学生带着问题进行实验探究，帮助学生逐步从初中的“切割”过渡到电磁感应的本质“闭合回路磁通量发生变化”，学生真正经历了一个完整的科学探究过程：提出问题、猜想与假设、制定计
13、划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、交流与合作等，学生能够比较好地自主设计并实施实验，体验了科学探究的全过程，自始至终，绝大多数学生的思维处于思考、探究的兴奋状态，从而比较容易的理解产生感应电流的条件，顺利的完成了三维教学目标，培养学生较全面的自学能力和人际沟通能力，也培养了学生的良好的意志品质。 2.反思： 思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。把讲授课改成探究课不仅仅是教学形式的变化,这种变化是以学生为本的一种尝试。主要思维是：一是把学生作为学习的主体去对待；二是将科学方法作为学生实践的探究方法对学生进行科学方法的培养；三是通过探究培养学生的兴趣，从探究中获得探索科学的思维方法和信心及投身科学研究的信念。