4.2 探究感应电流的产生条件
教学设计及教学反思
【教材分析】
本节教学内容高中物理（选修3-2）第四章第二节《探究电磁感应的产生条件》，属于电磁感应的基础课。学生通过上一章的学习，认识了磁体、磁场、各种电流磁场磁感线的分布规律，理解了磁通量和磁通量变化的概念；在本章第一节《划时代的发现》的资料中，又了解了法拉第通过十年的艰苦努力，发现了电磁感应现象，自然会激发起同学们继续探究电磁感应产生的条件兴趣和热情，而且同学们目前已经有一定的电学实验操作基础。主要是让学生在实验探究的基础上，从理论的高度分析和掌握电磁感应的概念和产生条件，为后继教学中对电磁感应规律的研究打下良好的实验基础和理论基础。
【学情分析】
学生在初中虽然对电磁感应有了初步的认识，但还比较肤浅，仅存留在现象上，例如，知道“闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时产生电流的现象称为电磁感应现象”，但对产生电磁感应的根本原因还缺乏全面的和理性的认识。同样的，绝大多数学生虽然在初中经历了不少“科学探究”，但对科学探究的理论分析能力和拓展性推理能力还较弱。
【教学策略】
本节教学中要激励学生主动参与意识，引导学生通过实验探究寻找物理规律。在提出问题---动手设计---观察描述---归纳总结---实践应用等小组实验探究活动过程中，体验亲自动手设计获得实验成功的乐趣，感受小组合作的力量，激发学习物理的兴趣。培养细致观察、严密推理、科学描述的科研能力，提升科学研究的综合素养。
【教学目标】
一、知识目标
1.理解磁通量的变化的含义。
2．知道产生感应电流的条件。
二、能力目标
1．通过实验探究过程，培养学生科学探究的基本思想和理性分析方法。
2．通过探究性实验之间逻辑关系的分析，使学生感悟探究的意义。
三、德育目标
1．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。
2.经历科学探究的过程，培养学生的科学态度和科学精神。
【教学重点】
1.通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。
2.电磁感应的概念和产生条件。
【教学难点】
电磁感应的实验探究、理性分析，以及实验之间的逻辑关系。
【教学方法】
实验探究法、分析法、讨论法、图示法。
【教学手段】
分组实验、演示实验、计算机多媒体教学，PPT课件。
【教学过程】
一、导入课题
“科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中，随着科学技术的进步，一些重大发现和发明的问世，极大地解放了生产力，推动了人类社会的发展，特别是我们刚刚跨过的二十世纪，更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源，人类发明也离不开能源，而最好的能源是电能，可以说人类离不开电。饮水思源，我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。1820年奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第由此受到启发，开始了“由磁生电”的探索，经过十年坚持不懈的努力，于1831年8月29日发现了电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代。本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。
二、复习旧课
磁通量（φ）的概念：
什么叫磁通量？它是如何定义的？公式是怎样的？通常情况下如何表示？
(1）定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用φ表示。
（2）公式：φ=B·S
（3）单位：韦伯（wb）1wb=1T·m2
磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。
三、产生感应电流的条件：
（1）、实验演示
①实验1
导体不动；导体向上、向下运动；导体向左或向右运动．引导学生观察实验并进行概括．
归纳：闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时，电路中就有电流产生．理解“导体做切割磁感线运动”的含义：切割磁感线的运动，就是导体运动速度的方向和磁感线方向不平行．
问：导体不动，磁场动，会不会在电路中产生电流呢？
②实验2：
注意：条形磁铁插入、拔出时，弯曲的磁感线被切割，电路中有感应电流．
引导学生观察实验并进行概括：无论是导体运动，还是磁场运动，只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动，闭合电路中就有电流产生．
过渡：闭合电路的一部分导体切割磁感线时，穿过电路的磁感线条数发生变化．如
果导体和磁场不发生相对运动，而让穿过闭合电路的磁场发生变化，会不会在电路中产生电流呢？
实验3：
线圈电路接通、断开；
滑动变阻器滑动片左、右滑动．
在观察实验现象的基础上，引导学生分析上述现象的物理过程：因为电流所激发的磁场的磁感应强度B 总是正比于电流强度I ，即B ∝I ．电路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有到无的变化；变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小的，电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化，穿过闭合电路的磁感线条数的变化——磁通量发生变化，闭合电路中产生电流．
用计算机模拟电路中S 断开、闭合，滑动变阻器滑动时，穿过闭合电路磁场变化情况：
（2）分析论证
不论是导体做切割磁感线的运动，还是磁场发生变化，实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生变化．
（3）引导学生归纳总结：
产生感应电流的条件——只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会有感应电流产生。
四、、复习巩固
1.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度，下列说法正确的是
（ ） A ．磁感应强度越大的地方，磁通量越大
B ．穿过某线圈的磁通量为零时，由B=S Φ可知磁通密度为零
C ．磁通密度越大，磁感应强度越大
D ．磁感应强度在数值上等于1 m2的面积上穿过的最大磁通量
2.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是
（ ）
A．Wb/m2 B．N/A·m C．kg/A·s2 D．kg/C·m 3.关于感应电流，下列说法中正确的是（）
A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时，套在长直导线上的闭合
线环（环面与导线垂直，长直导线通过环的中心），当发生以下变化时，
肯定能产生感应电流的是（）
A．保持电流不变，使导线环上下移动
B．保持导线环不变，使长直导线中的电流增大或减小
C．保持电流不变，使导线在竖直平面内顺时针（或逆时针）转动
D．保持电流不变，环在与导线垂直的水平面内左右水平移动
提示：画出电流周围的磁感线分布情况。
五、课堂小结：
（1）、理解磁通量的变化的含义。
（2）、会使用相关的器材完成课本中的实验。
（3）、能归纳出产生感应电流的条件。
六、板书设计
第二节探究电磁感应的产生条件
一、实验探究：
1．S不变，B变，有感应电流I
2．B不变，S变，有感应电流I
二．实验总结
总结为一个物理量：Φ＝ＢＳ
三、电磁感应产生的条件：只要穿过闭合电路Φ发生变化，就一定有电流。
七、作业布置：
完成课后“问题与练习”第3、4、6、7题
八、教学反思：
成功之处：
1、对学生进行德育教育：一开始介绍了法拉第的出生及一生的成就，激发学生对科学实验的探究热情，使学生具有勇于创新和实事求是的科学态度和为了实现目标不懈努力的意志。在粗略了解从电磁感应到发电机再到今天的电气化时代的发展过程中，认识科学对社会进步的价值。。
2、落实了我校“三突出，四环节”的教学模式。学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流，在初中已有一定的认识，但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。因此，在教学中从学生的已有知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论，在教学过程中主要以学生为主，教师起引领、指导作用。
3、注重培养学生的探究精神和分析问题、解决问题的能力。在探究活动中，从初中讲过的导体切割磁感线的现象引入，过度的磁铁插入线圈也有感应电流，激发了学生的求知欲望，把学生的注意力深深吸引到了课堂上，再通过最后模拟法拉第实验，概括出结论，成功达到教学目标，同时也使学生体会到了成功的喜悦，探究的乐趣。
不足之处：
1、为了完成本节课的教学任务，学生在实验探究过程中主要还是围绕课本内容进行，没有大胆的放开手脚让学生自己设计实验过程去探究，不利于发展学生的创新意识和创新精神。
2、学生实验过程中动手能力明显不足，实验时间较长，严重影响了教学时间。教师点评、学生讨论时间明显不够。
3、学生对实验现象观察后进行论证分析时经验不足，找不到问题所在，今后教学中要多加引导，提高学生的分析问题和解决问题的能力。