《电磁感应》教学设计，本文主要内容关键词为：电磁感应论文,教学设计论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、设计说明
“电磁感应”是初中物理“电和磁”这一章的教学核心内容，这节课是在学生学习了电流的磁场后再一次将电与磁联系起来，大多数教学案例是由“奥斯持实验”引入新课，我在这里采用电磁铁引入新课（用一马蹄形磁铁吸引图钉类比，同时马蹄形磁铁也是用来生电的磁），用同一个线圈，既可以生磁又可以生电，巧妙地将电与磁、磁与电联系起来，这样从电可以生磁的事实到磁可以生电问题的提出就显得自然、流畅，更有逻辑性.“怎样才能知道线圈在磁场中产生了电流呢？”让学生设计多种方案，这里不仅培养了学生的解决问题、设计实验的能力，而且为下面的学生探究活动起到了铺垫及分解实验设计难点的作用，看似一个演示实验，实际是一个学生和教师共同完成的探究活动.在引入新课后随势解决了磁能否生电和如何知道磁生了电两个问题.
第二个环节有两个主题：一是感应电流产生的条件，二是感应电流的方向与哪些因素有关.这是这节课的重点和难点.对于什么情况下磁可以生电？很多教学案例是先让学生猜想再做实验验证，学生说这样运动有，那样运动没有，这只能说是猜，而不是真正意义上的科学猜想.因为学生对如何运动产生电流，如何运动不产生电流这一问题没有知识背景和生活经验作为支撑，故难以做出科学合理的假设和猜想.我采用将问题分解，提出问题，解决问题，得出结论；再提出新问题，解决新问题，再完善结论的方法，有意识地让学生经历对探究的结果进行反思，学习如何完善自己结论的过程.先让导体在磁场中静止和运动，得出导体运动有电流产生，然后让导体水平运动和竖直运动，学生发现自己的结论不完善，得出导体水平运动才有电流产生的结论.学生以为这下结论完善了，再设计了一个将磁铁转过90°的环节，产生新的认知冲突，巧妙地引导学生将导体运动方式和磁场方向联系起来，并有意识地培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力，并让学生尝试用自己的语言对探究结果进行描述.在特例中得到一个初步结论，再在普遍性中得到验证，在共享集体思维成果的基础上得出感应电流的产生条件.
对于“感应电流的方向与哪些因素有关”这一问题的教学，感应电流的方向与导体运动方向有关这一结论的得出不很困难，与磁感线方向有关对于学生就非常困难了.第一，单组实验难以发现感应电流的方向与磁感线方向有关；第二，学生要会在实验中控制变量.其实这是这节课训练学生探究能力的一个好课题，先让学生通过对不同实验组出现不同现象这一情景的比较发现问题，继而让学生探究问题的成因.
在结尾这一环节设计的目的在于将教学内容结合科学技术和社会实践，结合学生的生活实际，同时激发学生的学习兴趣.一块磁铁，一个线圈，所生的电不仅仅是让实验室的电流表指针左右摆动，线圈在磁场中切割磁感线产生电流可以使石英钟指针走动，让同学们看到了法拉第发现的冰山一角；一块磁铁，一根金属线在磁场中振动，产生的电流通过收录机放大还原出声音可以演奏出美妙的旋律.
二、教学前的准备
1.实验器材：（教师）大小蹄形磁铁、图钉、演示电流表、电磁铁、线圈、学生电源、开关、导线、石英钟、独弦琴、收录机.（学生）蹄形磁铁、条形磁铁、灵敏电流计、单根导线、线圈、三角板.
2.学生实验探究记录卡，CAI课件.
三、教学过程
（一）引入新课
演示：马蹄形磁铁吸引图钉.
师：说明了什么？
生：说明磁铁具有磁性.
演示：线圈通电后吸引图钉（图1），断开开关，图钉又掉下来.
师：这又说明了什么呢？
生：通电线圈也具有磁性.
师：当线圈中通以电流时，跟磁铁一样具有磁性，也即是电能生磁.我们可不可以反过来进行逆向思索：电能生磁，磁能否生电呢？
（二）新课教学
（1）磁能生电吗？
师：我们将线圈置于磁场中（图2），现在的问题是：假如磁能够生电，我们如何知道磁生了电呢？
生：在线圈的引线中串接电流表、小灯泡、电动机或者在线圈的引线旁边放置一个小磁针……（在黑板上画下同学们提出的方案并追问怎样才能知道有了电流）
师：刚才这几位同学提出的方法都不错，我们今天采用的是其中的一种方法——接电流表.
演示：在线圈的引线中串接电流表，验证猜想.
师：闭合开关，磁生电了吗？（没有）；也许是电流很微弱.我们换用一个灵敏电流表来检测.
演示：将电路中的电流表换成灵敏电流表（同时对灵敏电流表作一简单介绍）.
师：闭合开关，磁生电了吗？（没有），我们的推断落空了.可能是磁场不够强，换块大磁铁试试看，合上开关，电流表指针还是不偏转，实在令人失望.那是不是线圈的匝数不够呢？（此时保持电路闭合，故意将线圈从马蹄形磁铁中移出，学生会发现灵敏电流表指针大角度偏转）磁生电了！我们再来试试，看是不是偶然的（在磁场中来回移动线圈）.那这电是不是磁生的呢？（将磁铁拿开，来回移动线圈）.
（2）什么条件下磁可以生电？
师：从刚才的实验中我们发现，磁能生电，但并不是任何时候都能生电.那么究竟什么情况下磁可以生电呢？下面，我们一起通过实验来探讨一下.
（学生两人一组，讨论实验所用器材，组装并进行实验，教师巡回指导）
师：磁能生电吗？什么情况下磁可以生电？
生：能；线圈（或导线）运动时可以生电，静止时不能生电.
师：那大家试着让线圈的一条边分别做水平运动和竖直运动（图3），看看我们的结论对吗？（多媒体呈现图景）
师：谁来发表一下你的实验结果.
生：水平运动有电流，竖直运动无电流.
师：看来，并不是导体在磁场中运动就会产生电流，那我们的结论该如何修改呢？（相互讨论再修改结论）
师：好，现在你们把磁铁转过90°（多媒体呈现新的图景），根据刚才的结论，猜想一下当线圈的一条边分别做水平运动和竖直运动时（图4），哪种情况下会产生电流？你们动手做做看，验证一下你们的猜想是否正确，并把结果告诉大家；
生：水平运动无电流，竖直运动有电流.
师：这个结论岂不和前面的结论形成了矛盾？到底什么情况下磁可以生电呢？
其实，我们所说的水平、竖直运动都是相对于桌面或水平面而言.你们试着把导体与磁场联系起来想想看.（多媒体呈现刚才实验中导体在磁场中运动的动画，并呈示磁感线）
生：导体运动时和磁感线相交；割断磁感线；不能和磁感线平行……；这样的情况下磁可以生电.（引导学生得出：导体在磁场中做切割磁感线运动时能产生电流）
师：这只是我们通过导体在磁场中运动的两个特例得到的初步结论，只能作为一个假设.导体在磁场中的运动方式有多种.在下面的情景中：（呈现多媒体动画）导体在磁场中斜着运动、导体不动磁铁动、导体在条形磁铁旁运动.导体中是否有电流产生呢？通过实验来检验我们的假设是否正确.
（学生通过实验检验假设并交流）
师：事实上，在奥斯特发现电生磁之后，不少的科学家都进行了大量的实验来探索磁能否生电.英国的物理学家法拉第经过十年的不懈努力，终于在1831年首先发现了：
板书：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流.这种现象叫做电磁感应，（课题：一、电磁感应）；产生的电流叫做感应电流.
（3）感应电流方向与什么因素有关？
师：刚才做实验的时候，不知大家注意到了没有，电流表的指针是朝一个方向偏转，还是左右摆动，这说明了什么？
生：指针会左右摆动，说明电路中电流方向发生了变化.
师：好，你们能产生使指针向左偏转的电流吗？（学生尝试后）那么你们又能产生使指针向右偏转的电流吗？
（学生发表自己的做法和结果）
师：改变导体在磁场中运动方向，感应电流方向会改变.但刚才大家的结果中有一个问题，导体向左运动，有的组产生的感应电流使电流表指针向左偏转，有的组产生的感应电流使电流表向右偏转，是什么因素使感应电流方向不同呢？
在卡片上写下自己的猜想与假设，列出实验方案，并通过实验来验证你们的猜想是否正确，再作出分析和论证.（让感应电流方向不同组组合，通过对比，对影响感应电流方向不同的因素进行探究.）
师：请把你们的探究过程及结论告诉老师和同学.
板书：导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关.
（三）课堂小结
今天，我们用实验研究了电磁感应现象，知道了当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流；导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关.
（四）物理与生活
电磁感应现象的发现，使电能的大规模利用成为可能，从而开辟了电气化的新纪元.发电机就是法拉第电磁感应现象的重要应用，通常以水力、火力和风力作为动力使线圈在磁场中做切割磁感线运动而产生电流.正是有了发电机，我们的电灯能亮，洗衣机能转……（多媒体影像）.老师这儿有一个石英钟，我把电池拿下来，指针不走了.现在我来试着发电，看能不能让指针走动.
演示：线圈在磁场中切割磁感线产生电流使石英钟指针走动.
在我们的日常生活中，电磁感应现象的应用还有许多许多，如动圈式话筒（多媒体动画），它的主要构造是振动膜、线圈、磁体.当对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片产生振动，与膜片相连的线圈也随着一起振动下去，线圈在磁场中的这种运动，产生了变化的电流，经放大后通过扬声器还原成声音.
老师这儿有一个利用电磁感应现象制成的电磁琴（图5），用一根金属导线作成琴弦，拨动琴弦，琴弦便在磁场中做切割磁感线运动而产生变化的电流，这一变化的电流经扬声器放大后还原成声音.下面，老师想试着用它来弹奏一首乐曲.（在优美的乐曲声中结束本课）
（五）课后练习
1.观察录音磁带、计算机软盘、商业磁卡，找出涂有磁性物质的部分（多媒体呈示）；
2.它们在使用时，为什么磁带要“走”、磁盘要“转”、磁卡要“刷”？