物理选修3-2教案

物理选修3-2教案
【篇一：高中物理(人教版)选修3-2教学设计全套】
选修3-2第四章电磁感应
第1节《划时代的发现》
一、教材分析
本节作为“电磁感应”的开篇，主要是让学生体会和感悟科学家进行
科学研究时的思考、迷失与最后成功。

是过程与方法、情感、态度
与价值观教育的难得素材。

二、学情分析
学生对物理学史的学习和认知较少；对物理学史对于学习的激励和
指导作用的认知更为缺失。

本节课主要是使学生认识到探索电磁感
应现象的历史背景，因此学习困难并不大。

三、教学目标
1.知识与技能
（1）知道奥斯特实验和电磁感应现象；
（2）了解电生磁和磁生电的发现过程。

2.过程与方法
（1）通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献，从中学习
科学探究的方法和思想；
（2）领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等
要素在研究物理问题时的重要性
3.情感、态度与价值观
（1）通过学习阅读养成正确的探究自然规律的科学态度和科学精神；（2）领会科学家对自然现象和规律的猜想在科学发现中的重要性。

四、教学重点和难点
教学重点：探索电磁感应现象的历史背景；
教学难点：体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。

五、教学方法
1．讲授法：讲授科学家的艰辛
2. 实验法：学生自己体会奥斯特实验
六、教学环节和流程：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标
→合作探究、精讲点拨→归纳总结、课堂训练
七、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针
对性。

（二）情景导入、展示目标。

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应
引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。

提出以下问题，引导学生思考并回答：
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学
研究领域存在怎样的历史背景？
（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？
（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。

学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分组讨论，发表自己的见解。

探究二：法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象
引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。

提出以下问题，引导学生思考并回答：
（1）奥斯特发现电流磁效应引发了的哲学思考？法拉第怎样的观点？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现
电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都
取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？
（5）谈谈自己对法拉第探索电磁感应现象的历程的体会。

学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分组讨论，发表自己的见解。

（四）归纳总结，课堂训练。

例题：下列现象中属于电磁感应现象的是（b）
a．磁场对电流产生力的作用 b．变化的磁场使闭合电路中产生电流
c．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化d．电流周围产生磁场
八、板书设计
一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应
二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象
课后作业：红对勾、全易通（阅读、理解）
教学反思：
第2节《探究电磁感应的产生条件》
一、教材分析
探究电磁感应的产生条件是电磁学的核心内容之一，在整个高中物
理
中占有相当重要的地位。

本节内容揭示了磁和电的内在联系，通过
探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律，在教材中起到了承前启
后的作用，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变
电流产生的基础。

在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部
分导线切割磁感线产生电流入手，再设计学生探究实验，对现象进
行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件，这样的编排符合学
生的认知规律。

二、学情分析
学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流，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。

三、教学目标
1．知识和技能
（1）知道电磁感应现象；能根据实验事实归纳产生感应电流的条件。

（2）会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。

（3）能说出电磁感应现象中的能量转化特点。

2．过程和方法
（1）体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法。

（2）经历实验探究，掌握实验观察、操作和分析的方法。

3．情感、态度和价值观
（1）感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神。

养成严谨的科学态度。

（2）赏析物理学中美的情怀。

四、教学重点和难点
教学重点：学生实验探究的过程；对产生感应电流条件的归纳总结。

教学难点：对探究式学习的操控；对实验现象的分析──磁通量的变化。

教学方法
1．归纳法：教师引导学生认真观察、积极思维，然后进行分析论证，归纳总结出产生感应电流的条件
2. 实验法：教师演示实验学生实验
六、教学环节和流程：
预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨
→反思总结、当堂检测七、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针
对性。

（二）情景导入、展示目标。

提出问题1．在初中，我们就初步学习和认识了电磁感应。

请问：什么叫电磁感应现象？
2．你知道电磁感应现象在生产和生活中有哪些应用？
ppt展示：我们在初中对电磁感应的认知
1．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。

电磁感应中产生的电流称为感应电流。

2．导体在磁场中产生电流的条件是：闭合电路的部分导体在磁场中
做“切割磁感线”运动。

3．发电机、话筒、电话机等，都是利用电磁感应原理工作的。

4．法拉第经过10年的不懈努力，于1831年发现了电磁感应现象（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：闭合电路的部分导体切割磁感线
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1中。

如图所示。

表1
【篇二：高中物理选修3-2____电磁感应教案】
优胜教育—高中物理3-2电磁感应教案
第一节：探究电磁感应的产生条件
知识与技能
1．知道产生感应电流的条件。

2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。

进行新课 1、实验观察
（1）闭合电路的部分导体切割磁感线
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4.2-1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1中。

如图所示。

观察实验，记录现象。

表
还有哪些情况可以产生感应电流呢？
（2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出
演示：如图4.2-2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2中。

观察实验，记录现象。

表2
（3）模拟法拉第的实验
演示：如图4.2-3所示。

线圈a通过变阻器和开关连接到电源上，
线圈b的两端与电流表连接，把线圈a装在线圈b的里面。

观察以
下几种操作中线圈b中是否有电流产生。

把观察到的现象记录在表3中。

观察实验，记录现象。

2、分析论证
分组讨论，学生代表发言。

演示实验1中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），有电流产生；当导体棒前后、上下平动时，闭合
电路所围面积没有发生变化，无电流产生。

演示实验2中，磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强或
者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当磁体在线圈中静止时，
线圈内磁场不变化，无电流产生。

（如图4.2-4）
演示实验3中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线
圈a中电流变化，导致线圈b内磁场发生变化，变强或者变弱（线
圈面积不变），有电流产生；当线圈a中电流恒定时，线圈内磁场
不变化，无电流产生。

（如图4.2-5）
3、归纳总结
请大家思考以上几个产生感应电流的实例，能否从本质上概括出产
生感应电流的条件？实例1中，部分导体切割磁感线，磁场不变，
但电路面积变化，从而穿过电路的磁通量变化，从而产生感应电流；实例2中，导体插入、拔出线圈，线圈面积不变，但磁场变化，同
样导致磁通量变化，从而产生感应电流；实例3中，通断电的瞬间，滑动变阻器的滑动片迅速滑动的瞬间，都引起线圈a中电流的变化，最终导致线圈b中磁通量变化，从而产生感应电流。

从这三个实例
看见，感应电流产生的条件，应是穿过闭合电路的磁通量变化。

引起感应电流的表面因素很多，但本质的原因是磁通量的变化。

因此，电磁感应现象产生的条件可以概括为：
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。

（四）实例探究关于磁通量的计算
错解：初态?1?bs，末态?2?bs，故????2??1?0。

错解分析：错
解中忽略了磁通量的正、负。

正确解法：初态中
?1?bs，末态?2??bs，故
???2??1?2bs
关于电磁感应现象产生的条件
【例2】在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（）
答案：ef
【例3】（综合性思维点拨）如图（甲）所示，有一通电直导线mn
水平放置，通入向右的电流i，另有一闭合线圈p位于导线正下方且
与导线位于同
一竖直平面，正竖直向上运动。

问在线圈p到达mn上方的过程中，穿过p的磁通量是如何变化的？在何位置时p中会产生感应电流？解：根据直流电流磁场特点，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。

把线圈p从mn下方运动到上方过程
中的几个特殊位置如图（乙）所示，可知Ⅰ→Ⅱ磁通量增加，
Ⅱ→Ⅲ磁通量减小，Ⅲ→Ⅳ磁通量增加，Ⅳ→Ⅴ磁通量减小，所以
整个过程磁通量变化经历了增加→减小→增加→减小，所以在整个
过程中p中都会有感应电流产生。

关于电磁感应现象的实际应用
【例4】如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。

铁芯
上有两个线圈a和b。

线圈a跟电源连接，线圈b的两端接在一起，构成一个闭合回路。

在断开开关s的时候，弹簧e并不能立即将衔
铁d拉起，因而不能使触头c（连接工作电路）立即离开，过一段时间后触头c才能离开，延时继电器就是这样得名的。

试说明这种继
电器的原理。

解析：线圈a与电源连接，线圈a中有恒定电流，产生恒定磁场，
有磁感线穿过线圈b，但穿过线圈b的磁通量不变化，线圈 b中无
感应电流。

断开开关s时，线圈a中电流迅速减减小为零，穿过线
圈b的磁通量也迅速减少，由于电磁感应，线圈b中产生感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁d的吸引作用，触头c不离开；经过一
小段时间后感应电流减弱，感应电流磁场对衔铁d的吸引力减小，
当弹簧e的作用力比磁场力大时，才将衔铁d拉起，触头c离
开．巩固练习
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=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 m的面积上穿过的最大磁通量答案： cd
2
可知磁通密度为零 s
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答案：d
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解析：画出电流周围的磁感线分布情况。

答案：c
5.如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。

若将弹
簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将?（）
a．增大 c．不变答案：b
6.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠
落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过
程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。

上述不同现象中所包含的相
同的物理过程
a．物体克服阻力做功
b．物体的动能转化为其他形式的能量 c．物体的势能转化为其他形
式的能量 d．物体的机械能转化为其他形式的能量
解析：都是宏观的机械运动对应的能量形式——机械能的减少，相
应转化为其他形式能（如内能、电能）。

能的转化过程也就是做功
的过程。

答案：ad
7.在无线电技术中，
常有这样的要求：有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对
b．减小
d．无法确定如何变化
22
【篇三：高中物理《变压器》教案9 新人教版选修3-2】第五章交变电流 5．4 变压器
★新课标要求（一）知识与技能
1．知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。

2．理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析
解决有关问题。

（二）过程与方法
在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析
问题、解决问题的能力。

（三）情感、态度与价值观
1．使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。

2．培养学生实事求
是的科学态度。

★教学重点
探究变压比和匝数比的关系。

★教学难点
探究变压比和匝数比的关系。

★教学方法
实验探究法、阅读法、讲解法。

★教学工具
学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡★教学过
程（一）引入新课
师：在实际应用中，常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。

各
种用电设备所需的电压也各不相同。

电灯、电饭煲、洗衣机等家用
电器需要220 v的电压，机床上的照明灯需要36 v的安全电压。

一
般半导体收音机的电源电压不超过10 v，而电视机显像管却需要10000 v以上的高电压。

交流便于改变电压，以适应各种不同需要。

变压器就是改变交流电压的设备。

这节课我们学习变压器的有关知
识。

［板书课题］变压器（二）进行新课 1．变压器的原理思考与讨论：师：按上图所示连接好电路，接通电源，观察灯泡是否发光。

生：
灯泡亮了。

师：两个线圈并没有直接接触，灯泡为什么亮了呢？这个实验说明
了什么？
生1：当一个线圈中同交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，
变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场，从而产生感生电动势，
灯泡中有了感应电流，故灯泡发光。

生2：实验说明，通过互感现象，电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。

师：变压器就
是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。

一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载
连接，叫副线圈（次级线圈）。

两个线圈都是绝缘导线绕制成的。

铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

师：画出变压器的结构示意
图和符号，如下图所示：
互感现象时变压器工作的基础。

在原线圈上加交变电压u1，原线圈
中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。

这个交变磁通量
既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势。

如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯
中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。

副线
圈两端的电压就是这样产生的。

所以，两个线圈并没有直接接触，
通过互感现象，副线圈也能够输出电流。

师：在输入电压一定时，原线圈、副线圈取不同的匝数，副线圈输
出的电压也不一样，变压器由此得名。

那么，变压器线圈两端的电
压与匝数有何关系呢？下面我们通过实验来探究。

实验：
目的：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系器材：可拆变压器，学生电源，多用电表，导线若干实验步骤：
（1）按图示电路连接电路
（2）原线圈接低压交流电源6v，保持原线圈匝数n1不变，分别取副线圈匝数n2=
1
n1，n1，2 2
1
n2，n2，2 2
n1，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表格。

（3）原线圈接低压交流电源6v，保持副线圈匝数n2不变，分别取原线圈匝数n1=
n2，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表格。

u1＝6v
（4）总结实验现象，得出结论。

注意事项：（1）连接好电路后，同组同学分别独立检查，然后由老师确认，电路连接无误才能接通电源。

（2）注意人身安全。

只能用低压交流电源，电源电压不能超过12v （3）使用多用电表交流电压档测电压时，先用最大量程测试，然后再用适当的挡位进行测量。

2．电压与匝数的关系
师：从实验中可以发现什么规律？
生：原、副线圈两端的电压之比等于两个线圈的匝数之比。

师：写
出数学表达式。

生：
u1n1
? u2n2
u1n1
，只适用于理想变压器。

?
u2n2
师：电流通过变压器线圈是会发热，铁芯在交变磁场的作用下也会
发热。

所以，变压器工作时存在能量损失。

没有能量损失的变压器
叫做理想变压器。

实际上变压器的工作效率都很高，在一般的计算中，可以把实际变
压器视为理想变压器。

师：理想变压器原线圈的输入功率与副线圈
的输出功率有什么关系？生：因为理想变压器没有能量损失，所以
p出=p入
师：若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流i1与i2有什么关系？生：据p出=u2i2，p入=u1i1及p出=p入得：
u2i2=u1i1
则：
i1u2n2
??
i2u1n1
师：上式是理想变压器只有一个副线圈时，原副线圈中的电流比公式。

如果副线圈的电压高于原线圈的电压，这样的变压器叫升压变压器；如果副线圈的电压低于原线圈的电压，这样的变压器叫降压变压器。

那么两种变压器的匝数关系如何？生：升压变压器，n2＞n1，降压
变压器，n2＜n1。

师：两种变压器原副线圈电流的大小关系如何？生：升压变压器，i2i1，降压变压器，i2i1。

师：在绕制升压变压器原副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗
一些好，还是细一些好？降压变压器呢？
生：因为升压变压器，i2i1，所以副线圈导线可以比原线圈导线细一些。

降压变压器，i2i1，所以副线圈导线要比原线圈导线粗一些。

师：课后请大家阅读教材47页“科学漫步”，了解互感器的工作原理和应用。

（三）课堂总结、点评本节课主要学习了以下内容：
1．变压器主要由铁芯和线圈组成。

2．变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象。

3．理想变压器：没有能量损失的变压器，是理想化模型。

有
p输出=p输入
u1n1in
1?2 ?
u2n2i2n1
（四）实例探究☆理想变压器基本规律
【例1】一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物
理量不一定相等（） a．交流的频率 c．电功率
b．电流的有效值 d．磁通量变化率
解析：变压器可以改变原副线圈中的电流，因此原副线圈中的电流
不一定有相同有效值，所以选b.由于穿过原线圈的磁通量全部穿过
副线圈，因而原副线圈的磁通量变化率相同，d错.变压器的工作基
础是电磁感应，副线圈中感应的交流频率与原线圈交流频率是相同的，a错.理想变压器原线圈输入功率等于副线圈输出功率，因此c 错. 答案：b
点评：变压器工作时，原副线圈电压和电流不一定相同，但对理想
变压器来说，原副线圈一定相同的量有（1）电功率，（2）磁通量
变化率，（3）交流的频率☆理想变压器的综合应用
【例2】如图所示为一理想变压器，k为单刀双掷开关，p为滑动变
阻器的滑动触头，u1为加在原线圈两端的电压，i1为原线圈中的电流，则（） a．保持u1及p的位置不变，k由a合到b时，i1将增
大 b．保持u1及p的位置不变，k由b合到a时，r消耗功率减小c．保持u1不变，k合在a处，使p上滑，i1将增大 d．保持p的
位置不变，k合在a处，若u1增大，i1将增大解析：k由a合到b 时，n1变小，而
2
ui1n2n
得i1=2i2由i2=2，?
ri2n1n1
nun
rn1n1
22
n2n2u2u1
rrn1n1
2
减小，所以b对。