物理：选修3-2教学指导意见解读(新人教版)

选修3-2
（一）概述
1.电磁感应现象的重要
理论上：场的静态→动态，+位移电流→麦克斯韦方程
实践上：发电机、感应电动机、变压器，电力工业的基础；电磁测量，非电量的电测量，自动化，传感器等信息技术中的广泛应用
2.法拉第发现电磁感应的历史
科学思想、科学方法
实验是科学研究的核心方法
法拉第的研究过程、法拉第的一生
情感、态度、价值观的教育
（二）第四章电磁感应
1.电磁感应发现的历史（划时代的发现）
（1）法拉第同时代人的研究
奥斯特实验（1820）
安培发现一个电流能感应出另一个电流，过阻尼冲击电流计（1822）
科拉顿的实验（1823）
阿拉贡的圆盘实验（1824）
亨利发现通电线圈的断路自感现象（1829）
（2）法拉第的研究
法拉第的实验记录：“长期以来我就持有一种观点，几乎是一种信仰，我相信其他许多爱好自然知识的人也会共同有的，就是物质的力表现出来时所具有的各种形态，都有一个共同的根源，或者换句话说，它们是相互直接联系的，也是相互依赖的，所以它们似乎是可以相互转化的。

”
电荷感应出电荷，磁极感应出磁极，→电流感应出电流、磁生电。

对称性的思想。

法拉第的实验，从失败到成功。

关键是领悟到电磁感应不是一种静态效应，而是一种在运动、变化过程中出现的暂态效应。

（3）电磁感应发现的历史给我们的启示（科学足迹）
自然界和谐、统一的信念，对称性的思想。

法拉第的深刻思想、艰苦奋斗，当时在法拉第的口袋经常放着一个小线圈，以提醒自己要不断思考磁生电的问题。

法拉第的电流导线的旋转实验→电动机的雏型
第一个电磁感应实验→变压器的雏型
圆盘发电机实验→发电机的雏型
法拉第的一生，他的人品，他的意识是“我必须保持平凡的法拉第以终”。

教材P4-5的材料
（4）教法上可考虑：学生查资料，阅读、思考，教师组织交流、讨论、小结，学生再思考。

可提出问题：为什么电磁感应现象是法拉第发现，其他人没有发现？
2.探究电磁感应的产生条件
（1）电磁感应现象的复杂性，神秘性
丰富多彩的电磁感应现象
现象的“超距”表现给人以神秘感
（2）创造条件让学生研究
教师的引导：明确研究对象是闭合线圈（闭合电路），要在线圈中感应出电流。

放手让学生进行实验探究：磁铁~线圈和电流~线圈。

鼓励学生独立思考，按自己想法改变实验方式进行探究。

（3）分析、归纳、交流、总结中教师的作用
让学生独立分析、归纳
教师组织交流，启发引导学生清晰表达自己的思想
引导学生用磁通量来概括电磁感应的产生条件，可考虑让学生进一步通过实验来体验磁通量的变化。

（4）电磁感应现象要联系实际、留有余地
教师P8“做一做”摇绳能发电吗？
环保电筒（选修2-1，P50）
安检门
3.法拉第电磁感应定律
（1）电磁感应规律的教学逐步深入
电磁感应现象的产生：感应电流
电磁感应现象的规律：感应电动势
感应电动势的本质：动生电动势→洛伦兹力，感生电动势→涡旋电场力
从理论上看，电磁感应现象最重要的一点是：随时间变化的磁场产生涡旋电场。

（2）法拉第电磁感应定律 ·t E dt d E ∆∆ΦΦ=→-
= 准确含义量t E ∆∆Φ= ·θ∆∆Φsin Blv E t
E =→= ),(=θ 一般说有3个角度：),(),,(),,(
·电磁感应定律的数学形式不是法拉第发现的，为什么叫法拉第电磁感应定律？
（3）反电动势移到楞次定律后讲。

（4）本节是本章重点，要补充例题，加习题课。

根据学生基础选择例题的难度 例题注意体现：t
E ∆∆Φ=
是普遍适用的基本规律，θ=sin Blv E 只适用导线切割磁感线运动的情况。

重要的是确定∆Φ。

例题注意联系实际
习题课突出基本规律的应用，解题思路。

4.楞次定律
（1）楞次定律的探究活动
教师的引导是必要的
放手让学生独立探究
楞次定律含有通过闭合电路的磁通量具有惯性的意义，可从此进行启发、交流、总结。

（2）楞次定律的内容、应用
楞次定律内容可结合定律的应用步骤让学生理解
通过例题让学生理解判定Φ及其变化是关键，通过习题让学生进一步理解这也是困难所
在。

可增加楞次定律应用的习题课
（3）通过具体问题让学生理解感应电流的方向实质是感应电动势的方向，楞次定律是判定感应电动势方向的普适法则，右手定则只适用于一段导线切割磁感线运动的情况。

（4）要让学生理解楞次定律符合能量守恒定律的要求
（5）楞次定律的另一种表述是否介绍视学生基础而定
5.感生电动势和动生电动势
（1）从感应电动势深入分析其非静电力的本质是认识上的飞跃，目的是让学生了解电磁感应现象的本质，特别是变化磁场产生涡旋电场，本节内容对一般学生要求不高。

（2）随时间变化的磁场在周围空间产生感生电场（涡旋电场），抽象，要想象。

教材为便于学生了解介绍电子感应加速器，例题中只讨论了感生电场的加速作用，未讨论磁场的作用。

（3）动生电动势的本质是洛伦兹力较好理解，教材引导学生讨论一段导体棒切割磁感线运动，得出动生电动势vBl E CD =、端电压CD CD E U =，C 端电势高。

6.互感和自感
（1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，法拉第发现电磁感应现象的第一个实验是互感现象，在电力工程、电子技术、自动控制等互感现象教师有重要应用，下一章的变压器是互感的应用。

因此，教材简单介绍了互感现象。

（2）通路自感现象和断路自感现象用传统的灯泡演示和用电流传感器演示各有优缺点。

灯泡演示不可少，电流传感器演示由于电源内阻作用，通路自感图线出现初始的尖峰。

自感现象表现出电流的惯性。

（3）为加强学生对磁场的认识，教材简单介绍了磁场的能量，说明磁场具有能量，未介绍磁场能量密度0
2
m 2B μω=。

7.涡流
涡流有：热效应——真空冶炼，硅钢片
机械效应⎩⎨⎧
指针电表线圈骨架电磁阻力电度表电磁驱动————
磁效应——金属探测
引导学生分析金属块中的感应电流回路
演示强永磁体在金属管内的下落现象（上海进才中学）
（三）第五章 交变电流
1.交变电流
引导学生独立分析正弦式交变电流的产生过程
介绍了几种常见的交变电流
2.描述交变电流的物理量
重点、难点是有效值，注意教材把“相同时间”改为“一个周期”，有效值的概念更准确。

强调有效值与最大值的2关系只对正弦交流电成立。

指针式交流电压表的示数标示的是有效值，经整流后计算出的。

3.电感和电容对交变电流的影响
（1）电感对交变电流的作用本质是自感，表现为有效值（最大值）的电压、电流关系，容易形象地用实验演示；也表现为瞬时值的电压、电流不同相（电流落后电压2
π）的关系，可用传感器演示。

教材着重说明感抗与线圈L 和交流电频率f 的关系，从而了解通直流、对低频阻碍小对高频阻碍大。

可考虑引导学生分析一个周期内电感线圈对交流电的作用，一方面深入理解电感的作用，另一方面也了解电感线圈不是耗能元件。

（2）电容器对交变电流的作用本质是充放电。

了解电容器不是耗能元件。

4.变压器
（1）引导学生从互感、自感理解变压器的工作原理。

在此基础上放手让学生探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系。

可分析次级断路时，铁芯中磁通量是初级中电流产生的，2
121n n E E n E =→∝。

再分析次级接上负载时，铁芯中的磁通量是初、次级电流共同产生的，仍有2
121n n E E =。

忽略初、次级的电阻时，2211U E ,U E ==，所以得出2
121n n U U =的重要关系，使实验探究上升到理性认识。

（2）如让学生探究初、次级电流与匝数的关系则要小心。

交流电功率要考虑功率因数ϕcos ，问题复杂，教材没有写出2211U I U I =的关系。

（3）特殊用途的变压器可酌情介绍，P47互感器，自耦变压器，220V 变220V 的隔离变压器等。

5.电能的输送
注意变压器初、次级两端的电压、输电线两端的电压、输电线间的电压的区别。

介绍高压直流输电。