第1节 划时代的发现(一)【人教版】【教案】

第四章电磁感应

全章教学设计

全章教学内容分析

奥斯特发现了“电生磁”，法拉第在“自然力统一”思想的影响下设想并发现了“磁生电”，打开了电和磁联系的大门，经过麦克斯韦的进一步研究，建立了电磁理论，统一解释了各种电磁现象。本章内容介绍电磁感应的基本规律，从电磁感应产生的条件，到判断感应电流方向的楞次定律，再到计算感应电动势大小的法拉第电磁感应定律，构成电磁感应的知识体系，而关于电磁感应的动态分析，则涉及了受力过程、运动过程、电磁感应过程、电流变化过程、做功过程和能量转化过程等的动态分析，对学生综合运用力电知识提出了很高的要求，同时介绍了复杂物理过程的分析方法，培养学生综合运用所学知识解决物理问题的能力。本章知识与交流电及电磁振荡、电磁波等有着密切的联系，掌握电磁感应的分析方法，为后续相关知识的学习打下了良好的基础。

课标要求

1．内容标准

(1)收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。

(2)通过实验理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。

(3)通过探究理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。

例1：分析电动机运转时产生反电动势的现象，分别用力的观点和能量的观点进行说明。

(4)通过实验，了解自感现象和涡流现象。列举并说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。

例2：观察日光灯电路，分析日光灯镇流器的作用和原理。

例3：观察家用电磁灶，了解电磁灶的结构和原理。

2．活动建议

从因特网、科技书刊上查阅资料，了解电磁感应在生活和生产中的应用，例如磁卡阅读器、录音机、录像机的原理等。

知识板块及知识结构

电磁感应现象及产生条件→感应电流方向(楞次定律)→感应电动势大小(法拉第电磁感应定律)→自感和涡流→电磁感应的综合应用。

知识结构图

教学目标

1．知识与技能

(1)了解对电磁感应的探索过程。

(2)掌握磁通量的概念。

(3)掌握电磁感应及感应电流的概念。

(4)掌握产生感应电流的条件，并能应用解决实际问题。

(5)能从能量角度讨论电磁感应中的能量转化。

2．过程与方法

(1)通过重现科学家的探究过程，培养探究能力、构建能力，促进创新能力养成。

(2)通过小组活动培养实验设计、电路设计能力，学会分类与归纳方法，培养抽象、归纳能力。

(3)培养运用物理规律解决实际问题的能力及知识迁移能力。

3．情感态度与价值观

(1)培养学生探索的欲望。

(2)通过探究过程培养团结协作精神。

(3)在探究中培养实事求是的科学态度。

学情分析

学生在学习了磁场知识之后，对于“磁生电”的思想有了一定的思想准备，对电磁感应现象及条件接受起来并不困难。对楞次定律的理解和应用，应该是本章学习的第一个考验，同时，右手定则的应用过程中也容易与左手定则及安培定律混淆。感应电动势大小的计算中，最容易因磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率等概念区分不清而出现错误。电磁感应的综合应用不仅要求学生重新熟悉力学及电路的相关知识，同时对学生的综合能力提出了较高的要求，动态分析的方法则在前面有过接触，应该在原有基础上更加熟练。本章探究性实验很多，不仅要求学生动手操作，而且要求根据实验现象作出判断。

教学要求与建议

1．充分利用电磁现象的有关物理学史展开教学。在电磁学简单回顾的基础上，通过学习法拉第发现电磁感应这一划时代的发现，引起学生的浓厚兴趣，随后在后续知识的学习中，不断接触楞次、法拉第等科学家及他们的研究情境，在知识之外，更便于方法教育和价值观的影响。

2．充分开发课内外资源，指导学生开展各种形式的探究学习。本章适合探究的题材很多，在电磁感应产生条件、楞次定律、动生电动势、自感互感、电磁驱动和电磁阻尼等环节都可以开展不同程度的实验探究。在法拉第电磁感应定律及其应用中，则可以选取适合的内容引导理论探究。

3．注重以法拉第电磁感应定律的理解和应用为核心的综合应用。应在学习中采取先分后总、先孤立后联结的方式，逐步构建电磁感应动态分析的知识网络，逐渐培养灵活运用各种知识进行分析综合的能力。

4．继续重视理论联系实际。电磁感应现象的应用非常广泛，教学中应注意让学生了解其多方面的应用。教材中介绍了许多实际应用的实例，可以充分利用这些实例引导学生操作和分析，了解其原理。

1划时代的发现

教学设计(一)

整体设计

教学分析

《科学课程标准》强调“以培养科学素养为宗旨”，“以探究学习为核心”，即通过科学教育使学生逐步领会科学的本质，乐于探究，培养他们对科学的兴趣和求知欲。而本课时作为电磁感应知识的引入和准备，是在渗透物理学史的教学活动中进行的。借助于物理学史这一载体，让学生体验科学发现的过程，从而很好地启迪学生的心灵，培养并提高学生的科学素养，逐步发展学生的探究能力。

教科书上把“划时代的发现”单独作为一节课来处理，主要是因为奥斯特的发现改变了人们的自然观、世界观和思维方式(从相互联系中考察事物)。法拉第的发现揭开了人类社会迈进电气化时代的序幕，应该说这段科学史是科学思维中传统与创新交锋和突破的生动事例，它同时还展示了创新思维的重要性和时代局限性对创新的羁绊。另外一个重要的原因就是法拉第对电磁感应现象研究的史实，可以成为科学方法和科学精神教育的很好素材。

本课时重点讲述电磁感应现象的发现过程。作为章节的起始教学，并不要求学生理解深奥的电磁学知识，而是把重点放在电磁感应发现的物理学史上。教学中要注意引导学生尽可能多地参与讨论，把自己了解的有关内容和观点说出来，教师在此基础上加以补充，并引申出相应的科学道理。

教学目标

1．知道电磁感应、感应电流的定义。

2．关注电磁感应现象的发现过程，了解相关的物理学史。

3．学习法拉第的科学探索精神，领悟科学探究的方法和艰难历程。

4．了解信念和机遇在科学发现中的作用，辩证认识传统观念对科学发展的利与弊。

教学重点难点

与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史，特别是领悟科学探究的艰难历程，以培养学生的科学方法和科学精神。

教学方法与手段

教学方法：教师启发、引导学生自主阅读、交流“电生磁”和“磁生电”发现过程，并了解与其相关的物理学史。由此引发学生思考、体会科学探索中的艰辛，领悟其中的方法，从而提高学生的科学素养。

教学手段：计算机、投影仪、录像片。由于本课时偏重于物理学史，文字性内容居多，因此使用PPT课件，以提高课堂效率。

课前准备

教学媒体

小磁针、长直导线、电源，开关、导线若干、闭合铁芯、两个线圈、电流计等。

多媒体课件、实物投影仪、视频片段。

知识准备

了解相关的物理史实，奥斯特发现电流的磁效应的具体过程、历史背景、他的迷失和机遇，以及他的经验和启迪；法拉第生平，以及他的科学思想、他的坚持不懈；同时代的其他科学家在电磁学方面的研究，比如安培“坐”失良机、科拉顿“跑”失良机的故事……

教学过程

导入新课