《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》的教學(xué)案例

張磊

《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》是高中物理新課程（選修3-2）第四章第二節(jié)的內(nèi)容，是電磁學(xué)的核心內(nèi)容之一，在整個高中物理中占有相當(dāng)重要的地位。本節(jié)內(nèi)容揭示了磁和電的內(nèi)在聯(lián)系，通過探究實驗的方法歸納出了“磁生電”的規(guī)律，在教材中起到了承前啟后的作用，是學(xué)生今后學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律和交變電流產(chǎn)生的基礎(chǔ)。

在教材的編排上本節(jié)先從初中知識點閉合電路的部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生電流入手，再設(shè)計學(xué)生探究實驗，對現(xiàn)象進(jìn)行分析歸納，最后總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，這樣的編排符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

教材中對法拉第堅信磁能生電，并歷經(jīng)十年的不懈努力，最后終于發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)規(guī)律的物理學(xué)史料的介紹，是一個很好的德育切入點，同時也體現(xiàn)了教材對學(xué)生人文思想和科學(xué)精神的熏陶。

學(xué)生對閉合電路的部分導(dǎo)線切割磁感線能產(chǎn)生電流，在初中已有一定的認(rèn)識，但在空間想象、問題本質(zhì)的分析等方面還較為薄弱。因此，在教學(xué)中從學(xué)生的已有知識出發(fā)，通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究實驗、產(chǎn)生問題、協(xié)作交流等學(xué)習(xí)方法，從而得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

一、教學(xué)目標(biāo)

物理觀念：知道感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，能判斷哪些情況才可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。

科學(xué)思維：通過實驗分析，歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的核心條件是什么，培養(yǎng)合作、動手、推理和綜合的能力。

科學(xué)探究：通過操作實驗，得到實驗數(shù)據(jù)（實驗現(xiàn)象）；通過實驗探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神。

二、學(xué)情分析

學(xué)生在前面所學(xué)習(xí)的知識上對本節(jié)內(nèi)容也有所了解，這就是他們渴望新的知識點的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。教師要注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，因為本節(jié)課是一節(jié)很好的實踐課。由于學(xué)生對知識的渴望，對自己的突破，教師可以通過實驗觀察情境激趣、問題激思、實驗探究激成、探究合作式學(xué)習(xí)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式教學(xué)，在教學(xué)中教師可以提示，引導(dǎo)學(xué)生突破難點。如在教學(xué)中我們可以實驗引入展示趣味實驗——“隔空取電”， 通過實驗觀察情境激趣。

三、史料介紹——介紹法拉第“磁生電”的思想

由初中實驗演示閉合電路部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生電流我們可以回憶舊知，教師實驗探究激發(fā)學(xué)生思考。不斷拋出問題，利用問題激思：是不是只有切割才能產(chǎn)生電流呢，在切割的背后隱藏著什么更本質(zhì)的原因呢？怎么探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的原因呢？引導(dǎo)學(xué)生尋找方法，設(shè)計探究方案。再如：感應(yīng)電流的產(chǎn)生可能和什么有關(guān)呢？磁場與導(dǎo)體相對運動時會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流是因為磁場與導(dǎo)體的相對運動產(chǎn)生的嗎？讓線圈處在一個變化的磁場中，同時這個變化的磁場相對于線圈還是靜止的，我們再來觀察閉合電路中有沒有感應(yīng)電流，如果有說明什么，沒有說明什么？什么樣的磁體相對于線圈靜止卻還能在線圈中產(chǎn)生一個變化的磁場呢？與是否發(fā)生相對運動有沒有關(guān)系？感應(yīng)電流的產(chǎn)生還與哪些因素有關(guān)呢？從線圈本身入手，對一個確定的線圈我們還可以改變它的哪些因素呢？磁場也不變，面積也不變，可以改變什么呢？哪個物理量可以把這三個方面的因素全都概括進(jìn)去？共同總結(jié)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：1. 閉合回路；2.穿過回路的磁通量發(fā)生變化。教師演示實驗：小燈放在箱子上時，小燈亮，有了感應(yīng)電流，為什么可以產(chǎn)生感應(yīng)電流？分析實驗發(fā)現(xiàn)一部分導(dǎo)體切割磁感線可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。

四、探究實踐

搖“繩”能發(fā)電嗎？通過實驗巧妙地設(shè)置懸念，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。讓學(xué)生了解物理學(xué)中的“對稱”思想，感受法拉第持之以恒的科學(xué)探索精神。

五、問題激思

感應(yīng)電流的產(chǎn)生可能和相對運動有關(guān)，也可能與磁場的變化有關(guān)，學(xué)生探究，小組討論、歸納，發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流的產(chǎn)生與相對運動無關(guān)，電流的產(chǎn)生與磁場的變化有關(guān)。

學(xué)生探究電磁鐵，小組討論、歸納，成果交流。通過前兩個實驗得出感應(yīng)電流的產(chǎn)生應(yīng)與線圈中磁場的變化有關(guān)，與面積、角度、磁通量有關(guān)。總結(jié)概括結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。引導(dǎo)學(xué)生思考閉合線圈的面積發(fā)生了變化，猜測能否發(fā)電。

通過師生交流明確磁通量的變化由三個因素共同決定，為下面的學(xué)習(xí)作好鋪墊。問題激思使學(xué)生產(chǎn)生疑問，又想知道其中的奧秘，從而讓學(xué)生帶著問題順利地走進(jìn)課堂且可對學(xué)生進(jìn)行思想上的熏陶。使學(xué)生在已有的知識上，產(chǎn)生新的疑問為新知識的形成奠定基礎(chǔ)，符合科學(xué)探究的一般方法。通過該探究實驗，產(chǎn)生新的疑問，使學(xué)生做新的探究尋求真理，在探究中猜想、假設(shè)。針對以上的猜想再設(shè)計實驗，再驗證。設(shè)計實驗需要教師必要的引導(dǎo)，要有的放矢。滲透物理學(xué)常用的解決問題的科學(xué)方法，學(xué)生在經(jīng)歷中感悟，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。

同時要注意啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，找到產(chǎn)生感應(yīng)電流的其他兩個因素，讓他們積極開動腦筋，認(rèn)真分析，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、交流協(xié)作等能力，體現(xiàn)情感、態(tài)度、價值觀這一教學(xué)目標(biāo)，使結(jié)論的得出水到渠成。

通過師生的互動，揭示引課實驗的奧秘，呼應(yīng)本課的開頭。通過該探究過程及在教師指導(dǎo)下的討論歸納，得出結(jié)論，形成新的知識，成功解釋實驗現(xiàn)象，同時又把實驗1也納入該知識點，順利解決問題，讓學(xué)生體會到成功的喜悅、探究的樂趣。體現(xiàn)了科學(xué)研究的一般歷程：猜想→實驗總結(jié)激理，遷移激理：探究→理論→應(yīng)用。從物理走向社會，結(jié)合生活實際闡明了知識在實際中的應(yīng)用。

通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么，也從實驗實踐中學(xué)習(xí)到了合作的重要性，我覺得這是一節(jié)成功的課。不僅學(xué)到了知識而且還對科學(xué)的進(jìn)步有所理解，明白了社會的進(jìn)步發(fā)展需要更多人才，我們要不斷思考、提升、突破，這才是科學(xué)所需要的人才。