课题：磁场对通电导线的作用力
【教材分析】
电磁感应问题，在沪科版初中物理九年级第十七章《电从哪里来》的第二节《科学探究：怎样产生感应电流》中，就进行了初步的介绍，但仅限于现象的认知和描述。而高中物理对电磁感应的教学要求非常高，因为，《电磁感应》的内容整合了电场、恒定电流和磁场的相关知识，并且与力学的力和运动、冲量动量关系、功能关系等都发生密切的联系，因而具有很强的综合性，对培养学生的创新精神和实践能力有着十分重要的作用。本节教学内容：人教版高中物理（选修3-2）第四章第二节《探究电磁感应的产生条件》，属于电磁感应的基础课，主要是让学生在实验探究的基础上，从理论的高度分析和掌握电磁感应的概念和产生条件，为后继教学中对电磁感应规律的研究和应用，打下良好的实验基础和理论基础。
【学情分析】
学生在初中虽然对电磁感应有了初步的认识，但还比较肤浅，仅存留在现象上，例如，知道“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”；“发电机、话筒等都是利用电磁感应原理工作的”等，但对产生电磁感应的根本原因还缺乏全面的和理性的认识。同样的，绝大多数学生虽然在初中经历了不少“科学探究”，但对科学探究的理论分析能力和拓展性推理能力还比较弱。如何把递进性实验进行整合分析，得出电磁感应的概念，这是本节课教学的主要困难。
【教学目标】
知识与技能目标：
1、学会探究产生电磁感应现象的条件。
2、掌握电磁感应的概念。
3、理解三个“探究产生电磁感应现象的条件”实验之间的逻辑关系
过程与方法目标：
1、经历“探究产生电磁感应现象的条件”系列实验的探究过程，感受科学探究的基本思想和理性分析方法。
2、通过3个探究性实验之间逻辑关系的分析，感悟“由现象到本质”的实验设计思想。
情感、态度与价值观目标：
1、通过亲身经历科学探究的过程，养成和固化科学态度和科学精神。
2、通过对科学进步和科技成果对生产生活方式改变的了解，激发热爱科学、热爱祖国的优秀品质！
【教学重点和难点】
教学重点：电磁感应的产生条件和概念。
教学难点：电磁感应的实验探究、理性分析，以及实验之间的逻辑关系。
【教学方法和手段】
教学方法：实验探究法、分析法、讨论法、图示法
教学手段：分组实验、演示实验、计算机多媒体教学，PPT课件
【教学用具】
磁铁（条形、马蹄形）螺线管（大小各一个）、灵敏电流计、导线圈、滑动变阻器、学生电源、导线、开关、电子标签
【教学策略】
从初、高中物理教学的衔接来看，本节很好地体现了从感性认识上升到理性认识的认知规律。鉴于学生对电磁感应的感性认识基础，以及理性分析能力不强的现状。本节课的教学设计从复习回顾开始，通过“回忆—探究—分析—探究—归纳—巩固—设疑”等环节，完成教学任务，实现教学目标。
【教学流程】
【教学过程】
一、提出问题，导入新课
（一）提出问题、讨论评价
1、在初中，我们就学习并初步认识了电磁感应。
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？
学生回答、交流、讨论
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、英国科学家法拉第经过10年的不懈努力，于1831
年发现了电磁感应现象。
PPT展示：王国维的“治学三种境界”。
（二）实验演示，复习回顾
演示：闭合电路的部分导体切割磁感线，产生感应电流。
（三）描述应用，导入新课
1、应用描述：科学技术对社会发展的巨大推动作用。
电动机和发电机；磁悬浮列车；机场安检系统、
射频识别（Radio Frequency Identification，缩写RFID）
俗称电子标签，广泛用于零售业。许多人把射频识别技术
看作为继“互联网”和“移动通信”两大技术大潮后的又一次大潮。
2、导入新课：感受科学研究的历程，探究电磁感应的实质。
二、知识构建，方法梳理
（一）科学探究Ⅰ——实验探究：磁铁插入、抽出或停留在线圈中时，电路中是否产生感应电流？
1、认识实验器材，并组装。
2、进行实验探究，并记录。
3、实验成果交流：展示、提问、研讨。
4、拓展性分析：
①教材图4.2-1实验和图4.2-2实验有什么逻辑联系？
②在教材图4.2-2实验中，还有其他方法获得感应电流吗？！
③如果“磁场”和“部分导体”不发生“相对运动”，即导体不切割磁感线，那么会产生电磁感应现象吗？
（二）科学探究Ⅱ——理论探究
1、提问：什么叫磁通量？
2、PPT展示、点评
3、联系、回归：把磁通量的概念引入上述实验，会有什么新发现？！
4、探讨、交流、点评。Flash动画展示：磁通量的变化
5、师生交流、猜想：“磁场”和“部分导体”不发生“相对运动”，即导体不切割磁感线，但只要通过闭合电路的磁通量发生变化，电路中也会产生感应电流，即产生电磁感应现象。
（三）科学探究Ⅲ——感受法拉第的研究，为科学假设插上翅膀！
教师演示教材图4.2-3实验，学生观察、记录、分析、讨论
1、多媒体实物展示台：介绍实验器材。
2、连接实验电路。
3、实验演示。
4、讨论、拓展：
（1）闭合开关后，不改变滑动变阻器的值，能否用其它方式获得感应电流？
（2）该实验能否转换为前面两个实验？
5、总结。
（四）科学探究成果（PPT展示）
1、电磁感应的概念：不论使用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。这种现象称做电磁感应。
2、电磁感应的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化
3、本节三个实验的逻辑关系：
三、典题分析，引深拓展
【例1】结合本节的实验探究和磁通量的概念，谈谈你对“电磁感应的产生条件”的理解。
【解析】从探究实验来看，包括“磁场不动导体动”、“导体不动磁场动”和“导体磁场都不动”等三种情况；从磁通量的概念来看，包括B不变S变化、S不变B变化和B、S都变化等三种情况。
【例2】教材P7“做一做” ——理想实验：《摇绳能发电吗？》
【解析】1、从探究实验来看，闭合电路的部分导体—“摇绳”在做切割磁感线运动；从磁通量变化来看，在“摇绳”运动的过程中，B不变S
变化。可
见，发生电磁感应，产生感应电流。显然，两位同学东西方向站立并迅速摇动电线时，产生的电磁感应现象比较明显。
【拓展】电流是有能量的。请问“摇绳”中的电能从哪来？！
【例3】教材P8 “问题与练习”第4题（变化）
矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在一个平面内，线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流？
（1）在这个平面内，线圈远离或靠近长直导线时；
（2）在这个平面内，线圈沿着平行与导线的方向上下运动时；
（3）线圈以AB边为轴转动时；
（4）线圈以AD边为轴转动时；
（5）线圈以长直导线为轴转动时；
（6）长直导线中的电流发生变化时；
（7）在中心点不变的情况下，把矩形线圈ABCD拉成圆形时。
【解析】从引起磁通量变化的两个因素：磁感应强度B和有效面积S入手进行分析。答案：（1）（3）（4）（6）（7）
【例4】教材P9 “问题与练习”第7题
如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN
到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应该怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。
【解析】
（1）为使MN棒中不产生感应电流，必须保证闭
合电路的磁通量不发生变化；
（2）磁通量Ф0=Фt=B0S0=B0L2；
（3）金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动时，矩形区域MDEN的面积为：S=L（L+vt）；
（4）由于S随时间不断增加，可见B随时间逐渐减小；
（5）Ф0 =B0S0=B0L2=Фt =BS=B L（L+vt）；所以，B= B0 L /（L+vt）
四、课堂小结，设疑导读
学生总结
PPT展示
1、三个探究实验及其逻辑关系
2、电磁感应概念及其产生条件
3、科学探究的理性化和延续性（前后知识的逻辑关系）
问题：闭合电路中有电源就有电流；闭合电路中发生磁通量变化就有电流。从这两句话中，我们得到什么启示？！
这正是我们后继将要学习的内容。
五、课后作业
1、P8问题与练习第3、6题；
2、阅读后两节内容；
3、尝试回答本节课预设的疑问。
六、板书设计
课题：探究电磁感应的产生条件
1、三个探究实验：
2、电磁感应的概念：不论使用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。这种现象称做电磁感应。
3、三个实验之间的逻辑关系：
【教学反思】
本节课属于“借班上课”，师生之间没有预先的沟通和交流。所以教学设计只能根据教学常规和学生应该具有的文化水平。从实际教学过程来看，师生交互顺畅，科学探究效果明显。尤其是对王国维“治学三种境界”的描述，大大地激发了学生的学习激情，而“科学探究”中，“理论探究”和 “逻辑探究”环节的设计和实施，也收到了明显的效果。本节课的教学虽然很成功，但教学设计还不是尽善尽美。这主要反映在两个方面：其一，虽然考虑到CAI课件（PPT）的大容量性 ，但忽视了“科学探究”过程的复杂性和多变性，由于实际教学过程的机动时间有限，导致教学时间延长，如果把“典题分析，引深拓展”环节中的“例题4”（原为教材中的练习题）舍弃或移至下节课分析讨论，则教学节奏更加完美。
课题：磁场对通电导线的作用力
【教材分析】
电磁感应问题，在沪科版初中物理九年级第十七章《电从哪里来》的第二节《科学探究：怎样产生感应电流》中，就进行了初步的介绍，但仅限于现象的认知和描述。而高中物理对电磁感应的教学要求非常高，因为，《电磁感应》的内容整合了电场、恒定电流和磁场的相关知识，并且与力学的力和运动、冲量动量关系、功能关系等都发生密切的联系，因而具有很强的综合性，对培养学生的创新精神和实践能力有着十分重要的作用。本节教学内容：人教版高中物理（选修3-2）第四章第二节《探究电磁感应的产生条件》，属于电磁感应的基础课，主要是让学生在实验探究的基础上，从理论的高度分析和掌握电磁感应的概念和产生条件，为后继教学中对电磁感应规律的研究和应用，打下良好的实验基础和理论基础。
【学情分析】
学生在初中虽然对电磁感应有了初步的认识，但还比较肤浅，仅存留在现象上，例如，知道“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”；“发电机、话筒等都是利用电磁感应原理工作的”等，但对产生电磁感应的根本原因还缺乏全面的和理性的认识。同样的，绝大多数学生虽然在初中经历了不少“科学探究”，但对科学探究的理论分析能力和拓展性推理能力还比较弱。如何把递进性实验进行整合分析，得出电磁感应的概念，这是本节课教学的主要困难。
【教学目标】
知识与技能目标：
1、学会探究产生电磁感应现象的条件。
2、掌握电磁感应的概念。
3、理解三个“探究产生电磁感应现象的条件”实验之间的逻辑关系
过程与方法目标：
1、经历“探究产生电磁感应现象的条件”系列实验的探究过程，感受科学探究的基本思想和理性分析方法。
2、通过3个探究性实验之间逻辑关系的分析，感悟“由现象到本质”的实验设计思想。
情感、态度与价值观目标：
1、通过亲身经历科学探究的过程，养成和固化科学态度和科学精神。
2、通过对科学进步和科技成果对生产生活方式改变的了解，激发热爱科学、热爱祖国的优秀品质！
【教学重点和难点】
教学重点：电磁感应的产生条件和概念。
教学难点：电磁感应的实验探究、理性分析，以及实验之间的逻辑关系。
【教学方法和手段】
教学方法：实验探究法、分析法、讨论法、图示法
教学手段：分组实验、演示实验、计算机多媒体教学，PPT课件
【教学用具】
磁铁（条形、马蹄形）螺线管（大小各一个）、灵敏电流计、导线圈、滑动变阻器、学生电源、导线、开关、电子标签
【教学策略】
从初、高中物理教学的衔接来看，本节很好地体现了从感性认识上升到理性认识的认知规律。鉴于学生对电磁感应的感性认识基础，以及理性分析能力不强的现状。本节课的教学设计从复习回顾开始，通过“回忆—探究—分析—探究—归纳—巩固—设疑”等环节，完成教学任务，实现教学目标。
【教学流程】
【教学过程】
一、提出问题，导入新课
（一）提出问题、讨论评价
1、在初中，我们就学习并初步认识了电磁感应。
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？
学生回答、交流、讨论
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、英国科学家法拉第经过10年的不懈努力，于1831
年发现了电磁感应现象。
PPT展示：王国维的“治学三种境界”。
（二）实验演示，复习回顾
演示：闭合电路的部分导体切割磁感线，产生感应电流。
（三）描述应用，导入新课
1、应用描述：科学技术对社会发展的巨大推动作用。
电动机和发电机；磁悬浮列车；机场安检系统、
射频识别（Radio Frequency Identification，缩写RFID）
俗称电子标签，广泛用于零售业。许多人把射频识别技术
看作为继“互联网”和“移动通信”两大技术大潮后的又一次大潮。
2、导入新课：感受科学研究的历程，探究电磁感应的实质。
二、知识构建，方法梳理
（一）科学探究Ⅰ——实验探究：磁铁插入、抽出或停留在线圈中时，电路中是否产生感应电流？
1、认识实验器材，并组装。
2、进行实验探究，并记录。
3、实验成果交流：展示、提问、研讨。
4、拓展性分析：
①教材图4.2-1实验和图4.2-2实验有什么逻辑联系？
②在教材图4.2-2实验中，还有其他方法获得感应电流吗？！
③如果“磁场”和“部分导体”不发生“相对运动”，即导体不切割磁感线，那么会产生电磁感应现象吗？
（二）科学探究Ⅱ——理论探究
1、提问：什么叫磁通量？
2、PPT展示、点评
3、联系、回归：把磁通量的概念引入上述实验，会有什么新发现？！
4、探讨、交流、点评。Flash动画展示：磁通量的变化
5、师生交流、猜想：“磁场”和“部分导体”不发生“相对运动”，即导体不切割磁感线，但只要通过闭合电路的磁通量发生变化，电路中也会产生感应电流，即产生电磁感应现象。
（三）科学探究Ⅲ——感受法拉第的研究，为科学假设插上翅膀！
教师演示教材图4.2-3实验，学生观察、记录、分析、讨论
1、多媒体实物展示台：介绍实验器材。
2、连接实验电路。
3、实验演示。
4、讨论、拓展：
（1）闭合开关后，不改变滑动变阻器的值，能否用其它方式获得感应电流？
（2）该实验能否转换为前面两个实验？
5、总结。
（四）科学探究成果（PPT展示）
1、电磁感应的概念：不论使用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。这种现象称做电磁感应。
2、电磁感应的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化
3、本节三个实验的逻辑关系：
三、典题分析，引深拓展
【例1】结合本节的实验探究和磁通量的概念，谈谈你对“电磁感应的产生条件”的理解。
【解析】从探究实验来看，包括“磁场不动导体动”、“导体不动磁场动”和“导体磁场都不动”等三种情况；从磁通量的概念来看，包括B不变S变化、S不变B变化和B、S都变化等三种情况。
【例2】教材P7“做一做” ——理想实验：《摇绳能发电吗？》
【解析】1、从探究实验来看，闭合电路的部分导体—“摇绳”在做切割磁感线运动；从磁通量变化来看，在“摇绳”运动的过程中，B不变S
变化。可
见，发生电磁感应，产生感应电流。显然，两位同学东西方向站立并迅速摇动电线时，产生的电磁感应现象比较明显。
【拓展】电流是有能量的。请问“摇绳”中的电能从哪来？！
【例3】教材P8 “问题与练习”第4题（变化）
矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在一个平面内，线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流？
（1）在这个平面内，线圈远离或靠近长直导线时；
（2）在这个平面内，线圈沿着平行与导线的方向上下运动时；
（3）线圈以AB边为轴转动时；
（4）线圈以AD边为轴转动时；
（5）线圈以长直导线为轴转动时；
（6）长直导线中的电流发生变化时；
（7）在中心点不变的情况下，把矩形线圈ABCD拉成圆形时。
【解析】从引起磁通量变化的两个因素：磁感应强度B和有效面积S入手进行分析。答案：（1）（3）（4）（6）（7）
【例4】教材P9 “问题与练习”第7题
如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN
到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应该怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。
【解析】
（1）为使MN棒中不产生感应电流，必须保证闭
合电路的磁通量不发生变化；
（2）磁通量Ф0=Фt=B0S0=B0L2；
（3）金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动时，矩形区域MDEN的面积为：S=L（L+vt）；
（4）由于S随时间不断增加，可见B随时间逐渐减小；
（5）Ф0 =B0S0=B0L2=Фt =BS=B L（L+vt）；所以，B= B0 L /（L+vt）
四、课堂小结，设疑导读
学生总结
PPT展示
1、三个探究实验及其逻辑关系
2、电磁感应概念及其产生条件
3、科学探究的理性化和延续性（前后知识的逻辑关系）
问题：闭合电路中有电源就有电流；闭合电路中发生磁通量变化就有电流。从这两句话中，我们得到什么启示？！
这正是我们后继将要学习的内容。
五、课后作业
1、P8问题与练习第3、6题；
2、阅读后两节内容；
3、尝试回答本节课预设的疑问。
六、板书设计
课题：探究电磁感应的产生条件
1、三个探究实验：
2、电磁感应的概念：不论使用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。这种现象称做电磁感应。
3、三个实验之间的逻辑关系：
【教学反思】
本节课属于“借班上课”，师生之间没有预先的沟通和交流。所以教学设计只能根据教学常规和学生应该具有的文化水平。从实际教学过程来看，师生交互顺畅，科学探究效果明显。尤其是对王国维“治学三种境界”的描述，大大地激发了学生的学习激情，而“科学探究”中，“理论探究”和 “逻辑探究”环节的设计和实施，也收到了明显的效果。本节课的教学虽然很成功，但教学设计还不是尽善尽美。这主要反映在两个方面：其一，虽然考虑到CAI课件（PPT）的大容量性 ，但忽视了“科学探究”过程的复杂性和多变性，由于实际教学过程的机动时间有限，导致教学时间延长，如果把“典题分析，引深拓展”环节中的“例题4”（原为教材中的练习题）舍弃或移至下节课分析讨论，则教学节奏更加完美。