《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析本節(jié)課為高二級(jí)物理的一節(jié)課，金屬桿在水平導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)問題是電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)用的重要內(nèi)容。因此，教師要盡可能讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)討論學(xué)習(xí)單桿和雙桿在水平軌道上的運(yùn)動(dòng)問題，加深理解電磁感應(yīng)的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化。為了學(xué)習(xí)清楚這個(gè)問題，在做練習(xí)的時(shí)候，讓學(xué)生親自做討論，自主推算，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候老師進(jìn)行講解，幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，加深認(rèn)識(shí)加深理解電磁感應(yīng)的實(shí)質(zhì)確實(shí)是能量的轉(zhuǎn)化。學(xué)情分析1．學(xué)生為高二的孩子，好奇心不強(qiáng)，但具有較強(qiáng)的探究欲望；2．學(xué)生有過較少的小組合作經(jīng)驗(yàn)；3．學(xué)生已經(jīng)學(xué)過電磁感應(yīng)現(xiàn)象和電磁感應(yīng)定律；4．學(xué)生能夠進(jìn)行物體的受力分析，和運(yùn)動(dòng)過程分析；5．學(xué)生在平常的學(xué)習(xí)和生活中已經(jīng)接觸到過一些關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的生活實(shí)例。

教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)的確定應(yīng)注意按照新課程的三維目標(biāo)體系進(jìn)行分析教學(xué)重點(diǎn)1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中單金屬桿的運(yùn)動(dòng)問題2．理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)：能量的轉(zhuǎn)化教學(xué)難點(diǎn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中雙金屬桿的運(yùn)動(dòng)問題教學(xué)過程（一．）引入課題1、提出問題，啟動(dòng)思維，知識(shí)鋪墊，導(dǎo)入新課①教師問：隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，什么的科學(xué)利用是近年來社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)？學(xué)生答：能源的科學(xué)利用是近年來社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。②教師問：電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是什么？學(xué)生答：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈匝數(shù)成正比，與磁通量的變化率成正比。教師問：那么電磁感應(yīng)過程的實(shí)質(zhì)是什么呢？（學(xué)生積極思考）設(shè)計(jì)意圖：利用學(xué)生已經(jīng)有的一些關(guān)于電磁感應(yīng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)，理解電磁感應(yīng)的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程。（二．）教學(xué)過程2、展示問題，啟動(dòng)思維，知識(shí)鋪墊，進(jìn)行新課1．單桿模型

a如圖1所示，足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水平

V0置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，單金屬桿ab，質(zhì)量為m，以一

R

B定的初速度V0，開始運(yùn)動(dòng)。求：

b

圖11．金屬桿ab最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？2．回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？教師問：金屬桿ab在磁場(chǎng)中一開始運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？學(xué)生答：金屬桿ab在磁場(chǎng)中一開始運(yùn)動(dòng)，就切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因?yàn)槭情]合回路，故產(chǎn)生感應(yīng)電流。教師問：金屬桿ab在磁場(chǎng)中受到什么方向的安培力？學(xué)生答：根據(jù)左手定則可判斷出桿ab受到的安培力為水平向左。教師問：安培力對(duì)金屬桿ab的運(yùn)動(dòng)起什么作用？學(xué)生答：對(duì)它的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用，桿ab向右作減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止。教師問：這一過程能量轉(zhuǎn)化是怎樣進(jìn)行的？（學(xué)生積極思考）老師講解：根據(jù)功能關(guān)系，做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，所以，桿ab的動(dòng)能減少而另一種形式的能——電能增加；同時(shí)閉合回路中感應(yīng)電流通過純電阻做功，電能又轉(zhuǎn)化為焦耳熱。在這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中總能量守恒，所以整個(gè)過程產(chǎn)生的焦耳熱為桿ab動(dòng)能的減少量，即Q=mv02－0=mv02設(shè)計(jì)意圖：通過對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，理解電磁感應(yīng)的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程。3、增加難度，展示問題，啟動(dòng)思維，知識(shí)加深，新課深入2．雙桿模型如圖2所示，足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水

c

a平置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab與cd垂直導(dǎo)軌放

B

V0置，桿ab質(zhì)量為m1，桿cd質(zhì)量為m2，某時(shí)刻

桿ab以一定的初速度V0開始向右運(yùn)動(dòng)。求：

d

b

1．兩金屬桿最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？

圖22．回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？教師問：金屬桿ab在磁場(chǎng)中一開始運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？學(xué)生答：金屬桿ab在磁場(chǎng)中一開始運(yùn)動(dòng)，就切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因?yàn)槭情]合回路，故產(chǎn)生感應(yīng)電流，且方向?yàn)閎acdb。教師問：金屬桿ab和cd在磁場(chǎng)中受到什么方向的安培力？學(xué)生答：根據(jù)左手定則可判斷出桿ab受到的安培力為水平向左,桿cd受到水平向右的安培力。教師問：兩桿最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？學(xué)生答：桿ab向右作減速直線運(yùn)動(dòng)，桿cd受到水平向右的安培力作用而做加速直線運(yùn)動(dòng)，在桿ab的速度大于桿cd的速度時(shí)，回路的面積在增加，回路中的磁通量在增加，所以回路中總有感應(yīng)電流，桿ab繼續(xù)減速，桿cd繼續(xù)加速，兩桿速度達(dá)到相同后，回路面積保持不變，磁通量不變化，回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩桿水平方向不受外力，根據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律，兩桿以相同的速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)。教師問：此時(shí)速度多大呢？請(qǐng)一位同學(xué)生把結(jié)論書寫到黑板上。學(xué)生答：從桿ab開始運(yùn)動(dòng)到兩桿達(dá)到相同速度的過程中，兩桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零，故兩桿總動(dòng)量守恒，則有m1V0=（m1+m2）V

得

V=設(shè)計(jì)意圖：加深練習(xí)，檢驗(yàn)學(xué)生的理解情況，大量的放手讓學(xué)生來分析回答，鍛煉學(xué)生，體現(xiàn)學(xué)生主體。教師問：回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？請(qǐng)另一位同學(xué)生把結(jié)論書寫到黑板上。學(xué)生答：從桿ab開始運(yùn)動(dòng)到兩桿達(dá)到相同速度的過程中，安培力對(duì)桿ab做負(fù)功，動(dòng)能減少，電能增加；安培力對(duì)桿cd做正功，電能減少，動(dòng)能增加，但總能量守恒。所以整個(gè)過程產(chǎn)生的焦耳熱為系統(tǒng)動(dòng)能的減少量Q=m1v02－（m1+m2）v2=設(shè)計(jì)意圖：加深練習(xí)，檢驗(yàn)學(xué)生的理解情況，大量的放手讓學(xué)生來分析回答，鍛煉學(xué)生，體現(xiàn)學(xué)生主體。教師問：由以上分析可知：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量問題是怎樣的？（學(xué)生積極思考）老師講解：安培力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電流做功電能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，在轉(zhuǎn)化過程中總能量守恒。設(shè)計(jì)意圖：通過提問對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，引起學(xué)生思考，再通過老師的講解讓學(xué)生深刻理解電磁感應(yīng)的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程。4、展示問題練習(xí)，學(xué)生思考討論，加深理解，知識(shí)加深，評(píng)估收獲，領(lǐng)會(huì)課標(biāo)教師問：能用剛才學(xué)習(xí)的思路，解決下面的問題嗎？學(xué)生答：能！設(shè)計(jì)意圖：用問題激發(fā)學(xué)生解決問題的信心，顯示課堂的主體性，并檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，以便有針對(duì)性地學(xué)生進(jìn)行講解。練習(xí)：如圖3所示，金屬桿a在離地h高處從靜止開始沿光滑弧形軌道下滑，平行金屬導(dǎo)軌的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，水平部分導(dǎo)軌上原來放有一金屬桿b。已知兩桿質(zhì)量之比為ma：mb=3：4，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，磁場(chǎng)足夠大，不計(jì)摩擦。求：（1）桿a剛進(jìn)入水平部分時(shí)速度為多少？（2）桿a和桿b的最終速度是多少？

（3）整個(gè)過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

a

B

h

b

圖4

解析：（1）桿a下滑到水平導(dǎo)軌的過程中，只有重力做功，則機(jī)械能守恒。選取導(dǎo)軌的水平部分所在平面為零勢(shì)面，并設(shè)剛進(jìn)入水平部分時(shí)速度為v0則有

magh=

mav02

得v0=（2）桿a進(jìn)入水平部分導(dǎo)軌后，和前面的講解情況相同。據(jù)動(dòng)量守恒：maV0=（ma+mb）V

得

V=（3）據(jù)能量守恒：Q=magh-（ma+mb）v2=mgh

教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生行為設(shè)計(jì)意圖

1．能夠從物理現(xiàn)象和實(shí)例中歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律；2．體驗(yàn)科學(xué)理論得出的過程與方法；3．掌握由特殊到一般、一般到特殊的邏輯推理思維方式；

問題1問題2積極思考并回答問題完成展示問題，啟動(dòng)思維，知識(shí)鋪墊，進(jìn)行新課

問題引領(lǐng)

學(xué)生討論交流啟發(fā)思考，定性分析，初步得出規(guī)律否鞏固練習(xí)，加深理解，提高能力

板書設(shè)計(jì)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．單桿模型2．雙桿模型

學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

教學(xué)反思上課之前，我首先讓學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，查找相關(guān)資料，思考一些問題，比如金屬感在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的幾種類型、思考能量是怎樣轉(zhuǎn)化的等等，讓學(xué)生對(duì)這節(jié)課有自己的一些觀點(diǎn)。上課時(shí)由老師提出問題引入，再由學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)自由發(fā)言，基本符合“老師為主導(dǎo)，學(xué)生為主題”的新課程理念，改變了傳統(tǒng)的以教師傳授為主的教學(xué)方式，盡可能發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，培養(yǎng)了學(xué)生課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣。對(duì)于這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)而言，最成功的地方是用提問問題引入新課，把學(xué)生引入到問題的思考中。運(yùn)動(dòng)形式多種多樣，每種運(yùn)動(dòng)形式里都存在著能量轉(zhuǎn)化，金屬桿在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形式里能量到底是怎樣轉(zhuǎn)化的呢？學(xué)生在多種能量轉(zhuǎn)化的形式里討論我們所需要的結(jié)論。討論非常熱烈，七嘴八舌，各抒己見，有的很離譜，有的很靠譜。過這一番討論，把學(xué)生的思維、熱情都調(diào)到本節(jié)課之中，為下面的進(jìn)一步展開教學(xué)，創(chuàng)造了良好的開端。在第一道題目中，問題采用階梯式提問，降低題目的難度，給學(xué)生有一個(gè)思維的緩沖，增強(qiáng)解決問題的信心。教師的引導(dǎo)起很重要，起到牽引作用。剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬感具有何種形式的能量？到最后金屬桿又有什么能量？金屬感的機(jī)械能到呢里去了呢？大家展開討論，因?yàn)槭情]合回路，金屬桿在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，即回路中有了電能。而電流通過電阻式會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，即有熱能產(chǎn)生。請(qǐng)一位學(xué)生總結(jié)一下：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電能再轉(zhuǎn)化為熱能。從這個(gè)能量的轉(zhuǎn)化過程中可以看出電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程的實(shí)質(zhì)是什么呢？學(xué)生再次活