关于电磁感应的教学设计的探讨

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关于电磁感应的教学设计的探讨

电磁感应是高中物理课程电学部分的核心内容，理解和掌握电磁感应的本质和规律是学好电学知识的关键。

学生对电磁感应的认知顺序是：认识电磁感应现象，定性掌握电磁感应规律，定量掌握电磁感应规律，电磁感应原理的应用。讲授这些内容需要两个课时。

电磁感应现象教学的成功取决于演示实验的设计。本人建议采用简单直观的实验，例如：用单匝线圈与灵敏电流计相连，1）将条形磁铁插入线圈，同时让学生观察灵敏电流计指针的偏转情况；2）比较条形磁铁插入线圈的快慢不同时，电流计指针的偏转幅度有何不同；3）插入和拔出条形磁铁时，指针偏转的方向有何不同；4）由N极插入改为S极插入，指针偏转方向又有何不同；5）磁铁插入后与线圈保持相对静止时，观察指针偏转情况。

通过上述的系列实验，引导学生得出电磁感应现象的概念：当闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中产生电流的现象，称为电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。

由实验现象还可以启发学生得出定性的电磁感应规律：穿过闭合电路的磁通量变化越快，产生的感应电流越大；感应电流的方向跟磁通量变化的方向有关。

在学生掌握了定性的电磁感应规律的基础上，进一步讲解定量的电磁感应规律，即楞次定律和法拉第电磁感应定律。

对于楞次定律的教学，可用表格的形式将磁通量的四种变化情况和与之对应的感应电流的方向列举出来（其中感应电流的方向均是让学生利用楞次定律推导出来的），归纳出其中的规律：即磁通量增加（或减小）时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反（或相同）。并用口诀“增反减同”来记忆这个规律。这对于加深对楞次定律中“阻碍”一词的理解以及熟练运用楞次定律有很大的帮助。

对于法拉第电磁感应定律的的教学，要突出三个要点，一是指明感应电流产生的条件是电路中产生了感应电动势且电路闭合，而感应电动势的产生是由于电路所围的面积内发生着磁通量变化。二是明确公式中的E是在△t时间内的平均值，而不是某一瞬时的值，除非磁通量的变化是均匀的。三是△Φ的计算要事先规定Φ的正方向，而不能直接用末时刻与初时刻Φ的大小之差作为△Φ的值。可设置2~3个练习题，用于对该知识点的巩固。

对于电磁感应现象应用的介绍，可以从以下三个方面展开，一是互感，二是自感，三是涡流，这三种现象的本质都是电磁感应。

互感现象的典型应用实例为变压器，让学生了解变压器的出现使电力的传输和使用更为方便和灵活。主要讲清楚什么是互感以及变压器的基本作用，至于变压器的工作原理要等学习了交流电以后再介绍，此处留作悬念。自感现象的应用实例以往常用日光灯的镇流器，由于早期的镇流器已逐渐被现在的电子镇流器所取代，所以可选用电路中开关断开时产生电弧的现象作为自感现象的实例。电子技术中常用的电感元件也是自感的应用。涡流现象的应用可介绍四个具体的实例：电磁冶炼，电磁阻尼，电磁驱动和电磁探测。在介绍电磁感应现象的应用时，可借助PPT及实物向学生展示图片、实物和视频，使学生认识到电磁感应在现代生产和生活中的重要性。

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