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13.3 电磁感应现象及应用 教学设计
课题 电磁感应现象及应用 单元 第十三章 学科 物理 年级 高中
教材内容分析 人教版必修第三册第十三章第3节，教材印刷页114—118，教师用书印刷页158—160。按发现史—实验探究—应用组织。利用导体棒改变面积和双线圈改变磁场的两类证据归纳条件。不讲楞次定律、感应电动势大小或电磁波理论。
新课标要求 依据2025年修订课标3.3.3：通过实验了解电磁感应现象及产生感应电流的条件，知道应用及其对现代社会的影响。以观察记录、控制条件、磁通量变化判断和实例识别作为评价证据。
学习目标 1. 了解法拉第发现电磁感应现象的过程及其意义。
2. 通过实验观察、记录和比较，归纳产生感应电流的条件。
3. 能根据闭合回路中的磁通量变化判断有无感应电流。
4. 列举电磁感应的应用，认识它对生产生活的影响。
学情分析 学生已有磁场、磁感线、磁通量及初中切割磁感线经验。常把“有磁场”“有磁通量”“导线运动”误当成充分条件，容易忽略电路闭合与瞬时变化。需让学生比较有、无电流的对照状态。
重点 经历并记录实验现象，从回路面积变化和磁场变化归纳穿过闭合回路的磁通量变化这一共同条件。
难点 把具体装置抽象为回路；区分磁通量大小和变化、部分导体切割与整个线框在匀强磁场内平移。
材料准备 安全低压直流电源、开关、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计、条形磁体、蹄形磁体、导体棒、导轨、导线与投影设备。先断电连接，避免短路，保护灵敏电流计。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
2. 由切割磁感线引出问题 引导回忆初中实验，提出切割磁感线是否唯一方法的问题，明确学习目标。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。
切割磁感线是产生感应电流的唯一方法吗？这些方法有什么内在联系？ 观察装置，提出待解决问题。 形成探究动机。
3. 学习目标 引导回忆初中实验，提出切割磁感线是否唯一方法的问题，明确学习目标。
1. 了解法拉第发现电磁感应现象的过程及其意义。
2. 通过实验观察、记录和比较，归纳产生感应电流的条件。
3. 能根据闭合回路中的磁通量变化判断有无感应电流。
4. 列举电磁感应的应用，认识它对生产生活的影响。 观察装置，提出待解决问题。 形成探究动机。
4. 从电生磁到磁生电 从电流磁效应引出“磁生电”问题，展示双线圈史料，突出接通、断开瞬间与持续通电的差异。
奥斯特发现了电流的磁效应。
既然电流能引起磁针运动，能否用磁产生电流？
答案：法拉第提出“由磁产生电”的设想，并进行了长期探索。 阅读、比较、提出猜想，区分奥斯特和法拉第的贡献。 从实验事实理解发现的关键，认识持续探索与证据意识。
5. 法拉第的成功实验 从电流磁效应引出“磁生电”问题，展示双线圈史料，突出接通、断开瞬间与持续通电的差异。
两个线圈绕在铁环上，一个接电源，另一个接电流表。
思考：接通或断开电源的瞬间，看到了什么？
答案：另一线圈中出现了短暂电流。 阅读、比较、提出猜想，区分奥斯特和法拉第的贡献。 从实验事实理解发现的关键，认识持续探索与证据意识。
6. 认识电磁感应现象 从电流磁效应引出“磁生电”问题，展示双线圈史料，突出接通、断开瞬间与持续通电的差异。
1831年，法拉第发现“磁生电”与变化、运动过程有关。
这些现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
这一发现深化了对电与磁联系的认识，也推动了电气化时代的发展。 阅读、比较、提出猜想，区分奥斯特和法拉第的贡献。 从实验事实理解发现的关键，认识持续探索与证据意识。
7. 观察导体棒运动 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
观察金属棒静止、沿磁感线运动、切割磁感线运动时，电流计是否偏转？
答案：静止或沿磁感线运动时没有感应电流；切割磁感线时有感应电流。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
8. 建立装置模型 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
导体棒切割磁感线时，磁场不变，闭合回路的面积发生变化。
思考：与磁场相关的哪个物理量发生变化？
答案：穿过闭合回路的磁通量发生变化。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
9. 从磁铁的运动提出猜想 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
把条形磁体插入线圈、停在线圈中、再从线圈抽出。
观察电流计指针的变化。
答案：插入和抽出时指针偏转；停留时不偏转。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
10. 设计双线圈实验 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
线圈A接电源、开关和滑动变阻器，线圈B接电流表，把A装在线圈B内。
问题：如何改变线圈B中的磁场，并观察是否产生电流？
答案：改变线圈A中的电流，观察线圈B连接的电流表。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
11. 观察开关通断 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
分别闭合、断开开关。
观察线圈B中电流计的偏转。
答案：闭合和断开的瞬间，电流计指针均发生偏转。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
12. 观察滑动变阻器 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
开关闭合后，先保持滑片不动，再迅速移动滑片。
观察线圈B中的电流。
答案：滑片不动、通电稳定时无电流；迅速移动滑片时有电流。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
13. 整理实验现象 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
开关闭合瞬间：有电流
开关断开瞬间：有电流
开关闭合、滑片不动：无电流
开关闭合、迅速移动滑片：有电流
思考：有电流的几种情况有什么共同点？
答案：线圈A中电流变化，线圈B中的磁场变化。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
14. 由现象分析磁通量 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
线圈A中的电流变化，使它产生的磁场发生变化。
线圈B的面积不变时，穿过它的磁通量怎样变化？
答案：磁场变化，穿过线圈B的磁通量也发生变化。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
15. 归纳感应电流产生条件 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
导体棒运动：磁场不变，回路面积改变。
双线圈实验：回路面积不变，磁场改变。
它们的共同点是什么？电路还必须满足什么条件？
答案：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中产生感应电流。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
16. 磁通量变化与电流判断 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
思考1：有磁场或有磁通量，就一定有感应电流吗？
思考2：回路不闭合，即使磁通量变化，也能形成持续的回路电流吗？
答案：不一定，还要判断穿过回路的磁通量是否变化。
答案：不能形成闭合回路电流。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
17. 例题：怎样产生感应电流 保持其余条件不变，组织观察本页实验或原始视频；要求先报告现象，再解释与上一页的联系，最后显示答案。
通电直导线旁有一个闭合线圈。
怎样使线圈中产生感应电流？
答案：使线圈左右平移，或使线圈绕一边转动，使穿过线圈的磁通量变化。 辨认回路，预测、观察、记录电流计偏转；由面积或磁场变化分析磁通量，归纳或检验条件。 让结论有可观察证据支撑，避免由“有磁场”直接断言有电流。
18. 法拉第的圆盘发电机 播放圆盘发电机原视频，联系现代发电机原图，组织学生列举生活中的应用，不展开后续定量理论。
铜盘的轴和边缘接电流表，转动铜盘，观察电流表指针。
答案：铜盘转动时，电流表指针摆动；这是最早的发电机。 观察指针随转动变化，识别应用设备，说出对生产生活的影响。 把实验发现与技术应用联系起来。
19. 从发电机到生产生活 播放圆盘发电机原视频，联系现代发电机原图，组织学生列举生活中的应用，不展开后续定量理论。
观察三峡电站的发电机转子。
电磁感应还应用在哪些设备中？
答案：发电机、变压器、电磁炉等应用了电磁感应。 观察指针随转动变化，识别应用设备，说出对生产生活的影响。 把实验发现与技术应用联系起来。
20. 课堂练习 完整展示题干与选项；先独立选择，再单击显示答案，请学生用闭合回路和磁通量变化说明理由。
1.（多选）下列现象属于电磁感应现象的是（ ）
A.小磁针在通电导线附近发生偏转
B.闭合回路的导体棒切割磁感线时，回路中有电流产生
C.因闭合线圈在磁场中运动而产生电流
D.磁体吸引小磁针
答案：BC
讲评依据：B、C都是因磁通量变化而产生电流；A为电流的磁效应，D为磁体间的相互作用。 独立判断，说明依据，订正错误选项。 覆盖现象识别、条件辨析、图像情境与应用。
21. 课堂练习 完整展示题干与选项；先独立选择，再单击显示答案，请学生用闭合回路和磁通量变化说明理由。
2.关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ）
A.闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生
B.闭合线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流
C.穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流
D.只要穿过电路的磁通量变化，电路中就有感应电流
答案：C
讲评依据：必须同时满足闭合回路和穿过回路的磁通量变化；仅有磁场变化或运动不能直接判断。 独立判断，说明依据，订正错误选项。 覆盖现象识别、条件辨析、图像情境与应用。
22. 课堂练习 完整展示题干与选项；先独立选择，再单击显示答案，请学生用闭合回路和磁通量变化说明理由。
3.如图，虚线I和II之间有垂直纸面向里的匀强磁场。闭合线圈自高处落下，依次经过a、b、c三个位置。有感应电流的是（ ）
A.位置a和位置b
B.位置b和位置c
C.位置a和位置c
D.三个位置都有
答案：C
讲评依据：进入和离开磁场时磁通量变化；完全在匀强磁场内平移时磁通量不变。 独立判断，说明依据，订正错误选项。 覆盖现象识别、条件辨析、图像情境与应用。
23. 课堂练习 完整展示题干与选项；先独立选择，再单击显示答案，请学生用闭合回路和磁通量变化说明理由。
4.（多选）下列电器中，应用到电磁感应现象的有（ ）
A.发电机
B.电动机
C.变压器
D.电磁炉
答案：ACD
讲评依据：发电机、变压器和电磁炉应用电磁感应；电动机主要利用通电导体在磁场中受力。 独立判断，说明依据，订正错误选项。 覆盖现象识别、条件辨析、图像情境与应用。
24. 电磁感应现象及应用知识结构 展示源资源“发现—条件—应用”结构，请学生口述两个必要条件。
电磁感应现象
划时代的发现：奥斯特的电流磁效应；法拉第发现电磁感应。
产生感应电流的条件：闭合回路；穿过回路的磁通量发生变化。
应用：发电机、变压器、电磁炉等。 用自己的话说明条件，检查是否把磁通量大小与变化混淆。 结构化收束；不另加新知识。
实验实施与观察记录 先检查电源量程、接线和电流计零点；A回路与B回路不直接电连接。依次比较开关闭合瞬间、断开瞬间、稳定闭合滑片不动、闭合并移动滑片四种状态。记录有无偏转；弱信号需检查连接与观察时机，不用虚构数据替代。
实验误差与注意事项 接触不良、线圈耦合不足、电流变化太慢、观察错过瞬间，均会影响现象判断。改进时只改变一个操作条件，反复验证；不依据指针偏转方向讲授本节未涉及的楞次定律。
板书设计 一、划时代的发现：电生磁→磁生电。
二、产生感应电流的条件：闭合导体回路；穿过回路的磁通量变化。
三、电磁感应的应用：发电机、变压器、电磁炉。
教学反思 授课后记录学生是否能用实验事实而非运动表象判断有无感应电流。此处保留实际教学反思，不预填课堂效果。

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