6.3《电磁感应现象》课时教案（表格式）-2025--2026年粤教版高中物理必修第三册

6.3《电磁感应现象》课时教案
学科 物理 年级册别 高二上册 共1课时
教材 粤教版高中物理必修第三册 授课类型 新授课 第1课时
教材分析
教材分析
本节内容位于粤教版高中物理必修第三册第六章第三节，是电磁学部分的核心基础。教材通过法拉第发现电磁感应现象的历史背景引入，系统阐述了产生感应电流的条件、磁通量变化的概念及其与感应电流的关系。本节内容承前启后，既是对前面“磁场”和“电流的磁效应”的深化，又为后续学习“法拉第电磁感应定律”“楞次定律”以及交变电流等内容奠定理论和实验基础，在整个电磁学体系中具有关键地位。
学情分析
高二学生已具备一定的抽象思维能力和实验观察能力，掌握了电场、磁场的基本概念及奥斯特实验结论，了解电流能产生磁场。但对“磁生电”的逆向思维尚不熟悉，缺乏对“磁通量”这一抽象物理量的直观理解。学生在探究过程中易将“有磁场”误认为“就能产生电流”，存在认知误区。因此教学中需借助直观实验、类比迁移和情境驱动，帮助学生建立“变化才是关键”的科学观念，并通过合作探究提升其归纳推理能力。
课时教学目标
物理观念
1. 理解电磁感应现象的本质，掌握产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。
2. 初步建立磁通量变化率与感应电流强弱之间的定性联系，形成能量转化与守恒的物理图景。
科学思维
1. 能够通过对比实验现象，运用控制变量法分析归纳出产生感应电流的共同特征。
2. 能够利用“磁感线切割”模型解释导体在磁场中运动时产生感应电流的原因，发展模型建构能力。
科学探究
1. 经历设计并完成“磁生电”系列探究实验的过程，提升提出问题、设计方案、观察记录和得出结论的能力。
2. 在小组合作中能有效分工协作，准确描述实验现象，合理表达探究结果。
科学态度与责任
1. 感受法拉第十年坚持不懈探索的精神，体会科学发现背后的艰辛与执着，激发求知欲和探索热情。
2. 认识电磁感应技术在发电机、变压器等现代电力系统中的广泛应用，增强科技服务于社会的责任意识。
教学重点、难点
重点
1. 掌握产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。
2. 理解“磁通量变化”是电磁感应现象发生的根本原因。
难点
1. 理解“磁通量”这一抽象概念及其变化形式（面积变化、磁场变化、夹角变化）。
2. 区分“有磁场”与“磁通量变化”的本质差异，克服“只要有磁场就有感应电流”的错误前概念。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、实验探究法、讲授法、合作学习
教具准备
条形磁铁、线圈、灵敏电流计、导线、蹄形磁铁、可调电源、滑动变阻器、开关、铝环演示器
教学环节 教师活动 学生活动
创设情境，引出课题
【5分钟】 一、历史回响：一场改变世界的沉默实验 （一）、讲述法拉第的十年追问：
同学们，请看这张画像——这是迈克尔·法拉第。1820年，奥斯特发现了电流可以产生磁场，这个消息像一道闪电划破夜空。当时无数科学家都在思考同一个问题：“既然电能生磁，那磁能不能生电呢？”这个问题困扰了科学界整整十年。法拉第从1824年开始尝试，失败了一次又一次。直到1831年8月29日，在伦敦皇家研究所的一个普通下午，他终于看到了那个微弱却震撼世界的指针偏转。那一刻，人类正式开启了电气文明的大门。今天，我们就来重现这场伟大的发现之旅，亲手揭开“磁生电”的神秘面纱。
（二）、播放模拟实验视频片段：
现在我们来看一段根据史料还原的实验场景：画面中，法拉第将一个螺线管线圈连接到检流计上，当他把一块条形磁铁快速插入线圈时，检流计的指针猛地向右一抖；当他把磁铁拔出来时，指针又向左一抖；而当磁铁静止在线圈内部不动时，指针却稳稳地停在零刻度线上。这短短几秒的变化，为何能让整个世界为之震动？让我们带着疑问进入今天的探究任务——如何让磁真正“生”出电来？ 1.倾听法拉第的故事，感受科学探索的执着精神。
2.观看视频，关注电流计指针的变化规律。
3.思考：为什么只有在磁铁运动时才有电流？
4.产生强烈的好奇心和动手验证的愿望。
评价任务 听讲专注：☆☆☆
问题提出：☆☆☆
兴趣激发：☆☆☆
设计意图 以真实科学史为切入点，营造沉浸式学习氛围，让学生感受到重大发现背后的思想力量。通过设置“十年之问”与“瞬间突破”的强烈对比，引发认知冲突，激发探究欲望。视频直观呈现核心现象，为后续实验探究提供参照原型，实现情感、态度与知识的有机融合。
实验探究，构建概念
【18分钟】 一、任务驱动：寻找“磁生电”的密码 （一）、明确探究目标与安全规范：
我们将化身“电磁侦探”，围绕三个核心问题展开调查：第一，是不是只要把磁铁靠近线圈就能发电？第二，怎样操作才能让电流持续出现？第三，哪些因素决定了电流的方向和大小？请大家注意实验安全：使用灵敏电流计时轻拿轻放，接线牢固，避免短路。每组领取一套器材——包括条形磁铁、多匝线圈、灵敏电流计和导线。现在请各小组先检查仪器是否完好，然后按照实验单上的步骤开始第一次探测试验。
（二）、组织“磁铁—线圈”相对运动实验：
请同学们将线圈两端接入电流计，构成一个闭合回路。接下来进行四种操作并仔细观察：第一，将条形磁铁缓慢插入线圈，注意指针偏转方向和幅度；第二，将磁铁完全插入后保持静止，观察指针状态；第三，再将磁铁快速抽出，记录现象；第四，重复上述过程但加快或减慢运动速度，比较差异。特别提醒大家：不仅要记录“有没有电流”，还要关注“什么时候有”“往哪边偏”“强还是弱”。五分钟后，请每组派代表汇报你们的发现。
（三）、引导分析数据，提炼初步规律：
刚才巡视中我发现很多小组都记录到了关键现象：只有在磁铁运动的过程中，也就是插入或拔出的时候，电流计才会偏转；一旦磁铁停下来，哪怕它就在线圈正中央，指针也会回到零位。这说明什么？显然，“存在磁场”并不等于“产生电流”。真正的触发机制是“变化”——是磁铁相对于线圈的位置在改变！这种变化导致穿过线圈的磁感线条数发生了增减。物理学中，我们用一个专门的术语来描述这个总量——叫做“磁通量Φ”。所以我们可以初步判断：只有当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，才会产生感应电流。
二、拓展实验：多维验证“变化”本质 （一）、设计“原线圈—副线圈”互感实验：
为了进一步验证我们的猜想，请看这套新装置：左边是一个通电线圈（原线圈），连接着电源和开关；右边是一个独立的线圈（副线圈），连着另一个电流计。两个线圈彼此靠近但不接触。现在我闭合左侧开关，右侧电流计指针瞬间偏转后归零；断开开关时，指针反向偏转后再归零。即使左侧线圈中有稳定电流和恒定磁场，但只有在开关动作的瞬间才产生感应电流。这再次证明：稳定的磁场不会产生感应电流，必须是磁场本身的“建立”或“消失”过程，即磁通量随时间变化，才是关键所在。
（二）、演示“导体切割磁感线”实验：
下面我们换一种方式。请看这个U形磁铁，两极之间形成强磁场。我把一根金属棒AB架在导轨上，两端通过导线接到电流计。当我让金属棒水平向右匀速滑动时，电流计指针发生持续偏转！这是因为导体AB在切割磁感线，导致穿过由导轨、导线和金属棒组成的闭合回路的磁通量不断减少（或增加，取决于方向）。这也属于磁通量变化的一种形式——通过改变回路的有效面积来实现。由此可见，“变化”可以通过多种方式达成：可以是磁场强度变，可以是回路面积变，也可以是两者之间的夹角变。 1. 分组领取器材，检查设备连接情况。
2. 按照指令操作磁铁与线圈，观察并记录现象。
3. 讨论并总结产生电流的共同条件。
4. 观察教师演示，理解不同形式的磁通量变化。
评价任务 操作规范：☆☆☆
现象描述：☆☆☆
规律归纳：☆☆☆
设计意图 采用“任务链+阶梯式实验”策略，由浅入深构建核心概念。首次实验聚焦最直观的“磁铁运动”，让学生亲历从现象到猜测的过程；二次实验引入“通断电”情境，打破“必须有永磁体”的局限思维；三次演示则展示“切割型”感应，拓宽对“变化”的理解维度。全过程强调观察细节、对比分析和语言表述，培养学生实证意识和逻辑推理能力，真正实现“做中学、探中悟”。
概念深化，精确定义
【10分钟】 一、定义磁通量，建立量化思维 （一）、引入磁通量Φ的概念：
刚才我们反复提到“穿过线圈的磁感线条数”，这是一个形象的说法，但在物理学中我们需要更精确的定义。我们把垂直穿过某一面积S的磁感线总数称为穿过该面积的磁通量，符号为Φ。如果磁场B是匀强的，且与平面垂直，则Φ = B × S。单位是韦伯（Wb），1 Wb = 1 T·m 。这个公式看似简单，但它蕴含着三个可以引起Φ变化的因素：一是B本身变化（如电磁铁通断电）；二是S变化（如导体棒滑动改变回路面积）；三是B与S之间的夹角θ变化（如旋转线圈）。只要其中任意一个量发生变化，就会导致Φ变化，从而产生感应电流。
（二）、辨析常见误解，澄清认知障碍：
现在请大家思考一个问题：如果我把一块强磁铁紧紧贴在一个闭合铜环外面，长时间放置，铜环里会不会一直有电流？答案是不会。因为虽然磁场很强，但只要它不随时间变化，磁通量就是恒定的，就不会产生感应电流。再比如，一个金属框整体平移穿过匀强磁场区域，前后磁通量不变（进出相等），也没有感应电流。只有当磁通量“动起来”，也就是dΦ/dt ≠ 0时，才会激发出电场，驱动电荷定向移动形成电流。这就是电磁感应的根本法则。
二、揭示能量本质，渗透守恒思想 （一）、分析能量转化过程：
当我们把磁铁插入线圈时，会感到一股阻力，好像被什么东西推回来一样。这说明我们必须用力做功才能完成这个动作。而这部分机械能并没有消失，而是转化成了电路中的电能——表现为电流发热或点亮小灯泡。同样，在导体切割磁感线实验中，推动金属棒也需要克服安培力做功，这部分功也转化为电能。因此，电磁感应不是凭空造电，而是实现了机械能向电能的高效转换。这也正是发电机工作的基本原理——把水能、风能、热能等先转化为机械转动，再通过电磁感应变成电能输送千家万户。 1. 理解磁通量的定义式及其物理意义。
2. 辨析“有磁场”与“磁通量变化”的区别。
3. 认识电磁感应中的能量转化关系。
4. 建立“变化是根源”的科学观念。
评价任务 概念理解：☆☆☆
误区辨析：☆☆☆
能量分析：☆☆☆
设计意图 在实验基础上引入数学表达式Φ=BS，使学生的认识从定性走向定量，提升科学建模能力。通过典型反例辨析，精准打击学生常见的“静态磁场发电”迷思概念，强化“变化”这一核心要素。结合力学体验讲解能量转化，打通力学与电磁学的知识壁垒，帮助学生建立统一的自然观，体现物理学科的整体性和深刻性。
联系实际，拓展视野
【7分钟】 一、走进生活：无处不在的电磁感应 （一）、介绍典型应用实例：
其实，电磁感应早已融入我们生活的方方面面。每天清晨你刷牙时使用的电动牙刷，它的充电底座就是利用电磁感应原理进行无线充电的。地铁站里的自动扶梯、商场中的感应门、甚至你手中的智能手机无线充电功能，背后都有小小的线圈在默默工作。更重要的是，全世界几乎所有电能都是通过大型发电机产生的——无论是火力、水力、核能还是风力发电，最终都是靠涡轮机带动线圈在强大磁场中高速旋转，不断改变磁通量，从而源源不断地输出交流电。可以说，没有法拉第的发现，就没有现代电网，也就没有今天的信息化社会。
二、演示跳环实验，震撼收尾： （一）、现场演示铝环跳跃现象：
最后，让我们来看一个神奇的现象。这是一个带有铁芯的通电线圈，上面放着一个闭合的铝环。当我接通交流电源的瞬间——注意看！铝环“嗖”地一下跳了起来，悬在空中！为什么会这样？因为交变电流产生快速变化的磁场，使铝环内产生强大的感应电流，这个感应电流又反过来与原磁场相互作用，产生向上的安培力，克服重力把它托举起来。但如果我把铝环切开一个小口，让它不再闭合，再试一次——看，这次它纹丝不动！这再一次强有力地证明：只有闭合回路且磁通量变化，才能产生感应电流。这个实验不仅有趣，更深刻体现了电磁感应的力量。 1. 了解电磁感应在日常生活中的广泛应用。
2. 观察跳环实验，加深对闭合回路必要性的理解。
3. 感受科学技术的巨大影响力。
4. 增强学习物理的价值认同感。
评价任务 实例列举：☆☆☆
现象解释：☆☆☆
价值认同：☆☆☆
设计意图 通过列举贴近生活的高科技应用，打破学生对物理“高冷难懂”的刻板印象，彰显其现实价值。跳环实验作为高潮收尾，兼具视觉冲击力与科学严谨性，既能巩固核心知识点，又能点燃学生的科学热情。整个环节致力于打通课堂与社会的边界，让学生真切体会到：物理不只是公式，更是改变世界的力量。
课堂总结，升华主题
【5分钟】 一、结构化回顾核心知识 （一）、梳理本节课知识脉络：
今天我们沿着法拉第的足迹，完成了一场穿越时空的科学探险。我们通过一系列实验确认：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，无论这种变化是由磁场强弱改变、回路面积改变还是二者夹角改变引起的，都会产生感应电流，这就是电磁感应现象的本质。我们还明白了，这不是魔法，而是能量转化的结果——机械能、化学能等形式的能量通过这种方式变成了电能。这些知识将成为我们理解更复杂电磁规律的基石。
二、激励性结语：点亮心中的光 （一）、引用爱因斯坦评价法拉第：
爱因斯坦曾说：“想象力比知识更重要。”但我们也看到，法拉第的伟大不仅在于他的想象，更在于他十年如一日的坚持实验。他曾写道：“我从未知道什么是失败，每一次未成功的尝试，都是通往真理的一级台阶。” 同学们，也许你现在解不出一道难题，就像当年无数人无法让磁生电。但请记住，真正的科学精神，是在黑暗中依然愿意点亮一根火柴的人。愿你们心中永远保有这份好奇与坚韧，因为每一个想要“看见看不见之力”的少年，都是未来光明的播种者。 1. 回顾本节课的主要知识点。
2. 理解电磁感应的应用价值。
3. 感受科学家的精神品质。
4. 树立学好物理的信心与志向。
评价任务 知识复述：☆☆☆
感悟表达：☆☆☆
情感共鸣：☆☆☆
设计意图 采用“知识结构+人文升华”双线收束。先系统梳理知识点，帮助学生形成清晰框架；再以科学家名言和诗意语言作结，将理性认知升华为情感认同。结尾寄语呼应开头的历史故事，形成闭环，激励学生以科学家为榜样，在求知路上勇毅前行，实现从“学会”到“会学”再到“愿学”的深层转变。
作业设计
一、基础巩固题
1. 下列哪种情况下，闭合线圈中会产生感应电流？（ ）
A. 线圈静止在匀强磁场中
B. 线圈在匀强磁场中匀速平动
C. 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动
D. 将磁铁缓慢靠近静止的闭合线圈
2. 解释为什么无线充电手机必须放在充电板上不能悬空使用？
二、能力提升题
3. 如图所示，矩形线框abcd从匀强磁场外水平向右匀速进入磁场区域，又继续运动完全穿出磁场。请画出在此过程中，线框中感应电流随时间变化的大致图像，并说明理由。（提示：考虑磁通量变化情况）
4. 设计一个简易实验方案，验证“改变磁场与线圈平面的夹角也能产生感应电流”。写出所需器材、主要步骤和预期现象。
三、拓展阅读题
5. 查阅资料，了解我国“特高压输电”技术的发展现状，并简要说明其中哪些环节应用了电磁感应原理。
【答案解析】
一、基础巩固题
1. 答案：C、D
解析：C选项线圈转动时，穿过线圈的磁通量周期性变化；D选项磁铁靠近导致磁场增强，磁通量增大。A、B选项磁通量不变，无感应电流。
2. 因为无线充电依赖发射线圈与接收线圈之间的电磁感应，必须保证两线圈距离很近且对齐，才能有效传递变化的磁场。悬空时距离过大，磁通量耦合效率极低，无法产生足够电流充电。
二、能力提升题
3. 图像应为：进入阶段电流从零上升至最大再下降至零；完全进入后电流为零；穿出阶段电流反向变化。理由：进入时磁通量增加，产生顺时针（假设）电流；完全在磁场中时磁通量不变，无电流；穿出时磁通量减少，产生逆时针电流。
4. 器材：条形磁铁、线圈、电流计、支架。步骤：将线圈固定在支架上并与电流计连接；手持磁铁使其N极正对线圈平面，缓慢旋转磁铁改变角度。预期现象：旋转过程中电流计指针发生偏转，停止旋转后归零。
板书设计
6.3 电磁感应现象
【主标题】磁 → 电？关键在于“变”！
【左侧板块】实验现象
→ 磁铁插入/拔出：指针偏转
→ 开关闭合/断开：瞬时电流
→ 导体切割磁感线：持续电流
【中间板块】核心条件
产生感应电流的条件：
闭合回路
ΔΦ ≠ 0 （磁通量变化）
【右侧板块】变化方式
① B 变化 —— 电磁铁通断
② S 变化 —— 面积改变（切割）
③ θ 变化 —— 角度旋转
【底部板块】能量转化
机械能 → 电能（发电机原理）
教学反思
成功之处
1. 以法拉第科学史为主线贯穿全课，增强了课堂的文化厚度和情感温度，学生参与积极性显著提高。
2. 实验设计层次分明，从直观感知到深度探究，有效突破了“磁通量变化”这一抽象难点，多数学生能准确表述产生感应电流的条件。
3. 跳环实验效果震撼，成为课堂亮点，极大激发了学生对物理的兴趣和好奇心。
不足之处
1. 部分学生在解释“线圈平动无电流”时仍存在困惑，说明对“净磁通量不变”的理解还需加强，可在下次课增加可视化模拟辅助。
2. 小组实验时间略显紧张，个别小组未能充分讨论就进入下一环节，今后应优化时间分配，预留更多交流空间。
3. 对磁通量公式的数学处理较为简略，对于程度较好的学生可适当补充矢量投影概念，满足差异化需求。