3.3 电磁感应现象及其应用 课时教案（表格式）2025--2026年教科版高中物理必修第三册

3.3《电磁感应现象及其应用》课时教案
学科 物理 年级册别 高一上册 共1课时
教材 教科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
本节课选自教科版高中物理必修第三册第三章第三节《电磁感应现象及其应用》，是电磁学知识体系中的核心内容之一。教材以法拉第发现电磁感应的历史为线索，引导学生从实验现象出发，认识“磁生电”的条件与规律，体现了物理学从观察到归纳、从实验到理论的科学思维路径。内容主要包括电磁感应的基本概念、产生感应电流的条件、楞次定律的初步感知以及生活中常见的应用实例。本节内容为后续学习法拉第电磁感应定律和交流电打下坚实基础，在整个电磁学模块中具有承上启下的关键作用。
学情分析
高一学生已具备一定的电学基础知识，如电流、电路、磁场等概念，并通过前几节学习掌握了通电导线周围存在磁场（电生磁）这一事实，形成了“电与磁密切相关”的初步认知。但他们对“磁能否生电”尚无系统理解，容易将电磁关系视为单向过程。此外，高中生正处于抽象思维发展的关键期，虽具备一定逻辑推理能力，但在面对“变化的磁场产生电场”这类非直观现象时仍存在认知障碍。因此，教学中需借助真实实验情境激发兴趣，通过层层设问引导探究，帮助学生突破“静态磁场不能产生电流”这一常见误区，建立动态变化的思想观念。
课时教学目标
物理观念
1. 理解电磁感应现象的本质，知道闭合回路中磁通量发生变化时会产生感应电流；
2. 初步形成“变化的磁场可以激发电场”的物理图景，建立电磁统一性的基本观念。
科学思维
1. 能通过对比实验归纳出产生感应电流的条件，提升归纳推理与控制变量的科学思维能力；
2. 能运用“假设—验证—结论”的探究方法分析问题，发展批判性思维与逻辑表达能力。
科学探究
1. 能设计并操作简单实验装置，观察电磁感应现象，记录实验现象并进行合理解释；
2. 能在小组合作中分工协作，完成实验探究任务，提升动手实践与团队沟通能力。
科学态度与责任
1. 感受法拉第十年坚持不懈探索的精神，体会科学家追求真理的执着品质；
2. 认识电磁感应在现代生活中的广泛应用，增强将物理知识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：穿过闭合电路的磁通量发生变化；
2. 能通过实验现象判断是否发生电磁感应。
难点
1. 理解“磁通量变化”是产生感应电流的根本原因，而非单纯“有磁场”或“磁体运动”；
2. 区分“相对运动”与“磁通量变化”之间的因果关系，避免片面归因。
教学方法与准备
教学方法
实验探究法、情境创设法、合作学习法、讲授引导法
教具准备
条形磁铁、线圈、灵敏电流计、导线、开关、滑动变阻器、原副线圈装置、多媒体课件
教学环节 教师活动 学生活动
情境导入，引发认知冲突
【5分钟】 一、重现奥斯特实验，构建知识桥梁 （一）、回顾“电生磁”，引出逆向思考
教师在讲台上重新演示奥斯特实验：将一段直导线沿南北方向水平放置，下方平行摆放小磁针。闭合开关后，导线通电，学生可清晰看到小磁针发生偏转。“同学们，请回忆我们之前学过的这个经典实验——奥斯特实验证明了什么？”待学生回答“电流能产生磁场”后，教师继续追问：“既然‘电能生磁’，那么反过来，‘磁能不能生电’呢？这可是困扰了科学界整整十一年的重大谜题。”接着展示一幅法拉第实验室的手绘图投影，配文：“1820年，奥斯特点亮了电与磁联系的第一盏灯；1831年，法拉第终于找到了让磁产生电的钥匙。”
（二）、设置悬念，激发探究欲望
教师拿出一块强磁铁和一个连接着灵敏电流计的闭合线圈，故意缓慢地将磁铁插入线圈，但始终保持静止。“现在我把磁铁放进线圈里了，有没有电流产生？”电流计指针毫无反应。“奇怪，磁铁就在里面，为什么没电流？”再缓缓抽出磁铁，过程中指针突然轻微摆动了一下！“咦？刚才那一瞬间好像动了！”学生开始议论纷纷。教师抓住契机：“看来，可能不是‘有没有磁’的问题，而是‘怎么动’的问题。今天我们就化身小小法拉第，一起揭开‘磁生电’的秘密！” 1. 回忆奥斯特实验结论，建立已有知识与新问题的联系；
2. 观察教师演示，对“磁铁在线圈中却无电流”产生疑问；
3. 注意到抽插瞬间指针微动，萌发“运动可能有关”的猜想；
4. 明确本节课探究主题：磁如何才能生电？
评价任务 现象观察：☆☆☆
问题提出：☆☆☆
猜想形成：☆☆☆
设计意图 通过重现实验唤醒旧知，利用“有磁无电”与“动则有电”的强烈反差制造认知冲突，有效激发学生的求知欲和探究动机。以法拉第的探索历程为背景，赋予课堂人文温度，让学生感受到科学发现并非偶然，而是源于持续追问与严谨实验。
实验探究，建构核心概念
【18分钟】 一、分组实验，观察电磁感应现象 （一）、明确实验器材与安全规范
教师先介绍本次实验所用的主要器材：条形磁铁、多匝线圈、灵敏电流计（强调其正负接线柱方向）、导线若干。提醒学生注意：电流计属于精密仪器，禁止超量程使用；连接电路时应先断开开关，检查无误后再通电。随后发放实验记录单，上面列出四种典型操作情境：
① 将磁铁快速插入线圈；
② 将磁铁缓慢插入线圈；
③ 磁铁完全插入后保持静止；
④ 将磁铁从线圈中拔出。
要求学生每种情况重复三次，认真观察电流计指针是否偏转、偏转方向及幅度大小，并如实填写“是否有感应电流”栏目。
（二）、巡视指导，促进有效合作
学生四人一组开始实验操作，教师在教室内巡回走动，重点关注各小组的操作规范性与数据记录完整性。当发现某组学生仅凭“磁铁动了就有电”草率下结论时，及时介入：“你们有没有比较快插和慢插的区别？指针偏转角度一样吗？这说明什么？”引导他们关注变化速率的影响。对于指针反向偏转的现象，鼓励学生讨论：“为什么插入和拔出时指针朝不同方向动？这意味着电流方向发生了改变？”
二、汇报交流，归纳产生条件 （一）、组织全班分享实验结果
待多数小组完成实验后，教师邀请三个不同小组代表依次上台展示他们的记录表。第一组汇报：“只要磁铁在线圈里移动，不管是进还是出，指针都会动，说明有电流。”第二组补充：“我们发现动作越快，指针偏得越多，说明电流更大。”第三组提出质疑：“但我们试过把磁铁放进去不动，哪怕放很久也没电流，所以光有磁场不行，必须得动。”教师适时板书关键词：“运动”、“变化”、“静止无电”。
（二）、深化辨析，揭示本质规律
此时，教师抛出进阶问题：“是不是所有‘动’都能产生电流？如果我把整个线圈和磁铁一起平移，还会不会有感应电流？”引导学生思考相对运动的本质。接着演示另一个实验：使用两个线圈套装在一起，外层为主电路（带电源和变阻器），内层为副电路（接电流计）。调节滑动变阻器改变主电路电流，学生发现即使两个线圈都静止不动，只要电流变化，副线圈中也会出现瞬时电流！“看！没有机械运动，也能‘磁生电’！这说明真正起作用的不是‘动’本身，而是——？”学生恍然大悟：“是磁场的变化！”教师顺势引出“磁通量”概念雏形：“穿过线圈的磁场强弱或范围发生了变化，才导致了电流的产生。” 1. 分组动手实验，规范操作仪器，记录实验现象；
2. 对比不同操作下的电流计反应，识别有效信号；
3. 组内讨论实验现象背后的物理原因；
4. 派代表汇报成果，参与全班交流与质疑。
评价任务 操作规范：☆☆☆
现象记录：☆☆☆
结论归纳：☆☆☆
设计意图 通过自主实验让学生亲历科学发现的过程，培养实事求是的科学态度。设置多层次问题链，引导学生从表面现象（磁铁运动）逐步深入到本质原因（磁通量变化），实现思维跃迁。引入“不动也生电”的反例，打破“只有运动才行”的片面认知，凸显“变化”才是关键，有效突破教学难点。
模型提炼，形成科学表述
【10分钟】 一、定义电磁感应现象 （一）、总结实验结论，给出正式名称
在学生充分探究的基础上，教师正式提出：“像这样，由于穿过闭合电路的磁通量发生变化而产生感应电动势（若电路闭合则形成感应电流）的现象，叫做电磁感应现象。”同时在黑板中央醒目位置书写标题：“电磁感应现象”。强调“闭合电路”和“磁通量变化”两个必要条件缺一不可。举例说明：若线圈断开，则只有感应电动势而无电流；若磁场恒定不变，即使有强磁场也不会产生感应效应。
（二）、介绍历史人物，弘扬科学精神
播放一段30秒短视频，展现法拉第在日记中写下“转磁为电”的激动时刻。“同学们，你们知道吗？为了证明磁能生电，法拉第进行了上千次实验，失败了整整十年！直到1831年8月29日，他在一次实验中偶然发现，只有在线圈通断的瞬间，另一个线圈才有电流。那一刻，他意识到‘变化’才是关键。”教师深情地说：“时代的一粒尘，落到一个人身上就是一座山；而一位科学家的一次坚持，照亮的是整个人类文明的夜空。”
二、解析磁通量变化的多种方式 （一）、图示讲解，拓展认知维度
教师利用PPT展示三种典型的磁通量变化情形：
① 磁场不变，闭合回路面积变化（如导体棒切割磁感线）；
② 回路面积不变，磁场强弱变化（如电磁铁通断电）；
③ 回路与磁场夹角变化（如线圈旋转）。配合动态示意图逐一分析，帮助学生建立空间想象。“可见，无论是谁在变，只要穿过线圈的磁感线条数发生了增减，就能引发电磁感应。” 1. 倾听教师讲解，理解电磁感应的科学定义；
2. 观看法拉第史料视频，感悟科学研究的艰辛与伟大；
3. 观察PPT动画，理解磁通量变化的多种物理情境；
4. 在笔记中整理核心概念与关键词。
评价任务 概念理解：☆☆☆
要点记忆：☆☆☆
情感共鸣：☆☆☆
设计意图 通过精准定义帮助学生建立规范的物理语言体系。融入科学史教育，使学生不仅学到知识，更受到精神熏陶。利用多媒体手段化解抽象概念的理解难度，通过分类归纳提升学生的综合分析能力，为后续学习多样化电磁感应场景奠定基础。
联系生活，拓展应用视野
【7分钟】 一、列举日常应用实例 （一）、启发思考，寻找身边案例
教师提问：“其实，电磁感应早已悄悄走进我们的生活。谁能举一个生活中利用电磁感应工作的设备？”学生踊跃发言：“发电机！”“无线充电器！”“电磁炉！”“变压器！”教师一一肯定，并进一步追问：“比如家里的电磁炉，它是怎么工作的？难道锅下面真的有火吗？”引导学生思考：“其实是交变电流在线圈中产生快速变化的磁场，使金属锅底内部产生涡流而发热。”
（二）、播放应用视频，拓宽科技眼界
接着播放一段精心剪辑的应用集锦视频：风力发电机叶片转动带动内部线圈切割地磁场发电；地铁进出站时刷卡闸机自动识别；手机放在充电板上无需插线即可充电；工厂中利用感应加热对金属零件淬火处理……画面最后定格在万家灯火的城市夜景。“正是这些看不见的‘磁生电’魔法，点亮了千家万户，驱动着现代社会的运转。”
二、布置微型调查任务 （一）、延伸课外学习
教师建议：“课后请大家做一个小调查：找一找你家里还有哪些电器用到了电磁感应原理？拍张照片或者画个简图，下节课我们来开个‘身边的电磁感应’展览会。” 1. 积极举例说明生活中的电磁感应应用；
2. 观看视频，感受科技与生活的紧密联系；
3. 思考电磁炉等工作原理，尝试解释现象；
4. 接受课外调查任务，准备下节课分享。
评价任务 举例准确：☆☆☆
原理关联：☆☆☆
兴趣激发：☆☆☆
设计意图 通过贴近生活的实例，让学生体会到物理知识的实际价值，消除学科距离感。视频展示增强视觉冲击力，激发学习兴趣。布置实践性作业，打通课堂与生活的壁垒，培养学生关注科技、服务社会的责任意识，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。
课堂总结，升华学习意义
【5分钟】 一、结构化回顾知识点 （一）、梳理本节知识脉络
教师带领学生共同回顾：“今天我们沿着法拉第的足迹，经历了一场奇妙的探索之旅。我们首先提出了一个问题：磁能否生电？然后通过实验发现，只有当磁铁相对于线圈运动或磁场本身发生变化时，才会产生感应电流。最终我们得出结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，就会发生电磁感应现象。这是人类掌握能量转换的重要钥匙。”
二、升华式总结，寄予未来期望 （一）、融合哲理，激励成长
“同学们，法拉第用了十年时间才打开这扇门，因为他坚信：自然界的一切力都是相互联系的。今天的学习告诉我们，真正的改变往往不在于力量的大小，而在于是否‘变化’。就像那根静静的线圈，只有当它经历磁场的起伏波动时，才能焕发出电流的光芒。人生亦如此，唯有主动迎接变化、创造变化，才能激发生命的能量。希望你们将来无论从事何种职业，都能像法拉第一样，保持好奇，敢于质疑，勇于实践，用科学的眼光去发现世界的奥秘，用创新的思维去点亮未来的灯塔。” 1. 跟随教师回顾主要知识点；
2. 整理课堂笔记，完善知识结构；
3. 领悟科学精神的深层含义；
4. 树立探索未知、服务社会的理想。
评价任务 知识梳理：☆☆☆
情感认同：☆☆☆
价值引领：☆☆☆
设计意图 采用“结构化+升华式”双重总结策略，既帮助学生系统梳理知识框架，又通过富有诗意的语言传递科学精神与人生哲理，实现知识、能力、情感态度价值观的有机统一。结尾寄语激励学生将课堂所学转化为终身发展的内在动力。
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？请在括号内打“√”。
（ ）A. 把磁铁静止地放在线圈旁边
（ ）B. 把磁铁快速插入线圈的过程中
（ ）C. 磁铁完全插入线圈后保持不动
（ ）D. 把磁铁从线圈中缓慢拔出的过程中
2. 简答题：为什么电磁炉只能使用铁质锅具，而不能使用陶瓷碗或玻璃杯加热？请用本节课所学知识解释。
二、能力提升题
3. 实验设计题：现有器材包括：条形磁铁、线圈、灵敏电流计、导线若干。请你设计一个实验方案，验证“磁通量变化的快慢会影响感应电流的大小”。写出实验步骤，并预测实验现象。
三、实践拓展题
4. 家庭调查任务：回家后观察家中电器，找出至少两种利用电磁感应原理工作的设备，记录它们的名称和工作方式（可用文字描述或拍照附图）。准备在下一节课进行展示交流。
【答案解析】
一、基础巩固题
1. B(√) D(√)
解析：只有在磁铁插入或拔出的过程中，穿过线圈的磁通量才发生变化，才会产生感应电流。静止状态磁通量不变，无感应电流。
2. 因为电磁炉是利用交变电流产生变化的磁场，使金属锅底产生涡流而发热。铁质材料是良导体且具有铁磁性，能高效吸收磁场能量转化为热能；而陶瓷、玻璃是非导体，无法形成涡流，故不能加热。
二、能力提升题
3. 实验步骤：
（1）将线圈与灵敏电流计连成闭合回路；
（2）手持磁铁，分别以“快速”和“缓慢”两种速度插入同一位置的线圈；
（3）观察并比较两次电流计指针偏转的最大角度。
预测现象：快速插入时，指针偏转角度更大，说明感应电流更强；缓慢插入时，偏转角度较小，说明感应电流较弱。表明磁通量变化越快，产生的感应电流越大。
板书设计
电磁感应现象及其应用
↓
法拉第（1831年）→ 十年探索 → 科学精神
↓
核心条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化
↙ ↓ ↘
磁铁运动 电流变化 线圈转动 面积改变
（动生） （感生） （交流发电机） （切割类）
↓
生活应用：发电机、电磁炉、无线充电、变压器
教学反思
成功之处
1. 以“法拉第探秘”为主线贯穿全课，创设真实的历史探究情境，极大提升了学生的学习投入度；
2. 实验设计层次分明，从直观体验到反例辨析，有效引导学生由表象走向本质，突破了“磁通量变化”这一难点；
3. 结合生活应用与课外调查，打通了物理与生活的联系，增强了课程的现实意义。
不足之处
1. 部分学生在实验操作中对电流计的读数不够准确，未来可增加数字化传感器辅助测量；
2. 对“磁通量”概念的引入略显仓促，部分学生理解仍有困难，下次可提前铺垫磁感线疏密的概念；
3. 小组合作中个别成员参与度不高，需进一步优化分工机制，确保人人有责。