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这句话要如何说?如何解决在教学过程中所遇到的问题,并反省自身的缺点?华南创作网小编为大家收集整理的楞次定律教案,多篇合集,欢迎复制下载!
本节课是探究式学习的课堂教学,旨在让学生学会“在学习中探究”,“在探究中学习”。教学中应以学生自主建构知识体系为主线,抓住探究式学习的本质和核心,充分调动学生学习的主动性,通过教师引导,充分体现学生主体地位,通过自主设计实验,分析问题、实验探究、收集证据;教师启发,寻求“中介”归纳规律,图表记录、实验检验、评估结论。最后,通过对现象的再分析总结楞次定律应用的步骤,并从能量守恒的角度理解“阻碍”的含义……
二、教学过程反思
本节课最初,利用电磁炉点亮电灯的实验引入课题,起到了非常好的效果。熟悉的家用电器发生并不熟悉的现象,引起学生强烈的认知冲突,最大限度激起学生迫切探究的欲望,教师适时引导分析,即复习了前节内容,为本节探究实验打下基础,又为下节《法拉第电磁感应定律》的教学埋下了伏笔。
本节课的重点是如何引导学生通过探究实验,分析实验数据,发现以感应电流的磁场作为“中介”来确定感应电流的方向,教学中,可以从分析感应电流产生的条件入手,构建各相关量关系的流程图,引出“中介”—感应电流的磁场,从而引导学生归纳出楞次定律的简洁表达,达到突出重点的目的。
本节课的难点在于如何将探究实验中所观察到的现象进行分析、归纳、概括,利用图表这种直观生动的方法总结出楞次定律,实验中不乏盲目、不知所措的学生。对于线圈绕向,电流方向与磁场方向关系,磁铁运动与磁通量变化关系等问题,仍有多数学生缺乏直接经验,针对上述问题,为顺利突破难点,学生的自主探究实验可分三阶段进行。
第一阶段,结合前节《探究感应定律的方向》自主设计实验,原则简单、直观,便于发现感应电流方向规律及磁通量变化清楚。
第二阶段,执行探究实验,将两个小组研究的过程、现象记录的图表通过展示台展示(可能什么都没有,或不着边际),各小组讨论;如何体现探究的相关因素,如何记录现象、怎样归纳、整理(通过图表、对比、控制变量法等),得出规律。
第三阶段,改进方案,再次进行探究,充分发挥图表优势,利用多媒体体现现代化教学手段、动态展示,整理,总结出感应电流方向的规律。
实验进行中对于出现的关于灵敏电流表偏转方向、线圈绕向和电流方向的问题及其它突出问题可采取统一讲授解决,三个阶段逐步推进,让学生体会到“探究式学习”,“我也可以”的感觉,从而突破难点,提高学生自主探究学习的能力。
三、习题教学的反思
本节课难点中还有对于“楞次定律”中“阻碍”一词的理解。这时,不妨将课堂上的探究实验示意图,作为第一个例题以多媒体展示出来,将楞次定律中几个重要因素逐个对照,得出感应电流方向,再与实验现象对比;第二个例题可将法拉第感应圈作为例题,潜移默化地将楞次定律的应用过程整理为四步,让学生规范记忆、应用;其余练习引入感应电流效果阻碍导体与磁铁间相对运动,及结合能量守恒理解“阻碍”的含义。
四、教学中应注意的两个问题:
1.本节课探究的目的在于掌握探究的步骤,领悟探究的方法,让学生自主的构建知识体系,切不可盲目追求探究的形式而致“学习”不顾,探究过程中,教师必须及时进行必要的指导,充分估计学情,精心设计课堂教学,对于基础性问题,可在前节探究基础上提前解决,否则本节课的探究实验很有可能流于形式,变成教师与个别学生的“独角戏”而失去意义。
2.时间安排要充分估计,引入课题的实验约5分钟,学生的自主探究实验(三个阶段)约15分钟,利用图表、对比、分析、归纳约10分钟,练习10分钟左右,各环节很可能会出现突发性问题,均要考虑在时间安排内,避免本节课最终虎头蛇尾。
一、设计的指导思想
依托网络媒体的支持,把提高课堂教学的质与量作为最高目标,探索提高教学效率的新途径;以媒体支持环境为平台开展教学互动,拓展教师、学生个体之间合作与交流的渠道。
二、与传统教学设计的差异
1、增加了教学的内容,使教学内容更完整、系统。
一般本节课的重点与难点是:让学生在理解楞次定律的基础上,学会如何使用楞次定律判定感应电流的方向。而我的设想是不仅要如此,而且要通过楞次定律的应用进一步让学生理解电磁感应的本质——利用磁场间的相互作用实现机械能向电能的转化,或电能的转移。
2、以学生的活动为主,以教师的引与导为辅,以媒体环境为支撑,以任务单为活动线索,使学生活动活泼、有趣,更有序。
为了贯彻二期课改要以改变学生的学习方式为突破口的精神,本次课改的探索目标是如何开展以媒体为支撑环境下的互动教学。在初步的实践后,我们发现如何处理好教师、学生、媒体三者的关系,将成为此次实践成败的一个非常重要的因素,因而有了这一设计。
三、教学的得与失
1、在以媒体环境为支撑的互动教学活动中,如何谐调好师、生与媒体三者之间的关系尤为关键。
由于媒体的影响,学生的注意力极有可能从教学活动中游离出来,从而影响教学,因此在这类形式的教学中,必须加强的学生活动的引导与控制,做到收放自如,使教学活而不乱。为此这节课我再以下几方面做了一些变革:
(1)强调课前预习,并在课前每人发放一份活动任务单,明确活动的内容与要求,同时将这份任务单带入课堂作为课堂活动的内容来完成;
(2)对课件的使用做必要的说明——由于有些课件学生课前并没有接触过,对其作用和使用方法并不熟悉。
(3)加强对学生活动的监督与指导,使行为偏差的同学及时得到纠正。
(4)利用演示文稿吸引学生的注意力,强化教师的影响力;等等。通过实践表明,
2、合理选用互动课件,最大限度地发挥课件的功能,是媒体支持下互动开展成败的关键。
当前,每一个相关内容的教学课件在网上都能找到很多,但是,是否适合就是一个值得研究的问题。因为教学有法,但无定法,不同的老师有不同的设计。所以,找到一个合适的课件真的不容易。另外,有的课件并不适合互动活动的开展,而有的课件还存在科学性问题也不能使用。一个合适的互动课件至少具有以下特征:
(1)科学性。
(2)可视性,特别是实际实验中的微小变化与瞬时变化。
(3)变量的可调性。
(4)使用的便捷性;等等。
本节课中,我在探究“感应电流磁场与原磁场方向关系”时,所选用的课件是合理且有效的。
3、正确处理好效率与质量的关系,是一份教学设计成功的关键。
“方法新一点,形式活一点,容量大一点,效率高一点”是我校对当前教学活动要求的总结性形象化表述,然而,这里却少了一个最重要的一点,也是应该贯彻始终的一点,那就是质量。没有质量,“方法新、形式活”就成了花架子,“容量大、效率高”就成了口号。质量是效率的基础,是效率的最终归宿。在“楞次定律”这节课的设计上,由于过于追求量,而影响了质的提高是一个教训。以上的变化还是起到了良好作用。
“楞次定律”是高中物理电磁学部分的重要内容,面对新课程改革的要求,为营造一个让学生合作互动学习的良好环境,对本节内容采用“探究式”教学,即:“回顾旧知识→创设一个问题情景→学生讨论→猜想→设计实验→探索实验→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→巩固练习”。这种通过让学生自己动手操作、动眼观察、动脑思考,引导他们自己获取知识,不仅活跃了课堂气氛,还发展了学生的思维能力和创新能力。
这节课,我尝试的探究课强调的是学生的一种参与和体验,让学生成为课堂学习的真正主人。具体到探究课的设计,我在强调“过程性”的前提下总体上把握好了这样几个环节。
1、激发学生进入问题情境
构建情景,引出问题,用复习已有的知识或学生喜闻乐见的事物、事件引出问题进而让学生去发现问题,以此激发学生的学习兴趣,让学生化被动为主动,产生强烈的求知冲动:“我想要学习。”
2、引导学生主动参与
我让学生在实践中努力尝试用各种方法去解决问题,寻求规律。强调动手实践,在实践中才能创新,让学生“参与”,这对教师提出了较高的要求。学生有较多的时间,能够通过各种渠道,运用各种手段去了解、学习许多新的知识,并在课堂上向老师发问。这一来,教师做起来就难多了。但是再难,也要给学生这个机会。今天我们教师确应具有转换自身角色的紧迫感。教师要与学生一起交流,合作互动,共同学习,只有这样才能真正实现学生的全面参与、全面发展。
3、促使学生用心体验
在学生探究过程中,我引导学生努力运用假设猜测、分析比较、归纳推理等科学方法,去获取知识,更去体验发现规律过程中的艰辛和快乐,这种体验的不断沉积,潜移默化中培养出他们一种能力——学力。当然,仅仅强调第二环节中的参与,一堂课或许也会非常热闹,但热闹的下面却可能会没有任何实质的`内容。我想说:参与的最终目的是为了更好的体验,实实在在地体验过程才是探究课所要达到的更高境界。当然,在这里还要再次强调运用现代化信息技术手段在推进素质教育过程中的重要作用。在学生参与体验中,将学生动手实验与先进的多媒体技术相结合,将会给学生一种全新的认识——实验结果可信,媒体演示直观,让学生能够更热情地参与,同时更真切地体验,以此给学生创造一个舒适、愉快的学习氛围,使之自觉、主动地投入学习,在获取知识的过程中学会学习。
4、激励学生在发现规律后不断探索
我还有意识地去培养学生一种发现新问题的习惯。学生时时获取,又不断有所发现:实践,认识,再实践,再认识……这大概就是“可持续发展”的一种循环状态吧?
当然在这节课的教学过程中我还存在很多不足的地方:比如在创设情境问题上,要放在能激发学生感兴趣的东西上;在知识模块的时间安排上还要更合理些;在课堂上,还需要进一步加强与学生的互动,让学生能更积极主动地去摸索。而且我觉得在探究过程中,关键还在于体现其“重过程”的核心要求。还要应针对学生原有的知识基础和认知水平,大胆地放开,让学生用心去体验获取知识过程中的快乐与艰辛,让学生真正学会学习,拥有可持续发展的潜力。
总之,我觉得探究课中的环节,环环相扣,互为依存。同时各环节又都有其追寻的目标,有新意;学生参与讲究“全”:要让全体学生参与,更要让每一位学生全方位的参与;用心体验强调“细”:要慢,要给学生足够的空间和时间,要引导学生仔细,成功和失败的体验同样重要;获取规律后力求“变”:既要让学生能够灵活运用规律,更要培养学生发现新问题的能力。这四个字“新、全、细、变”或许就是探究课众多模式当中的一种了。
(一)知识与技能
掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向
掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
(二)过程与方法
通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
教学重点、难点
教学重点:楞次定律的获得及理解。
应用楞次定律判断感应电流的方向。
利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
教学难点:楞次定律的理解及实际应用。
教学方法
探究法,讲练结合法
教学手段
灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。
教学过程
引入:铝环在通电的线圈上方漂浮。
一、复习提问
产生感应电流的条件是什么? (学生回答)
穿过闭合回路的磁通量发生变化
二、实验设想:探究感应电流的方向,我们可以探究感应电流的磁场和原磁场的关系。
实验探究:(学生分组实验)
(1)选旧干电池用试触的方法查明电流方向与电流表指针偏转方向的关系.
明确:对电流表而言,电流从哪个接线柱流入,指针向哪边偏转.
(2)闭合电路的磁通量发生变化的情况:
实线箭头表示原磁场方向,虚线箭头表示感应电流磁场方向.
分析:
(甲)图:当把条形磁铁N极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.
(乙)图:当把条形磁铁N极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.
(丙)图:当把条形磁铁S极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.
(丁)图:当条形磁铁S极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.
在两种情况中,感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化.
学生填写下表:
图号 动作 原磁场B0的方向 原磁通量的变化 感应电流的方向 感应电流磁场B’的方向 B0与B’方向的关系 甲 插入N极 乙 插入S极 丙 拔出N极 丁 拔出S极 2、实验结论:凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加;凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少.(让学生上讲台表述自己的结论,然后教师引导得出楞次定律)
楞次定律--感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
1、教学有法而无定法。时代在变,观念在变,学生的思维在变,对教师的教学设计,能因学生的变化而变化,是其应该具有的特征。
2、教育是事业,教育是创新,教育是艺术。
3、探究式教学是物理规律教学的最好的教学模式,但它不是物理教学的唯一模式,只有在实践中证明采用探究式教学最能体现新的课程标准和教学理念的地方采用才是最合理的选择。
4、探究式教学围绕问题展开,并不是教师提出一个漫无边际的问题,学生无尽的思考并随意回答所构成的“菜场式”课堂,需要教师的引导,需要学生的参与,主要要呈现探究的要素,体现探究的过程和方法。
5、对不同的学生,设问要做到“起点定方向,落点定区域”。
6、在课堂探究的过程中,教师要尽可能预见可能出现的问题,课堂上遇到无法解决的问题,课后要查阅资料,请教别人,明确认识后,告诉学生,教师也要保持学习的习惯。
一、教材分析?
《楞次定律》是高中物理选修3—2?“电磁感应”一章的重点和难点,涉及的要素多且关系复杂(磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电流方向等),其规律比较隐蔽,抽象性和概括性很强。因此,学生理解楞次定律有较大的难度,也就成为本章教学的难点。本节课的主要任务是引导学生通过实验探究过程,总结出感应电流的方向所遵循的一般规律——楞次定律,并对定律内容有初步的认识。本节教学内容的处理是建立在第二节“探究电磁感应的产生条件”基础上,虽说教科书中的实验都是前面教学中做过的,但是从确定“感应电流方向”的角度考虑问题,就需要重新研究第二节中的两个学生实验。楞次定律对判断感应电流的方向,以及理解电磁感应现象中能量转化的规律有普遍重要的意义,对右手定则的理解也有帮助,高考考试说明中属于二级要求。?
二、教学目标
?1、知识与技能:?
(1)理解楞次定律的内容。?
(2)能初步应用楞次定律判定感应电流方向。?
(3)理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反应。?
(4)、理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。
?2、过程与方法?
(1)通过观察演示实验,探索和总结出感应电流方向的一般规律。?
(2)通过实验教学,感受楞次定律的实验探究过程,培养学生观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。?
3、情感态度与价值观?
(1)使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。?
(2)培养学生的空间想象能力。?
(3)让学生参与问题的解决,培养学生科学的探究能力和合作精神。?
三、教学重点、难点?
重点:理解楞次定律并能利用其判断感应电流的方向。
难点:对楞次定律?“阻碍变化”?的理解。?
四、学情分析?
我们的学生在全市七所高中属于末流水平,数学功底普遍薄弱,理解能力较差。在每一个班里,学生已有的知识水平和实验能力又有差距。这就要求我们在进行新课教学前吃透教材,熟悉学情,充分挖掘信息技术的最大潜力,同时借助物理实验,整合高中物理教学,备好教学方法。通过上一节《探究感应电流的产生条件》的教学,学生对产生感应电流的条件已经有了比较清醒的认识,本节课针对感应电流的方向做一个详细的实验探究。学生实验能力、语言表达能力、团队合作能力等都能够得到较好的锻炼。?
五、教学方法?
实验法:教师演示实验?学生实验。学案问题导向教学法
六、实验准备
学生的学习:导学案、学生实验器材。?
教师的教学:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,问题设计。?
教学环境的设计和布置:分小组合作学习,分6个学习小组。?
七、教学过程?
(一)?检查预习、解疑设问
检查落实了解学生的预习情况,发现学生的疑惑,使教学具有了针对性。?
1、情景导入 展示目标?
创设情景?
视频介绍电磁感应新科技;楞次定律演示器改进实验;演示磁铁穿过铝管实验。?
质疑设问?:?
eq oac(○,1) 、闭合铝环、开口铝环为什么会产生不同的运动
eq oac(○,2) 、强磁性球和铁球为什么通过铝管后不是同时落地
2、引入实验 构建问题
eq oac(○,1) 、磁铁插入与拔出时指针的偏转相同吗?左偏与右偏意味着什么呢
eq oac(○,2) 、电流表指针偏转有规律吗
eq oac(○,3) 、应该通过什么途径来寻找感应电流的方向
3、确定主题 制订计划?
eq oac(○,1) 、指针的偏转不同说明电流的方向不同,那么电流的方向与指针的偏转有何关系呢
eq oac(○,2) 、猜想感应电流的方向与哪些因素有关
(1)与线圈的接法有关;(2)与磁铁的运动方式有关;(3)与原磁场的方向有关;(4)……?
eq oac(○,3) 、制订计划(如何去完成以上的验证)?
(1)、怎样获得感应电流?本实验的研究对象是线圈所对应的闭合回路。?(2)、要查明电流表指针偏转方向与电流方向的关系。?(3)、要知道线圈的绕向怎样,以便确定感应电流的磁场方向。?(4)、如何选择实验器材(5)、实验中要记录线圈中磁场的方向、穿过线圈的磁通量的变化情况、感应电流的方向及其产生的磁场的方向等。?
指导学生对上面问题讨论解决以前学过的,得出本节课的主题:?
1、电流的方向与指针的偏转有何关系
2、如何确定感应电流的方向?并提出猜想。?
3、确定计划具体内容?
(1)条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能
(2)为了探究感应电流的方向与磁通量的变化、原磁场的方向的关系在物理学中通常采用什么方法控制变量法顺次控制。
(二)合作探究、精讲点拨。?
探究一:研究感应电流的方向?
(1)、探究目标:感应电流的方向与哪些因素有关。?
(2)、探究方向:从磁铁和线圈有磁力作用入手。?
(3)、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线)?
(4)、探究过程?:详见课本P10图
?(实验记录,完成表格内容)
N极 S极 磁铁在管上静止不动时 磁铁在管中静止不动时 插入 拔出 插入 拔出 N在下 ?S在下? N在下? S在下 原磁场B的方向 向下 向下? 向上 向上? ?向下 ?向上 ?向下 ?向上 原磁场磁通量Φ变化 增大? 减小 增大 减小? 不变? 不变? 不变? 不变 感应电流的磁场B的方向? 向上 向下 向下 向上 无 无 无 无 原磁场B与感应电流的磁场B、的方向关系 相反 相同 相反 相同 (5)、学生分组讨论:?
一、教材分析:
本节课教学内容是人教版教材,高中物理选修3-2第一章第三节“感应电流的方向——楞次定律”。?楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分,它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点,是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。
由于此定律所牵涉的物理量和物理规律较多,只有对原磁场方向、原磁通量变化情况、感应电流的磁场方向、以及会用安培定则进行正确的判定,才能得到正确的感应电流的方向。同时,学生还必须能正确运用安培定则,左手定则,安培定则解决问题,所以这部分内容也是电学部分的一个难点。
二、教学重难点:
教学重点:理解感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系。
教学难点:根据教学目标,进行实验设计与操作。
三、学情分析:
学生已经掌握了磁通量的概念,并会分析磁通量的变化。已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。学生已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。
四、教学目标:
知识与技能?
(1)会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。
(2)会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。?
(3)会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。
过程与方法
(1)通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。
(2)通过楞次定律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验在物理学发展过程中的作用。
(3)通过实验探究,学会用实验探究的方法研究物理问题。
情感态度与价值观
(1)通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍,让学生发展对科学的好奇心与求知欲,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
(2)通过实验学会与他人主动交流合作,培养团队精神。
五、设计思路:
本节作为一堂物理规律课的教学,重点在于指导学生思考问题的方法和利用实验研究物理规律的手段,为此本课采用学生分组随堂实验探究的操作模式,学生在老师的启发和帮助下通过自己实验操作来发现、解决问题,获取新知识。
为了突破难点本课利用“引导探究“式教学法,课堂教学设计是这样的:创设一个问题情景→学生讨论、猜想→设计实验→探索实验→(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→课堂练习。
在教学过程中,抓住知识的产生过程,积极引导学生主动探究,突出学生的课堂教学的主体地位。
六、器材准备:
多媒体平台、线圈、条形磁铁、导线、干电池、条形磁铁、灵敏电流计、楞次定律演示器.
七、教学过程:
一、设置情景,引入课题
[教师展示情景]:(引入课题实验──三个对比实验)
对比实验一:强磁性球和铁球从同一高度同时自由释放。
对比实验二: 强磁性球和铁球分别通过甲、乙铝管从同一高度同时自由释放。
对比实验三: 强磁性球和铁球分别通过乙、甲铝管从同一高度同时自由释放。
[学生思考回答]:
强磁性球和铁球是不是同时落地?
对比实验一中两球同时落地;对比实验二、三中两球不是同时落地。
[教师启发引导]:
强磁性球和铁球为什么通过铝管后不是同时落地?
(我们先来学习第四章第三节楞次定律)
二、重温实验,提出问题
[教师展示情景]:(复习引入实验)
[学生思考回答]:
注意观察灵敏电流表指针是否偏转?向哪边偏转
偏转;向左、向右。
灵敏电流表指针偏转说明什么?偏转方向不同说明什么?
线圈中产生的感应电流;感应电流方向会改变。
感应电流方向跟哪些因素有关呢?
三、对比实验,合理猜想
[教师展示情景]:(二个对比实验)
对比实验一:如图(4)所示,N极插入和N极抽出。
对比实验二:如图(5)所示,N极插入和S极插入。
[学生思考猜想]:
猜想感应电流的方向可能跟哪些因素有关?
感应电流的方向可能跟磁通量的变化有关;
感应电流的方向可能跟原磁场的方向有关;
[教师启发引导]:
感应电流的方向可能跟原磁场的方向、磁通量的变化有关。
下面我们通过实验,探究感应电流的方向跟磁通量的变化、原磁场的方向的关系。
四、实验探究,归纳概括
实验目的:
探究感应电流的方向、磁通量的变化及原磁场的方向的关系即感应电流的方向遵循什么规律?
思考讨论:
条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能?
为了探究感应电流的方向与磁通量的变化、原磁场的方向的关系在物理学中通常采用什么方法?
控制变量法
探究方案:
顺次控制:(1)磁通量的变化(2)原磁场的方向(3)感应电流的方向
? ? 相对运动 ? ?
? 原磁通量的变化 ? ? ? 原磁场的方向 ? ? ? ? 感应电流的方向(俯视图) ? ? ?
实验前确定:
指针偏转方向与电流的方向的关系:
指针右偏——电流从正接线柱流进灵敏电流表;
指针左偏——电流从负接线柱流进灵敏电流表。
然后“顺藤摸瓜”确定线圈中的感应电流的方向。
实验步骤:
灵敏电流计指针偏转与电流的方向的关系。
根据磁通量的变化分成磁通量的增加和磁通量的减少两大类进行实验。
分组实验、记录结果。
教师引领学生填写表格。
分组探究:
收集数据:
寻求“中介”归纳规律:
(让学生感受科学家严肃认真、不怕困难的科学态度)
产生感应电流的条件是什么?
归纳概括、形成结论:
一.教材分析
法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律,一个判定感应电动势的大小,一个判定感应电流的方向,二者前后关联,映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。
楞次定律是电磁感应这一事物 本身属性的一个放映,客观存在且发展变化。既然是放映事物本质的规律,在物理学中称为定律,从新课程标准来看,是体现“过程与方法”这一具体课程目标的最佳切入点。
教材指明了教学的方向,让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。但在探究的细节和过程上,留给了教师和学生广阔的思考设计空间,有助与激发新思维,发现新方法,提出新问题,得出新结论,体现新课程。
从教材内容来看,楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态场”过渡到“动态场”,而且它涉及的物理量多,关系复杂,为教学带来了很大的难度。
楞次定律是电磁学的一个重要规律,对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础,在高考试题中常以综合题的形式表现出来,要求学生能够灵活的运用。
二.学情分析
学生在初中阶段已经接触过有关电磁感应现象的知识,但还比较粗浅,尤其对感应电流的方向的判断没有进行研究。本节教材力图通过学生自己的探究,总结出电磁感应现象中感应电流方向的判断所遵守的一般规则
长期以来,教育教学过程中师生地位平等,以人为本,坚持学生的 主体地位,教师的主导地位。
本节课是规律的探究课,呈现在学生面前的是现象,是问题,而不是结论。受应试教育的影响,在上课前告诉学生上课的内容,学生会将结论记住,在课堂上机械的,剧本式的配合老师,没有深入的思考,达不到教学的目的,因此本节课的教学没有要求学生预习。
面对新现象,新问题,且没有唯一固定的答案,学生有浓厚的探究欲望,为其思维的发散提供了较大的空间。从另外一个角度讲,本节内容,数学运算,物理理论要求不高,适当地又降低了学习难度,选择探究式教学是最佳的途径。
探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论,探究过程是产生创造思维的温床,过于重视结果可能会导致丧失探 究热情,扼杀学生探究的欲望。
三.教学目标
知识与技能
a)通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。
b)通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。
c)通过实验现象的直观比较,进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律
过程与方法
a)观察实验,体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。
b)尝试用所学的知识,设计感应电流方向的指示方案,并动手实验操作。
c)关注实验现象的个性,找出实验现象的共性,并总结出规律,培养学生抽象思维能力和创新思维能力。
情感态度价值观
热情:在实验设计,操作过程中逐步积蓄探究热情,培养学生勇于探究的精神;
参与:养成主动参与科学研究的良好学习习惯;
交流:在自由开放平等的探究交流空间,能互相配合,互相鼓励,友好评价,和谐相处。
哲学思考:能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识 楞次定律;
四.教学重点难点
重点:楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。
难点:感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。
定律内容表述中阻碍二字的理解。
五.设计思想
本节课结合学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考,备教材,备学生,备教法,始终把学生放在教学的主体地位,让学生参与,让学生设计,营造一个“安全”的教学环境,广开言路 ,让学生的思维与教师的引导共振。
整节课主要采用布鲁纳倡导的“发现法”,结合实验探究总结楞次定律的内容,把规律的得出过程和方法放在首位,把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学布局如下表:
SHAPE MERGEFORMAT
六.教学过程
( 一)实验引入,引发学生猜想与假设,激发学生探究的欲望
师:在探究电磁感应现象的实验中,也许你已经注意到,在不同的情况下产生的感应电流的方向是不同的。我们再来重复一下上节课的实验。
师(演示):磁铁插进螺线管和从螺线管拔出时,导致灵敏电流计的指针左右来回摆动。
师:大家是否注意到,当我把磁铁插进螺线管和从螺线管拔出时,回路中产生的感应电流的方向是不同的。那么,感应电流的方向由哪些因素决定?遵循什么规律?大家通过以上的实验猜想一下。
生:可能与线圈导线的环绕方向,原磁场的方向,原磁通的变化方向有关。
师:我们用实验来探究和验证大家的猜想。
(二)学习新知,开始实验探究过程
学生实验,自制线圈,弄清线圈导线的绕向
师:同学们认为,感应电流的方向与线圈的 绕制方向有关,所以我们必须弄清线圈的绕制方向。使用现成的线圈,由于导线的松动等其它原因,有时导线的绕向不容易弄清。下面我们同学自己动手绕线圈,这样有利于我们弄清线圈导线的绕向,“纸上谈来终觉浅,绝知此事要躬行”嘛!
分组实验:(分6组,每组选小组长,记录员,汇报人,注意合作探究)
实验准备:一根长约20厘米的塑料管(两端锯出卡线槽);一根长约2米的导线
学生活动:教师指导下学生自行绕制线圈
教师启发,完成电流方向的指示设 计
师:线圈绕制完成了,我们还要弄清什么问题?
生:感应电流方向的指示。
师:如何指示呢?有哪那些实验器材可以被我们所利用?
生:学生的回答可能有以下两种情况:
A:利用电路改装实验中的表头,没有电流时,指针在表盘的中央,当电流从不同的接线柱流入时,指针的偏转方向不一样,我们可以根据指针的偏转方向判定电流的输入方向。
B:利用发光二极管的单向导电性,将二极管串连接入闭合回路,当二极管发 光,表明感应电流的方向与二极管的导流方向一致。
EMBED PBrush
(学生的知识得到了应用,能力得到了体现,导致学习热情高涨)
师:该设计怎样的电路来查明电流方向与电表接线柱,或者是电流方向与二极管发光的关系?
学生活动:(同学之间交流,共同完成设计,对不同的结果给予适当的可行性评价)
师:(从同学的设计中,找到最佳合理设计)如图所示: SHAPE MERGEFORMAT
师:按照设计的方案,连接电路,辩明指示的方向并做简要的交代。
师:通过发光二极管也可以判断电流的方向,正向导电发光,反向不通电,不发光。
3、教师主导,完成实验方案设计和数据收集
师:我们要研究感应电流的方向,接下来该干什么呢?
生:连接闭合回路,让磁通量发生变化,产生感应电流,并用相应的仪器来指示
师:可以设计那些方案来实现呢?
生:(交流互动,依据电磁感应现象,可能性最大的两种设计如下图所示)
SHAPE MERGEFORMAT
师:请大家利用小组内的器材,选择一种电路,连接器材并完成实验结果记录
(两种方案,设计两种学案)
【教材分析】
楞次定律作为本章的第3节内容,与第1节“划时代的发现”、第2节“探究感应电流的产生条件”一起,从感应电流的角度来认识电磁感应现象,这是认识电磁感应现象的第一个阶段,也是学习电磁感应现象的基础,为后面深入地从感应电动势来认识电磁感应现象打下了基础。
楞次定律是本章教学的重点与难点。一是涉及的因素多(磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电流方向等)关系复杂;二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强。因此学生理解楞次定律有较大的难度,成为本章教学难点。课程标准要求在楞次定律的教学中“通过实验探究,理解楞次定律”。因此,学习本课需要注意的是引导学生在实验的基础上,鼓励学生总结规律,培养操作能力和探究意识。在探究楞次定律后,通过应用楞次定律进行有关判断,可以帮助学生深刻理解楞次定律,顺利突破这一难点。
【教学目标】
1、知识与技能目标的细化过程:
课程内容标准:通过实验探究,理解楞次定律。
第一步:分解内容标准,寻找关键词。
行为条件 + 行为动词 + 核心名词
通过实验探究 理解 楞次定律
第二步:分解关键词,构建概念图。
内容 概念体系 知识地位 楞次定律 楞次定律的内容、含义 重要 感应电流的方向 非常重要 第三步:根据概念图,分解行为动词,确定行为条件,确定行为程度。
内容 概念体系 特征 行为
动词 确定行为
条件 行为
程度 学生
经验
楞次定律 楞次定律的内容 具体 说出 通过观察和实验探究归纳总结 准确 无前备经验 “阻碍变化”的含义 抽象 阐述 分析实验数据 准确 无前备经验 感应电流的方向 具体 判断 运用楞次定律 熟练 无前备经验
综合上述思考,得到以下知识与技能目标:
(1)通过观察和实验探究归纳总结准确说出楞次定律的内容。
(2)分析实验数据,准确阐述楞次定律内容中“阻碍变化”的含义。
(3)熟练运用楞次定律判断感应电流方向。
2、过程与方法
(1)通过实践活动,观察得到的实验现象,体验楞次定律实验探究的过程,提高分析论证,概括及表述的能力。
(2)通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养应用物理规律解决实际问题的能力。
3、情感、态度与价值观
(1)感受科学家对规律的研究过程,学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。
(2)学会欣赏楞次定律的简洁美。
【教学重点】
楞次定律的获得及理解。
应用楞次定律判断感应电流的方向。
【教学难点】
对楞次定律“阻碍变化”的理解及实际应用。
【学情分析】
已有知识与技能基础: 学生已经掌握了电流、电场、磁场基础知识;已经知道了通电导线在磁场中的受力方向以及右手螺旋定则;已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。?
心理基础与可能产生的思维阻碍:?
“楞次定律”其理论的抽象性和知识的复杂性比前面知识高了一个层次.前面学习的“电场”和“磁场”只局限于从“静态场”方面考虑,而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,“由静到动”是一个大的飞跃,学生要难理解得多。?
“楞次定律”涉及的物理量多,关系复杂,产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一个线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们形成相互依赖又相互排斥的矛盾。在讲授时,如果不明确指出各个物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。?
从学生的原有知识水平来看,大多数学生的抽象思维和空间想象能力还比较低,对物理知识的理解、判断、分析、推理常常表现出一定的主观性、片面性和表面性,要能够理解“楞次定律”,必须具备一定的抽象思维能力,在物理观念上要有所更新。
【教法和学法】
教法:秉承“科学探究”、“教师为主导,学生为主体”的教学理念。主要采用实验探究法、利用“中介”研究和表述问题的方法、比较总结法等教学方式,运用观察、引导、实验、多媒体辅助教学等展开教学。
学法:实验观察、小组讨论、归纳总结、抽象概括等。
【教学器材】
教师实验:铝管两根(1米)、小圆柱形磁铁和木块、条形磁铁、电池、灵敏电流计、线圈、楞次定律演示仪等。
学生实验:灵敏电流计、线圈、条形磁铁、电池、导线等。
教学课件。
【教学过程】
教学
流程 教师活动 学生活动 设计意图 新课
引入 演示实验:
1、永磁铁靠近、远离楞次定律演示仪的铝圆环。
2、小圆柱形磁铁和木块分别通过两根相同铝管。
问:大家看到了什么现象?如何解释我们看到的现象?导入新课。 观看实验现象,思考。带着好奇心进入学习状态。? 激发学生学习兴趣。 复习
提问 1、提问:感应电流产生的条件?
2、演示上节课的实验,引导学生观察并回答:
= 1 GB3 ① 灵敏电流表指针偏转说明回路中产生了感应电流,左右偏转又能说明什么?
一、教学目标
1、知识与技能:掌握楞次定律的主要内容,能熟练运用楞次定律判断感应电流方向。
2、过程与方法:通过楞次定律的探究过程,掌握实验探究的基本方法;初步掌握比较总结法这一研究方法。
3、 情感态度与价值观:培养学生对探究的兴趣、抽象思维能力以及严谨的科学态度。
二、重点难点
重点:实验探究楞次定律的主要内容;运用楞次定律解决具体问题的方法与步骤。
难点:楞次定律与安培定则的结合运用;楞次定律中阻碍的理解。
关键:楞次定律探究实验
三、教具与学具
条形磁铁、螺线管、导线若干、检流计、带有铝环的支架以及楞次定律探究实验和表格的课件。
四、教法与学法
教法选择
以实验法为主,讲授法和讨论法为辅。主要采用实验探究法得出楞次定律;重点内容和难点知识,由教师以讲授的形式呈现给学生;在教师指导下由学生的分组讨论,得出结论,培养学生的语言交流能力和分析能力。
学法指导
本课结合教法,引导学生通过以下学法进行学习。
实验探索法:本课创设了有趣的物理实验,反复思考物理现象的原因和结果,有助于培养学生的实验观察能力和知识的迁移能力。
比较总结法:通过对现象的讨论、分析、比较、总结出物理规律的过程,有助于学生分析能力和综合能力的培养。
反馈定位法:本课通过实例解析和练习反馈,可以巩固所学知识,有利于学生对概念的准确定位和正确思维的形成。
五、教学过程
(一)()应电流出现的后果是什么填入相关物理量, 新课引入(3分钟)
教师:在上节课的电磁感应实验中,我们了解到当闭合线圈内的磁通量发生变化时会有感应电流产生。可大家有没有注意到,不同的实验条件下所得到的感应电流方向是不同的?我们将这个实验再做一遍,大家注意观察检流计的指针偏转方向有没有变化。(教师做演示实验)
学生:注意到了
教师:感应电流的方向有哪些因素决定呢?遵循什么规律?下面我们将通过实验来探究这个问题。
(二)探究思考 (34分钟)
演示实验(3分钟)
教师:老师这里有一套仪器,由一个支架、两个铝环和一个铝质横梁组成,铝环A是闭合的,铝环B是有缺口的,大家注意观察,当我把磁铁移向有缺口的铝环时,铝环运动了吗?
学生:没有。
教师:当把磁铁移向闭合铝环的时候,发生什么变化呢?
学生:铝环发生转动了。
教师:闭合铝环转动,说明有力在推动它。可是磁铁没有接触铝环,也不会对铝环产生吸引力,为什么会有力的作用呢?分析一下,磁铁的运动对铝环周围产生了哪些影响?当磁铁靠近闭合铝环时,铝环中的磁通量是不是变化了呢?
学生:变化了。
教师:通过上节课的学习,当磁通量发生变化时,会在闭合铝环中产生什么影响?
学生:会有感应电流产生。
教师:根据我们之前对电磁感应的学习,有电流通过闭合线圈时,会在空间中产生什么影响?
学生:感应电流会在空间中产生磁场。
教师:很好,会产生磁场,正是磁铁的磁场和感应电流的磁场相互作用,产生了力,使闭合铝环发生了转动。那为什么有缺口的铝环不会发生转动呢?
学生:不是闭合回路,没有感应电流产生,也就没有感应磁场产生,没有力的作用。
教师:从实验中得到,当闭合线圈中磁通量发生变化时,不仅有感应电流产生,相应的也会有感应磁场产生,下面我们通过实验来探究感应电流磁场所遵循的规律,得出感应电流磁场的规律后,感应电流所遵循的规律也就清楚了。
楞次定律实验探究(19分钟)
eq oac(○,1) 感应电流到底是如何变化的?
eq oac(○,2) 感应电流的磁场遵循什么规律?
现在我们通过实验探究来解决这两个问题.
分组实验:
(1)实验设计
按图2所示组装电路和器材,教师引导学生理清实验思路,每四人一组设计实验。
(2)实验过程
让学生在各种情况中,分别观察检流计指针的偏转方向,并记录实验数据(注意:检流计指向正向时电流为由检流计正极流向负极。)
在完成实验的基础之上引导学生设计并填写表格,填完表格后引导学生结合安培定则确定感应电流磁场的方向。
学生做实验时,教师巡回指导,处理学生实验中出现的各种问题,保证实验的顺利进行。
表1
实验项目 感应电流方向 正向 反向 反向 正向 数据分析 :
教师:大家很容易能看到,在不同实验条件下感应电流的方向是不同的,但是通过上表很难看出它遵循什么规律。
既然从电流直接入手无法得出结论,我们就研究感应电流磁场所遵循的规律。实验 eq oac(○,1) 中,原磁场方向是怎样的?
学生:向下
教师:原磁场的磁通量是变大还是变小?
学生:变大
教师:螺线管中磁场方向如何?
学生:向上
教师:二者磁场方向有何关系?
学生:相反
教师:好,大家就按这个顺序分组讨论实验 = 2 GB3 ② 、 = 3 GB3 ③ 、 = 4 GB3 ④ 的螺线管磁极和磁场关系。自己设计表格,记录本组讨论结果。
表2
实验项目 = 1 GB3 ① = 2 GB3 ② = 3 GB3 ③ = 4 GB3 ④ 原磁场 EMBED 的方向 原磁场磁通量的变化 增加 减小 增加 减小 感应电流磁场 EMBED 的方向 EMBED 与 EMBED 方向的关系 相反 相同 相反 相同 图解 EMBED 增加
EMBED EMBED 减小
EMBED QUOTE 增加
EMBED EMBED 减小
EMBED
讨论归纳:
教师:根据表2内容让学生分组讨论感应电流磁场方向与原磁场变化的关系,用最简洁的语言概括出本组的结论。
在学生分组讨论的同时教师巡回指导,然后由各组代表公布本组的成果并在全班进行交流,师生共同讨论。教师引导学生重点讨论“原磁场磁通量的变化”和“ EMBED 与 EMBED 方向的关系”两行,发现“增反减同”这一规律,尝试得出楞次定律。学生的结论多种多样,可能的结论有:
①感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
②感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化
③感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起它的哪个原因。
教师应充分肯定他们的结论,对出现的问题进行讨论、纠正。
总结:
一、分析教材
电磁感应这一章内容在选修3-2里面是最重要的一章,而第三节《楞次定律》更是重中之重,本节让学生通过实验探究总结出判断感应电流方向的规律,体现了“过程与方法”这一具体课程目标,让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
二、分析学生
学生是教学的对象,是课堂的主体,一切教学活动都是为主体服务的。学生由于基础不一,知识水平和认知水平不同,在接受“楞次定律“时肯定会出现“参差不齐”的现象。因而,为了让尽可能多的学生理解“楞次定律”,教学就应该建立在学生的基础上,教学进程就要根据学生的实际情况进行设计,用多样话的手段来帮助学生突破障碍,提高课堂效率。
三、教学目标
通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。
通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。
通过实验让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
四、教学重点
楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。
五、教学难点:
从静到动的一个飞跃
“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,并且“静到动”是一个大的飞跃,所以学生理解起来要困难一些。
内容、关系的复杂性
“楞次定律”涉及的物理量多,关系复杂。产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们之间既相互依赖又相互排斥。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理
六、教材课型实验探究课
七、教学准备多媒体课件、电磁炉、楞次定律演示仪、试验单
八、教学方法实验教学
九、教学过程
1、复习引题
师:电现象和磁现象之间有紧密的联系。奥斯特发现了电流的磁效应,即电流能在其周围激发磁场。请同学判断以下三种电流的磁场。(课件演示问题、提问学生)
生:判断回答,用安培定则判断
师:电能生磁,磁也能生电。法拉第发现了磁场可以使导线中何产生电流,这个现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流,我们先看演示实验。
师(演示实验):条形磁铁穿过竖直方向的闭合线圈,灵敏电流计的指针左右来回摆动。
问:我们回顾一下产生感应电流的条件是什么?
生:当闭合线圈中磁通量发生变化时,闭合线圈中就有感应电流。
师:电流激发的磁场与原磁场之间有一个相互作用,我们通过几个有趣实例来看看它们之间相互作用时有什么样的现象。
实验演示
(1)电磁炉通电时,闭合的锡箔纸圈跳起。?
?提问:大家观察到了锡纸跳起,是什么原因呢?
生:锡纸圈中有感应电流造成的
(2)楞次定律演示仪演示实验过程:
?①先介绍装置结构
?②演示实验现象
提问:为什么磁铁在穿过闭合回路时铝环运动了,而穿过不闭合的铝环时铝环没动?
生:闭合的铝环中有感应电流,磁场对电流有力的作用。
问:从上面两个实验中,大家观察到了奇特的相互作用,要想掌握利用这种相互作用为我们服务,我们必须要知道电磁感应中电流的方向。
感应电流的方向由那些因素决定?遵循什么规律?我们需要通过实验来探究这个问题。
3、学习新知,开始探究过程
(1)教师主导,设计探究感应电流方向的方案
师:我们要解决感应电流的方向问题,我们要把上节课中的演示实验再搬回来。
①?介绍实验装置,线圈的绕向,电流进入时灵敏检流计指针的偏转情况。
②方案中有四种相对运动情况。给学生每人发一张实验数据采集表格,做实验填表格。
(2).实验过程,采集数据。
请一组2名同学上讲台辅助实验,一个同学演示实验,另一个同学完成小黑板上的感应电流和感应磁场的方向。
(3)师生共同分析,从个性中找出共性,总结规律
师:大家观察比较四种情况下的到的实验数据,我们能不能发现他们的共同特点?请同学回答。
教学目标 知识与技能 掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向
掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。 过程与方法 通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。 情感态度与价值观 在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。 教学重难点 重点:
楞次定律的获得及理解。
应用楞次定律判断感应电流方向。
利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
难点:楞次定律的理解及实际应用。 教学方法 讲练结合法、发现法、实验法
教学媒体
PPT、干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线(共12组)。 教 学 过 程 与 方 法 备注 (一)引入新课
设问1:感应电动势、感应电流产生的条件以及法拉第电磁感应定律的内容?
设问2:它们与磁通量的变化有何关系?
设问3:你能否猜测一下:感应电流的方向可能与哪些因素有关?如何验证?
[演示]按下图将磁铁从线圈中插入和拔出,引导学生观察现象,提出:
EMBED
①为什么在线圈内有电流?
②插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么?
③怎样才能判断感应电流的方向呢?
本节我们就来探讨感应电流方向的判断方法。
(二)进行新课
1、楞次定律
演示实验或学生分组实验
[实验目的]研究感应电流方向的判定规律。
[实验步骤]
(1)按右图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与电流表G中指针偏转方向的关系。(如电流从左接线柱流入,指针向右偏还是向左偏?)
(2)记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。
(3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流表中指针偏转方向,然后根据步骤(1)结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。
根据实验结果,填表:
磁铁运动情况
N极下插
N极上拔
S极下插
S极上拔
磁铁产生磁场
方向
线圈磁通量变化
感应电流磁场
方向
通过上面的实验,同学们发现了什么?
当磁铁移近或插入线圈时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当磁铁离开线圈或从线圈中拔出时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场阻碍磁通量增加;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场阻碍磁通量减少。
物理学家楞次概括了各种实验结果,在1834年提出了感应电流方向的判定方法,这就是楞次定律。投影打出楞次定律的内容。
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律。
(1)“阻碍”并不是“阻止”,一字之差,相去甚远。要知道原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通仍要发生变化,感应电流的磁场只是起阻碍变化而已。
(2)楞次定律判断感应电流的方向具有普遍意义。
楞次定律符合能量守恒。从上面的实验可以发现:感应电流在闭合电路中要消耗能量,在磁体靠近(或远离)线圈过程中,都要克服电磁力做功,克服电磁力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程。
楞次定律也符合唯物辩证法。唯物辩证法认为:“矛盾是事物发展的动力”。电磁感应中,矛盾双方即条形磁铁的磁场(B原)和感应电流的磁场(B感),两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,形成既相互排斥又相互依赖的矛盾,在回路中对立统一,正是“阻碍”的形成产生了电磁感应现象。
2、楞次定律的应用及例题讲解
应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:
(1)明确原磁场的方向。
(2)明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。
(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。
(4)利用安培定则确定感应电流的方向。
例题:法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示,软铁环上绕有M、N两个线圈。当M线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈中的感应电流沿什么方向?
开关断开前,线圈M中的电流在线圈N中产生的磁场方向向哪? 向下。
开关断开瞬间,线圈N中磁通量如何变化? 减少。
线圈N中感应电流的磁场方向如何? 向下(阻碍磁通量减少)。
线圈N中感应电流的方向如何? 由下向上,整个回路是顺时针电流。
利用楞次定律判定感应电流方向的思路可以概括为以下框图。
[投影]
右手定则
当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,如何应用楞次定律判定感应电流的如果磁通量的变化是由导体切割磁感线引起的,感应电流的方向可以由右手定则来判断。
右手定则的内容:伸开右手让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指指的就是感应电流的方向。
(三)实例探究---楞次定律的应用
【例1】 如图所示,试判定当开关S闭合和断开瞬间,线圈ABCD的电流方向。(忽略导线GH的磁场作用)
解析:当S闭合时
(1)研究回路是ABCD,穿过回路的磁场是电流I所产生的磁场,方向由安培定则判定是指向读者;
(2)回路ABCD的磁通量由无到有,是增大的;
(3)由楞次定律可知感应电流磁场方向应和B原相反,即背离读者向内(“增反减同”)。
结尾:非常感谢大家阅读《楞次定律教案(热门12篇)》,更多精彩内容等着大家,欢迎持续关注华南创作网「hnchuangzuo.com」,一起成长!
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