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視頻標簽：楞次定律
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理教科版選修3-2第一章第四節楞次定律-首師大附中
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高中物理教科版選修3-2第一章第四節楞次定律-首都師范大學附屬密云中學
教學目標
1、知識與技能
a)通過實驗探究得出感應電流與磁通量變化的關系,并會敘述楞次定律的內容。
b)通過實驗過程的分析,體會楞次定律內容中“阻礙”二字的含義,感受“磁通量變化”的方式和途徑。
c)通過實驗現象的直觀比較,進一步明確感應電流產生的過程仍能遵循能量轉化和守恒定律
2、過程與方法
a)觀察實驗,體驗電磁感應現象中感應電流存在方向問題。
b)嘗試用所學的知識,設計感應電流方向的指示方案,并動手實驗操作。
c)關注實驗現象的個性,找出實驗現象的共性,并總結出規律,培養學生抽象思維能力和創新思維能力。
3、情感態度價值觀
熱情:在實驗設計,操作過程中逐步積蓄探究熱情,培養學生勇于探究的精神;
參與:養成主動參與科學研究的良好學習習慣;
交流:在自由開放平等的探究交流空間,能互相配合,互相鼓勵,友好評價,和諧相處。
哲學思考:能夠用因果關系和矛盾論的辨正觀點認識楞次定律;
2學情分析
1、學生情況分析:
本人所教學校屬于農村普通學校,絕大多數同學沒有刻苦的學習精神,但思維活躍,善于回答問題,不過還存在“眼高手低”的問題。
2、教學方式、與前期教學狀況分析及說明:
長期以來,在教育教學過程中能夠做到師生地位平等,以人為本,堅持學生的主體地位,教師的主導地位。本節課是規律的探究課,呈現在學生面前的是現象,是問題,而不是結論。受應試教育的影響,在上課前告訴學生上課的內容,學生會將結論記住,在課堂上機械的,劇本式的配合老師,沒有深入的思考,達不到教學的目的,因此本節課的教學沒有要求學生預習。
面對新現象,新問題,且沒有唯一固定的答案,學生有濃厚的探究欲望,為其思維的發散提供了較大的空間。從另外一個角度講,本節內容,數學運算,物理理論要求不高,適當地又降低了學習難度,選擇探究式教學是最佳的途徑。
充分利用多媒體技術,將無法直觀看到的磁感線用多媒體課件展示出來,有助于幫助學生建立磁體周圍磁感線分布的模型。
3、教材分析:
法拉第電磁感應定律和楞次定律是電磁學中的重要定律,一個判定感應電動勢的大小,一個判定感應電流的方向,二者前后關聯,映襯了電磁感應現象規律的多樣性和復雜性。
前一節的法拉第電磁感應定律和本節的楞次定律,都是電磁感應這一事物本身屬性的反映,客觀存在且發展變化。既然是反映事物本質的規律,在物理學中稱為定律,從新課程標準來看,是體現“過程與方法”這一具體課程目標的最佳切入點。
教材指明了教學的方向,讓學生經歷科學探究過程,認識科學探究的意義,嘗試應用科學探究的方法研究物理問題,驗證物理規律。但在探究的細節和過程上,留給了教師和學生廣闊的思考設計空間,有助與激發新思維,發現新方法,提出新問題,得出新結論,體現新課程的教學理念。
從教材內容來看,楞次定律將學生知識范圍內有關“場”的概念從“靜態場”過渡到“動態場”,而且它涉及的物理量多,關系復雜,為教學帶來了很大的難度。
楞次定律是電磁學的一個重要規律,對學生而言是以后分析和解決電磁學問題的理論基礎,在高考試題中常以綜合題的形式表現出來,要求學生能夠靈活的運用。
3重點難點
重點:楞次定律探究實驗設計和實驗結果的總結。
難點:感應電流激發的磁場與原來磁場之間的關系。定律內容表述中阻礙二字的理解。
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導入】1
1、創設情景,激發探究的欲望。(5分鐘)
(1)產生感應電流的條件是什么?
展示電腦動畫,提出問題
提問:將磁鐵插入線圈時,線圈中是否會產生感應電流?為什么?穿過線圈的磁通量是怎樣變化的?
將磁鐵拔出線圈時,線圈中是否會有感應電流? 為什么?穿過線圈的磁通量是怎樣變化的?
教師演示(演示):
①演示實驗:如右圖所示,運用實物投影設備,增強實驗的可見度。
②討論與解釋:要求學生用學過的知識來解釋上述實驗現象。
該活動的目的是為了激發學生的求知欲,引入新課。
問:大家是否注意到,磁通量的變化情況不同,回路中產生的感應電流的方向是不同的。那么,感應電流的方向由那些因素決
活動2【講授】2
2、學習新知,開始探究過程。(8分鐘)
(1)猜想和討論:感應電流的方向可能與什么因素有關
學生的回答各種個樣:和磁場方向有關;和運動快慢有關;和磁通量的變化有關、還有同學說與材料有關,學生的思維很活躍。
(2)教師啟發,完成電流方向的指示設計
師:我們要解決的問題是感應電流的方向問題,我們首先要做的什么呢?
生:感應電流方向的指示。
師:如何指示呢?有哪些實驗器材可以被我們所利用?
生:利用電路改裝實驗中的表頭,沒有電流時,指針在表盤的中央,當電流從不同的接線柱流入時,指針的偏轉方向不一樣,我們可以根據指針的偏轉方向判定電流的輸入方向。
除了我們實驗室提供的,還可以用哪些器材?
生:學生的回答可能有以下情況:
A、用直流電動機通過電流的方向不同,旋轉方向不同來判斷
B:還有可能有學生說利用發光二極管的單向導電性,將二極管串連接入閉合回路,當二極管發光,表明感應電流的方向與二極管的導流方向一致。
教師引導學生分析發光二級管有導通電壓大約為2伏左右, 我們實驗中的感應電壓比較小所以很難使二級管發光。
C、用電流的磁效應,看小磁針的偏轉方向,
D、還有學生說出用電流在磁場中受力來判斷。
總之,學生思維很活躍,積極性很高
師:該設計怎樣的電路來查明電流方向與電表接線柱,或者是電流方向與二極管發光的關系?
生:(同學之間交流,共同完成設計,對不同的結果給予適當的可行性評價)
師:(從同學的設計中,找到最佳合理設計)如圖所示:
師:按照設計的方案,連接電路,辯明指示的方向并做簡要的交代。
學生實驗并總結:當電流從正接線柱流入時指針向右偏轉
當電流從負的接線柱流入時指針向左偏。
(3)教師主導,完成實驗方案設計和數據收集
師:做好了儀器上的準備,我們要研究感應電流的方向,接下來該干什么呢?
生:連接閉合回路,讓磁通量發生變化,產生感應電流,并用相應的儀器來指示
師:可以設計那些方案來實現呢?
生:(交流互動,依據電磁感應現象,可能性最大的兩種設計如下圖所示)
師:請大家利用小組內的器材,選擇一種電路,連接器材并完成實驗結果記錄
活動3【活動】3
3、開始探究活動(20分鐘)
(兩種方案,設計兩種學案)
(在這一環節,需要學生注意磁極的方向和螺線管的環繞方向)
師:(多媒體結果顯示
生:(對不同的實驗方案,續填實驗記錄)
方案
甲
乙
相對
運動
Ø的變化
情況
感應電流方向
感應電流的磁場方向
感應磁場與原磁場的方向關系
感應電流對原磁場的作用
先由小組匯報的結果,并給予積極的評價)
建議在實驗前向學生呈現上面表格,表格中的內容讓學生邊實驗邊在紙上填寫。采用上面表格的方法一方面使得實驗有章可循,另一方面有利于學生作出實驗推斷。
4、師生共同分析,從個性中找出共性,總結規律
教師引導:產生感應電流的條件是什么:
生:只要穿過閉合回路的磁通量發生變化。
師:感應電流本身也能產生磁場,我們能否通過一個“中介”——感應電流的磁場,把引起磁通量變化的磁場和感應電流的方向聯系起來?
師:請大家總結一下,磁通量的變化存在幾種情況?
生:兩種,增加和減少
師:我們來看,當磁通量增加時,感應電流的磁場與原磁場反向,“削弱”磁通量的增加;當磁通量減少時,感應電流的磁場與原磁場同向,“彌補”磁通量的減少;通俗的講,磁通量增加不行,磁通量減少也不行,用一句話可以怎樣來描述呢?
生:“感應電流產生的磁場阻礙引起感應電流的磁通量的變化”。
多媒體顯示:
“感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化,這就是楞次定律”
師:如何理解感應電流的磁場對原磁場的阻礙作用,如何理解阻礙變化?
生:當穿過閉合回路的磁通量增加,感應電流的磁場與原磁場相反;當穿過閉合回路的磁通量減少時,感應電流的磁場與原磁場同向。即“增反減同”。
師:請學生閱讀楞次定律的內容。
然后完成因果關系圖,強調“阻礙”二字的含義。
對楞次定律的理解:
A、楞次定律和右手定則都是用來判定感應電流方向的.但有手定則只局限于判定導體切割磁感線的情況;而楞次定律則適用于一切電磁感應過程,因此,可以把右手定則看作是楞次定律的特殊情況.
B、楞次定律符合能的轉化和守恒定律.
楞次定律實質上是能的轉化和守恒定律在電磁感應現象中的體現.
在這一過程中,完成了機械能 電能 機械能 內能的轉化.
上述的“阻礙”過程,事實上就是一個其它形式能向電能轉化的過程.
讓學生回顧本課的探究過程:發現問題→進行猜想→探索研究→得出結論→指導實踐。指明這是研究物理的基本思路,
活動4【練習】4
課堂練習:
練習1、 有如圖所示的導體框架ABCD,其間有方向與框架所在平面垂直的勻強磁場,另有一導體MN沿框架向右滑動,滑動中棒的兩端M、N與框架總保持良好的接觸,問滑動中有無感生電流產生?若有,方向如何?
A:感生電流的方向由M到N。
B:感生電流的方向由N到M 。
C:沒有感生電流產生。
練習2、如圖所示,穿過線圈的磁通量增大(磁場增強)時,閉合的回路能否產生感應電流,如果能,感應電流的方向怎樣?
練習3、如圖所示,在長直載流導線附近有一個矩形線圈ABCD,線圈與導線始終在同一個平面內。線圈在導線的右側平移時,其中產生了ABCDA方向的電流。請判斷:線圈在向哪個方向移動?
A、向上
B、向下
C、向左
D、向右
在這一環節中,注意引導學生自己歸納用楞次定律確定感應電流方向的一般步驟:⑴判定原磁場的方向;⑵判定原磁場穿過所研究平面磁通量變化情況;⑶判定感應電流磁場方向;④判定感應電流的方向。
由實驗建立物理規律,再進一步把規律應用到新的物理情景中,激發學生的求知動機,使學生的思維處于興奮狀態。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
