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视频标签：楞次定律
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视频课题：高中物理教科版选修3-2第一章第四节楞次定律-首师大附中
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高中物理教科版选修3-2第一章第四节楞次定律-首都师范大学附属密云中学
教学目标
1、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
2、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。
3、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;
2学情分析
1、学生情况分析:
本人所教学校属于农村普通学校,绝大多数同学没有刻苦的学习精神,但思维活跃,善于回答问题,不过还存在“眼高手低”的问题。
2、教学方式、与前期教学状况分析及说明:
长期以来,在教育教学过程中能够做到师生地位平等,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。
充分利用多媒体技术,将无法直观看到的磁感线用多媒体课件展示出来,有助于帮助学生建立磁体周围磁感线分布的模型。
3、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。
前一节的法拉第电磁感应定律和本节的楞次定律,都是电磁感应这一事物本身属性的反映,客观存在且发展变化。既然是反映事物本质的规律,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,体现新课程的教学理念。
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。
3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。
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】1
1、创设情景,激发探究的欲望。(5分钟)
(1)产生感应电流的条件是什么?
展示电脑动画,提出问题
提问:将磁铁插入线圈时,线圈中是否会产生感应电流?为什么?穿过线圈的磁通量是怎样变化的?
将磁铁拔出线圈时,线圈中是否会有感应电流? 为什么?穿过线圈的磁通量是怎样变化的?
教师演示(演示):
①演示实验:如右图所示,运用实物投影设备,增强实验的可见度。
②讨论与解释:要求学生用学过的知识来解释上述实验现象。
该活动的目的是为了激发学生的求知欲,引入新课。
问:大家是否注意到,磁通量的变化情况不同,回路中产生的感应电流的方向是不同的。那么,感应电流的方向由那些因素决
活动2【讲授】2
2、学习新知,开始探究过程。(8分钟)
(1)猜想和讨论:感应电流的方向可能与什么因素有关
学生的回答各种个样:和磁场方向有关;和运动快慢有关;和磁通量的变化有关、还有同学说与材料有关,学生的思维很活跃。
(2)教师启发,完成电流方向的指示设计
师:我们要解决的问题是感应电流的方向问题,我们首先要做的什么呢?
生:感应电流方向的指示。
师:如何指示呢?有哪些实验器材可以被我们所利用?
生: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。
除了我们实验室提供的,还可以用哪些器材?
生:学生的回答可能有以下情况:
A、用直流电动机通过电流的方向不同,旋转方向不同来判断
B:还有可能有学生说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。
教师引导学生分析发光二级管有导通电压大约为2伏左右, 我们实验中的感应电压比较小所以很难使二级管发光。
C、用电流的磁效应,看小磁针的偏转方向,
D、还有学生说出用电流在磁场中受力来判断。
总之,学生思维很活跃,积极性很高
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?
生:(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:
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。
学生实验并总结:当电流从正接线柱流入时指针向右偏转
当电流从负的接线柱流入时指针向左偏。
(3)教师主导,完成实验方案设计和数据收集
师:做好了仪器上的准备,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)
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
活动3【活动】3
3、开始探究活动(20分钟)
(两种方案,设计两种学案)
(在这一环节,需要学生注意磁极的方向和螺线管的环绕方向)
师:(多媒体结果显示
生:(对不同的实验方案,续填实验记录)
方案
甲
乙
相对
运动
Ø的变化
情况
感应电流方向
感应电流的磁场方向
感应磁场与原磁场的方向关系
感应电流对原磁场的作用
先由小组汇报的结果,并给予积极的评价)
建议在实验前向学生呈现上面表格,表格中的内容让学生边实验边在纸上填写。采用上面表格的方法一方面使得实验有章可循,另一方面有利于学生作出实验推断。
4、师生共同分析,从个性中找出共性,总结规律
教师引导:产生感应电流的条件是什么:
生:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化。
师:感应电流本身也能产生磁场,我们能否通过一个“中介”——感应电流的磁场,把引起磁通量变化的磁场和感应电流的方向联系起来?
师:请大家总结一下,磁通量的变化存在几种情况?
生:两种,增加和减少
师:我们来看,当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向,“削弱”磁通量的增加;当磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向,“弥补”磁通量的减少;通俗的讲,磁通量增加不行,磁通量减少也不行,用一句话可以怎样来描述呢?
生:“感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化”。
多媒体显示:
“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”
师:如何理解感应电流的磁场对原磁场的阻碍作用,如何理解阻碍变化?
生:当穿过闭合回路的磁通量增加,感应电流的磁场与原磁场相反;当穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向。即“增反减同”。
师:请学生阅读楞次定律的内容。
然后完成因果关系图,强调“阻碍”二字的含义。
对楞次定律的理解:
A、楞次定律和右手定则都是用来判定感应电流方向的.但有手定则只局限于判定导体切割磁感线的情况;而楞次定律则适用于一切电磁感应过程,因此,可以把右手定则看作是楞次定律的特殊情况.
B、楞次定律符合能的转化和守恒定律.
楞次定律实质上是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现.
在这一过程中,完成了机械能 电能 机械能 内能的转化.
上述的“阻碍”过程,事实上就是一个其它形式能向电能转化的过程.
让学生回顾本课的探究过程:发现问题→进行猜想→探索研究→得出结论→指导实践。指明这是研究物理的基本思路,
活动4【练习】4
课堂练习:
练习1、 有如图所示的导体框架ABCD,其间有方向与框架所在平面垂直的匀强磁场,另有一导体MN沿框架向右滑动,滑动中棒的两端M、N与框架总保持良好的接触,问滑动中有无感生电流产生?若有,方向如何?
A:感生电流的方向由M到N。
B:感生电流的方向由N到M 。
C:没有感生电流产生。
练习2、如图所示,穿过线圈的磁通量增大(磁场增强)时,闭合的回路能否产生感应电流,如果能,感应电流的方向怎样?
练习3、如图所示,在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD,线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的右侧平移时,其中产生了ABCDA方向的电流。请判断:线圈在向哪个方向移动?
A、向上
B、向下
C、向左
D、向右
在这一环节中,注意引导学生自己归纳用楞次定律确定感应电流方向的一般步骤:⑴判定原磁场的方向;⑵判定原磁场穿过所研究平面磁通量变化情况;⑶判定感应电流磁场方向;④判定感应电流的方向。
由实验建立物理规律,再进一步把规律应用到新的物理情景中,激发学生的求知动机,使学生的思维处于兴奋状态。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
