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摘 要:本文笔者以教学内容与教学目标为基准点来进行教学设计,抓住本堂课的重难点,在教学过程中充分体现“实验诱思”这个导向,同时加强师生间的互动,最后得出结论,实现教学目标。
关键词:楞次定律 教学设计
【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 C 【文章编号】1671-8437(2010)03-00132-02
一 教学内容
《普通高中课程标准实验教科书<物理>(人教版选修3-2)》第四章第3节
二 教学目标
1.知识与技能
(1)理解楞次定律,初步掌握应用楞次定律判断感应电流方向的步骤和方法。
(2)知道右手定则是楞次定律的一种特殊情形。
(3)理解楞次定律符合能量守恒定律。
2.过程与方法
(1)通过实验的观察和探究,使学生体味物理学的思维方式和认知方法。
(2)通过实验教学,培养学生的观察能力、动手能力、分析推理能力、归纳总结能力,进而诱发创新意识。
3.情感、态度与价值观
(1)通过对楞次定律实验现象的分析,培养学生尊重自然规律、尊重客观事实、实事求是等辩证唯物主义的思想方法和科学态度。
(2)培养学生仔细认真、刻苦踏实、勇于探索的精神。
三 重点和难点
重点:楞次定律及其应用;难点:对楞次定律的理解。
四 学法及教法
学法:自主学习、合作学习、探究学习等;教法:演示法、探究法、讨论法、讲授法等。
五 实验器材
1.教师演示器材:电流表、线圈、条形磁铁、旧干电池、限流电阻、导线。
2.学生探究器材(按32组配备):原、副线圈各一个,电流表1个,干电池2节,电键1个,滑线变阻器1个,导线若干。
六 课时计划: 1课时完成
七 教学过程
1.新课引入
(问题激发)
师:产生感应电流的条件是什么?
生:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(实验诱思)图1
师:当穿过闭合电路的磁通量增加与减少时产生的感应电流方向相同吗?
生:有的回答“相同”,有的回答“不相同”,有的可能不知该怎样回答。
师:我们通过实验来寻求答案。
(教师按图1连接线路并进行实验,学生观察并总结)
生:当穿过闭合电路的磁通量增加时与减少时产生的感应电流方向不相同。
师:本节课我们将通过实验探究感应电流的方向所遵循的规律。
2.新课教学
演示实验一:确定电流方向跟电流表指针偏转方向的关系
师:按图2所示的电路图连接器材。
生:在电键S瞬间接触时观察电流表
指针偏转方向并得出结论。
结论:电流表的指针向电流流进的接
线柱一方偏转。图2
演示实验二:探究感应电流的方向所遵循的规律
师:如图3连接器材,并按甲、乙、丙、丁图(课本P200图16-20)所示的方法分别实验。
图3
生:仔细观察现象并将观察到的结果填入表一内。
表一
师:由实验记录我们可以看出感应电流的磁场与穿过回路的原磁场间有什么样的关系?
生:分组讨论、总结并报告结果。
结论:
Φ↑,感应电流的磁场与原磁场方向相反;
Φ↓,感应电流的磁场与原磁场方向相同。 图4
师:由甲图分析并得出结论:当穿过回路的磁通量增大时感应电流的磁场与原磁场方向相反,其实质是感应电流的磁场“阻碍”引起感应电流的磁通量的增加;由乙图分析并得出结论:当穿过回路的磁通量减小时感应电流的磁场与原磁场方向相同,实质是感应电流的磁场“阻碍”引起感应电流的磁通量的减小。
(提问)同学们能不能将这个结论凝练成一句话?
生:用两分钟时间分组讨论、总结并报告结果。
结论:感应电流的磁场总要“阻碍”引起感应电流的磁通量的变化。
师:物理学家楞次早在1834年,概括了各种实验结果,就得到了这个结论,这就是楞次定律。
1.楞次定律
(1)楞次定律:(从磁通量变化的角度看)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。
学生探究:学生两人一组,按图5电路连接后,实验观察(①电键闭合和断开的瞬间、②滑动变阻器接入电路的阻值增大或减小时,即电路中的电流减小或增大时)电流计指针偏转情况,将观察到的结果填到表二内。
表二
生:探究实验中感应电流的方向是否符合楞次定律,并报告探究结果。
教师总结点评:不管是什么原因引
起了闭合电路中的磁通量变化,闭合电
路中感应电流的磁场总要阻碍引起感
应电流的磁通量的变化。 图6
师:由图6分析总结楞次定律的第二种表述:从导体或线圈和磁体的相对运动角度看,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的相对运动。
(2)楞次定律的第二种表述:(从导体或线圈和磁体的相对运动角度看)感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的相对运动。
师:引导学生正确理解楞次定律。
2.对楞次定律的理解
(1)是“阻碍”而不是“阻止”。
(2)楞次定律的实质是:从磁通量变化的角度看,“增反减同”。从导体和磁体的相对运动的角度来看,“来拒去留”。
(3)楞次定律符合能的转化和守恒定律。
(4)应用楞次定律可以判定感应电动势的方向(正、负极)——外电路电流由正极流向负极,而内电路电流则由负极流向正极。
例题1:如图7所示,当磁铁的N
极和S极分别插入线圈时,线圈中是
否有感应电流?如有,在线圈上标出
感应电流的方向。
解:略。图7
师生合作:通过例题1总结“应用楞次定律解题的步骤”。
3.应用楞次定律解题的步骤:
(1)明确原磁场的方向;
(2)明确穿过闭合回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2:如图8所示,当导体PQ在U型导轨上向右滑动时,导体PQ中的电流方向是由P到Q还是由Q到P?
解:由楞次定律判断可知,导体PQ
中的电流方向是由Q到P。
师生合作:由例题2总结“右手定则”。
4.右手定则:
(1)定则内容:伸开右手让拇指跟其余图8
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,拇指指向导体运动方向,其余四指指的就是感应电流方向。
(2)适用范围:仅适用于闭合电路中的部分导体切割磁感线运动时,导体中产生的感应电流方向的判断。
教师强调:右手定则与楞次定律的关系。
课堂练习:在如图9所示的电路中,CDEF是金属框,其宽度L=0.8m,电阻可忽略不计。电阻R1=2Ω,R2=6Ω,导体AB接入电路的电阻(有效电阻)为0.5Ω,匀强
磁场的磁感应强度B=0.5T.当AB导体
以V=10m/s速度向右匀速运动时,导体A、
B两端的电势差UAB等于多少?
(参考答案:UAB=-3V)
解疑答惑:略图9
教学小结:本节课我们学习了判断感应电流方向的基本方法——楞次定律及其特例(右手定则),并总结了应用楞次定律解题的基本步骤。希望同学们课后仔细阅读课文、认真复习总结、及时练习提高,将课堂所学内容尽快转变为自己的知识和能力。
布置作业:①书面作业:课本P203练习三(1)(2)(3)
②课后练习:课本P203练习三(4)(5)(6);课本P203“阅读材料”;预习下节课。
关键词:楞次定律 教学设计
【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 C 【文章编号】1671-8437(2010)03-00132-02
一 教学内容
《普通高中课程标准实验教科书<物理>(人教版选修3-2)》第四章第3节
二 教学目标
1.知识与技能
(1)理解楞次定律,初步掌握应用楞次定律判断感应电流方向的步骤和方法。
(2)知道右手定则是楞次定律的一种特殊情形。
(3)理解楞次定律符合能量守恒定律。
2.过程与方法
(1)通过实验的观察和探究,使学生体味物理学的思维方式和认知方法。
(2)通过实验教学,培养学生的观察能力、动手能力、分析推理能力、归纳总结能力,进而诱发创新意识。
3.情感、态度与价值观
(1)通过对楞次定律实验现象的分析,培养学生尊重自然规律、尊重客观事实、实事求是等辩证唯物主义的思想方法和科学态度。
(2)培养学生仔细认真、刻苦踏实、勇于探索的精神。
三 重点和难点
重点:楞次定律及其应用;难点:对楞次定律的理解。
四 学法及教法
学法:自主学习、合作学习、探究学习等;教法:演示法、探究法、讨论法、讲授法等。
五 实验器材
1.教师演示器材:电流表、线圈、条形磁铁、旧干电池、限流电阻、导线。
2.学生探究器材(按32组配备):原、副线圈各一个,电流表1个,干电池2节,电键1个,滑线变阻器1个,导线若干。
六 课时计划: 1课时完成
七 教学过程
1.新课引入
(问题激发)
师:产生感应电流的条件是什么?
生:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(实验诱思)图1
师:当穿过闭合电路的磁通量增加与减少时产生的感应电流方向相同吗?
生:有的回答“相同”,有的回答“不相同”,有的可能不知该怎样回答。
师:我们通过实验来寻求答案。
(教师按图1连接线路并进行实验,学生观察并总结)
生:当穿过闭合电路的磁通量增加时与减少时产生的感应电流方向不相同。
师:本节课我们将通过实验探究感应电流的方向所遵循的规律。
2.新课教学
演示实验一:确定电流方向跟电流表指针偏转方向的关系
师:按图2所示的电路图连接器材。
生:在电键S瞬间接触时观察电流表
指针偏转方向并得出结论。
结论:电流表的指针向电流流进的接
线柱一方偏转。图2
演示实验二:探究感应电流的方向所遵循的规律
师:如图3连接器材,并按甲、乙、丙、丁图(课本P200图16-20)所示的方法分别实验。
图3
生:仔细观察现象并将观察到的结果填入表一内。
表一
师:由实验记录我们可以看出感应电流的磁场与穿过回路的原磁场间有什么样的关系?
生:分组讨论、总结并报告结果。
结论:
Φ↑,感应电流的磁场与原磁场方向相反;
Φ↓,感应电流的磁场与原磁场方向相同。 图4
师:由甲图分析并得出结论:当穿过回路的磁通量增大时感应电流的磁场与原磁场方向相反,其实质是感应电流的磁场“阻碍”引起感应电流的磁通量的增加;由乙图分析并得出结论:当穿过回路的磁通量减小时感应电流的磁场与原磁场方向相同,实质是感应电流的磁场“阻碍”引起感应电流的磁通量的减小。
(提问)同学们能不能将这个结论凝练成一句话?
生:用两分钟时间分组讨论、总结并报告结果。
结论:感应电流的磁场总要“阻碍”引起感应电流的磁通量的变化。
师:物理学家楞次早在1834年,概括了各种实验结果,就得到了这个结论,这就是楞次定律。
1.楞次定律
(1)楞次定律:(从磁通量变化的角度看)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。
学生探究:学生两人一组,按图5电路连接后,实验观察(①电键闭合和断开的瞬间、②滑动变阻器接入电路的阻值增大或减小时,即电路中的电流减小或增大时)电流计指针偏转情况,将观察到的结果填到表二内。
表二
生:探究实验中感应电流的方向是否符合楞次定律,并报告探究结果。
教师总结点评:不管是什么原因引
起了闭合电路中的磁通量变化,闭合电
路中感应电流的磁场总要阻碍引起感
应电流的磁通量的变化。 图6
师:由图6分析总结楞次定律的第二种表述:从导体或线圈和磁体的相对运动角度看,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的相对运动。
(2)楞次定律的第二种表述:(从导体或线圈和磁体的相对运动角度看)感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的相对运动。
师:引导学生正确理解楞次定律。
2.对楞次定律的理解
(1)是“阻碍”而不是“阻止”。
(2)楞次定律的实质是:从磁通量变化的角度看,“增反减同”。从导体和磁体的相对运动的角度来看,“来拒去留”。
(3)楞次定律符合能的转化和守恒定律。
(4)应用楞次定律可以判定感应电动势的方向(正、负极)——外电路电流由正极流向负极,而内电路电流则由负极流向正极。
例题1:如图7所示,当磁铁的N
极和S极分别插入线圈时,线圈中是
否有感应电流?如有,在线圈上标出
感应电流的方向。
解:略。图7
师生合作:通过例题1总结“应用楞次定律解题的步骤”。
3.应用楞次定律解题的步骤:
(1)明确原磁场的方向;
(2)明确穿过闭合回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2:如图8所示,当导体PQ在U型导轨上向右滑动时,导体PQ中的电流方向是由P到Q还是由Q到P?
解:由楞次定律判断可知,导体PQ
中的电流方向是由Q到P。
师生合作:由例题2总结“右手定则”。
4.右手定则:
(1)定则内容:伸开右手让拇指跟其余图8
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,拇指指向导体运动方向,其余四指指的就是感应电流方向。
(2)适用范围:仅适用于闭合电路中的部分导体切割磁感线运动时,导体中产生的感应电流方向的判断。
教师强调:右手定则与楞次定律的关系。
课堂练习:在如图9所示的电路中,CDEF是金属框,其宽度L=0.8m,电阻可忽略不计。电阻R1=2Ω,R2=6Ω,导体AB接入电路的电阻(有效电阻)为0.5Ω,匀强
磁场的磁感应强度B=0.5T.当AB导体
以V=10m/s速度向右匀速运动时,导体A、
B两端的电势差UAB等于多少?
(参考答案:UAB=-3V)
解疑答惑:略图9
教学小结:本节课我们学习了判断感应电流方向的基本方法——楞次定律及其特例(右手定则),并总结了应用楞次定律解题的基本步骤。希望同学们课后仔细阅读课文、认真复习总结、及时练习提高,将课堂所学内容尽快转变为自己的知识和能力。
布置作业:①书面作业:课本P203练习三(1)(2)(3)
②课后练习:课本P203练习三(4)(5)(6);课本P203“阅读材料”;预习下节课。