《楞次定律》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
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《楞次定律》说课稿一、说教材1、教材的内容、地位和作用电磁感应作为联系电场和磁场的纽带,不仅是学过的电场和磁场知识的综合和扩展,也是以后学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。
电磁感应的发现,在科学技术上具有划时代的意义。
由于它提示了电和磁之间的深刻联系及规律,使得人类进入了一个充分利用电能的新时代,使人类文明迈进了一大步,因此,本章无论是在知识内容上、还是在生活实践中都具有极其重要的意义。
本节教材为电磁感应的第三节:楞次定律。
内容讲述的是感应电流(感应电动势)方向的规律。
教材是在初中磁场知识和对电磁感应简单认识的基础上,从确定“感应电流的方向”这个角度重新研究第二节中的两个演示实验。
但不是对实验现象进行简单的罗列或初步总结,而是实验和推理相结合,并要求学生用自己的语言来表述感应电流方向的规律,用自己的体会来理解楞次定律的使用。
在这里,学生的观察实验能力和思维能力都将得到进一步的发展。
2、教学目标本节内容的要求层次为:理解并掌握楞次定律。
这种要求既体现了楞次定律在高中物理中的重要地位,也充分考虑到高中学生的知识基础和认知能力。
通过学习,要求学生具备较强的实验观察能力、一定的理解力和初步的对感应电流方向进行分析的能力。
根据教学要求和教材的特点,结合学生实际,特制定本课的教学目标如下:智能目标:①理解楞次定律的内容。
②理解楞次定律与能量的转化和守恒定律相符合。
③会用楞次定律解答简单的有关问题。
情感目标:①培养学生勇于进取,注重实验和为追求真理锲而不舍的精神。
②培养学生善于动手,勤于动脑的良好实验素质,培养学生仔细观察认真分析的科学态度。
3、教学重点与难点:使学生清楚地知道引起感应电流的磁通量的变化和感应电流所激发的磁场之间的关系是这一节课的重点,对这一关系的文字描述是这一节课难点。
二、说教学法1、教学对象分析①学生在初中会用右手定则简单判断导线切割磁感线运动时感应电流的方向,但右手定则的局限性已明显暴露出来,他们迫切需要一种新的规律来弥补右手定则的缺陷。
选必2.2.1 《楞次定律》说课稿各位老师好,我今天说播课的内容为人教版选择性必修二第二章第1节《楞次定律》,我将从以下五个方面展开说播。
一,依据课标说教材;二,立足素养设目标;三,针对学情教与学;四,学生为本展过程;五,以学促教谈反思。
第一部分,依据课标说教材。
课标要求,探究影响感应电流方向的因素,理解楞次定律。
通过实验探究影响感应电流方向的因素,让学生经历提出问题、展开猜想、实验探究、数据记录、分析归纳推理、得出结论的科学探究过程。
再说教材,学生在必修第三册学习了电磁感应现象、电磁感应产生的条件,本节课是在其基础之上,继续探讨感应电流的方向规律,楞次定律是电磁感应的重要组成部分,是从感应电流的角度认识电磁感应现象,是学习电磁理论的第一阶段,以实验探究为基础,通过归纳推理的方法得到楞次定律,促成学生科学思维和科学探究的核心素养的养成。
学生虽然知道感应电流产生的条件,但是对磁场、磁通量及其变化量等相关的物理量之间的区别和联系还缺乏理解,虽然已经掌握了基本的探究能力、模型建构能力和分析推理能力,但是如何在真实情境中运用能力,提取关键信息,进行实验探究仍然是困难的。
依据课标、教材和本校学生情况,基于核心素养,我设立了如下的课时学习目标。
第二部分,立足素养设目标。
我从素养要素列出本节课的课时学习目标,其中科学思维核心素养层面包含着本节课的重难点,“楞次定律”属于归纳、推理型的规律探究,是学习电磁感应的基础,是本节课的重点,实验探究过程中,涉及到的物理量多,包括磁场、磁通量及其变化、线圈绕向、感应电流方向等,关系复杂,规律隐蔽,对学生的抽象概括能力要求高,因此,如何达成目标:从众多变量中获取实质性的规律是难点。
在探究过程中,增强学生探究意识,用表格法增强学生证据意识,掌握探究手段,提高探究能力,最后,自己经历探究的曲折过程,体会楞次等物理学家坚持不懈、实事求是的精神。
第三部分,针对学情教与学。
结合课标、教材、学情,我采用以下教法。
楞次定律教案小班一、教学目标:1. 理解楞次定律的概念和原理;2. 了解楞次定律的应用实例;3. 能够运用楞次定律解决简单电磁感应问题。
二、教学重点:1. 楞次定律的概念和原理;2. 楞次定律的应用实例;3. 使用楞次定律解决简单电磁感应问题。
三、教学难点:1. 理解楞次定律的原理;2. 将楞次定律应用于实际问题的解决。
四、教学准备:1. 教学PPT;2. 黑板、白板和笔;3. 教学实验装置及相关材料。
五、教学过程:第一节:楞次定律的概念和原理(20分钟)1. 引入楞次定律的概念(5分钟)楞次定律是电磁感应的基本定律之一,它描述了磁场变化时电路中产生感应电动势的等效规律。
通过引入实际应用例子,让学生对楞次定律产生兴趣和认识。
2. 楞次定律的表达式(10分钟)通过黑板上的示意图和公式的推导,向学生解释楞次定律的数学表达式:ε = -dφ/dt其中,ε表示感应电动势,φ表示穿过电路的磁通量,t表示时间,d/dt表示对时间的导数。
3. 楞次定律的原理解释(5分钟)解释楞次定律的原理,即磁场的变化会引起电路中产生感应电动势,这样可以很好地引入下一节的实验。
第二节:楞次定律实验演示(30分钟)1. 实验目的(5分钟)介绍本节实验的目的,即通过实验演示证明楞次定律。
2. 实验装置介绍(5分钟)向学生介绍使用的实验装置,包括线圈、磁铁、电流表等。
3. 实验步骤及观察现象(15分钟)详细介绍实验步骤,并让学生观察实验过程中的现象,包括当磁铁静止时和当磁铁运动时的电流表指针的示意图。
4. 实验结果分析与讨论(5分钟)让学生分析实验结果,通过观察现象来解释楞次定律的应用。
第三节:楞次定律的应用实例(30分钟)1. 实例一:电磁感应的应用(15分钟)通过实例引入电磁感应的应用领域,如发电机、电动机等。
2. 实例二:感应炉的应用(10分钟)通过实例介绍感应炉的工作原理,并让学生思考楞次定律在感应炉中的应用。
3. 学生作业布置(5分钟)布置作业,要求学生根据所学内容,解答若干与楞次定律相关的问题。
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《楞次定律》说课稿1一,教材分析1、《电磁感应》在教材中的地位和作用高中物理电磁学是由电场,电路,磁场,电磁感应和交流电五部分组成。
其中电场,电路,磁场等相关知识是进一步认识电磁感应本质的基础,同时,电磁感应知识又是认识交变电流的起点,因此,《电磁感应》是电磁学中承上启下的一章,是电磁学中的重点。
2、教材的结构和特点本章教材从感应电动势产生的条件到进一步认识感应电动势大小,方向,最后是感应电动势在实际中的应用,全章以"磁通量的变化及变化率"为核心线索贯穿始终,结构非常严谨有序。
另外,本章教材有一个特点,就是以多个实验事实为基础,让学生首先有感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。
这恰好为达到"新课标"要求的,学生要通过实验来探究电磁感应产生的条件及感应电动势大小,方向所遵守的规律的目的。
楞次定律就是俄国物理学家楞次通过大量的实验研究后总结出来的,它是判断感应电流方向普遍适用的法则,因此,楞次定律是电磁感应一章中的重点和难点。
3、本节教学重点和难点首先,教学大纲对楞次定律的知识要求是"B"级。
其次,楞次定律是一个物理规律的高度概括,学生在理解其语言表述时会有两方面困难:(1)楞次定律本身是判断感应电流方向的,但定律本身并没有直接表述感应电流方向如何,而表述的是感应电流的磁场如何。
(2)学生对"阻碍"二字的理解往往会产生误区,把阻碍原磁场的磁通量变化,理解为阻碍原磁场。
因此,楞次定律的理解是本节教学的难点。
楞次定律的应用是本节教学的重点。
二,教学目标按照新课标的要求,这节课不单是为了使学生知道实验的结论和规律的内容,更重要的是让学生知道结论和规律是如何得出的,因此教学重心要从结论的学习上转移到概念和规律的形成过程的学习,以及形成这些概念和规律所用的方法的学习中。
楞次定律教学设计一等奖《楞次定律教学设计一等奖》这是优秀的教学设计一等奖文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!1、楞次定律教学设计一等奖本节分析:本节研究的是判断感应电流方向的一般规律,以磁场、电流的磁效应等知识为基础,为以后学习法拉第电磁感应定律的应用、交变电流、电磁振荡和电磁波奠定基础,教材先分析感应电流产生的原因,接着判断感应电流的方向,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律。
学情分析:我们的学生,基础比较薄弱,讲课必须抓基础,多练习,反复练习,把一些难题果断删除。
教学目标:知识与技能1、理解楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流的方向,解答有关问题2、理解感应电流方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系。
3、掌握右手定则,认识右手定则是楞次定律的一种具体表现形式。
过程与方法1、体验楞次定律的实验研究过程,提高分析、归纳、概括及表述的`能力2、通过学生的实验活动,观察得到的实验现象,在教师的引导下,由学生分析、归纳得出结论。
情感、态度与价值观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。
教学重难点1、深入理解楞次定律的内容。
2、会用楞次定律初步判断感应电流的方向。
3、对实验现象的观察、分析、归纳和总结。
4、对阻碍的准确理解。
一:探究式教学的主要流程可分为:创设情景、质疑设问→确定主题、制订计划→小组合作、探究学习→交流信息、探讨结论→总结评价、拓展延伸→反馈练习、落实效果。
以此为主线组织《楞次定律》的教学案例如下:2、楞次定律教学设计一等奖“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,为营造一个让学生自主学习的良好环境,对本节内容采用“探究式”教学,下面是小编收集整理的楞次定律教学设计,欢迎阅读参考!一、教学内容分析楞次定律和法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律,一个判定感应电流的方向,一个判定感应电动势的大小,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》教案(第一课时)一、教材分析与教学建议楞次定律是本节教学的重点和难点。
一是基涉及的因素多(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,并对定律理解升华和初步应用。
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”的基础上,虽说教科书中的实验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,就需要进一步探究上一节的学生实验。
二、教学三维目标1.知识与技能Ⅰ.理解楞次定律的内容及实质。
Ⅱ.能初步运用楞次定律解答有关问题。
2.过程与方法Ⅰ.体验楞次定律实验探究过程。
Ⅱ.培养学生对物理现象的观察的能力和对实验数据的分析、归纳、概括、表述的能力。
3.情感、态度与价值观Ⅰ.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。
Ⅱ.学会欣赏楞次定律的简洁美。
三、教学重、难点重点:楞次定律探究实验设计与操作和实验结果的总结。
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。
四、教学策略选择与设计1.教学方法:运用科学探究模式实施教学。
2.教学手段:演示实验、学生分组实验、多媒体辅助等。
五、教学过程分析教学流程教师活动学生活动设计意图引入新课展示跳环实验装置,演示环跳实验,教师提问:金属环为什么会跳起来呢留下悬念,引入课题。
学生观察实验现象,猜想可能的原因:力、磁场、感应电流等。
通过高高跳起的铝环,激发学生的好奇心和求知欲,使他们产生进一步探究的主观愿望。
新课教学提出问题通过演示快速回顾上节课实验,观察到不同情况下感应电流的方向是不同的,提出问题:线圈中感应电流的方向由哪些因素决定通过重温实验,观察到不同情况下感应电流的方向是不同的,并积极思考线圈中感应电流的方向由哪些因素决定问题诱导,让学生明确研究对象及实验探究目标。
楞次定律的教案引言:楞次定律是电磁学中重要的定律之一,它描述了电路中电流和磁场之间的相互作用关系。
掌握楞次定律对于理解电磁学的基本原理和应用非常重要。
本教案旨在帮助学生全面理解楞次定律,并通过实例和实验帮助学生巩固学习成果。
一、教学目标:1. 理解楞次定律的基本概念和原理;2. 学会应用楞次定律解决与电流和磁场相关的问题;3. 通过实例和实验培养学生分析和解决问题的能力。
二、教学内容:1. 楞次定律的基本概念和公式推导;2. 应用楞次定律解决电流和磁场相关的问题;3. 实例分析和实验探究。
三、教学步骤:1. 导入:引导学生回顾电路中电流和磁场的基本概念,并提出“电流和磁场之间有什么关系?”的问题。
2. 理论讲解:介绍楞次定律的基本概念和公式推导。
解释楞次定律的意义和应用领域,并通过示意图和数学推导帮助学生理解。
3. 实例分析:给出一些具体的电流和磁场问题,让学生应用楞次定律进行分析和解决。
例如,电流通过一段导线产生的磁场方向是怎样的?电磁铁中通电线圈的方向如何决定磁极的方向?4. 实验探究:设计一些简单的实验,让学生通过实际操作验证楞次定律的正确性。
例如,通过改变电流的方向观察磁针的偏转情况;通过改变导线长度观察磁场强度的变化等。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,并与学生讨论楞次定律的应用场景和意义。
引导学生深入思考楞次定律在电磁学中的重要性,以及对现代科技的影响。
四、教学评价:1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的主动参与程度,包括提问、回答问题和与同学讨论等。
2. 概念理解:通过课堂讨论、练习以及学生的笔记等多种途径来评价学生对楞次定律的理解程度。
3. 实验报告:要求学生根据实验内容撰写实验报告,评价学生对楞次定律实际应用的能力。
五、教学资源和参考资料:1. PowerPoint或黑板等教具;2. 电流和磁场实验装置、磁针等实验材料;3. 电磁学相关的教材和参考书籍。
六、教学延伸:1. 请学生自行查阅相关资料,了解和探究楞次定律在电磁感应中的应用;2. 组织学生进行小组讨论,就楞次定律在电磁场和电磁波中的应用进行深入研究;3. 引导学生思考楞次定律与其他电磁学定律之间的联系和相互作用,拓展学生的学习视野。
说课稿楞次定律尊敬的各位评委、老师和同学们:大家好!今天我要为大家说课的题目是《楞次定律》。
楞次定律是电磁学中的一个基本定律,它揭示了电磁感应现象中电流方向的规律性。
这一定律不仅在理论研究中具有重要意义,而且在工程技术和日常生活中也有着广泛的应用。
接下来,我将从以下几个方面对楞次定律进行详细的阐述。
首先,让我们来了解一下楞次定律的背景和基本概念。
楞次定律得名于俄国物理学家海因里希·楞次,他在1834年提出了这一定律。
楞次定律描述的是在闭合电路中,由于磁场变化而产生的感应电动势将驱动电流流动,而这个电流的方向总是这样的,即它所产生的磁场的效果要抵制产生这个感应电流的磁通量的变化。
这个定义听起来有些抽象,但通过实验和实际应用的例子,我们可以更直观地理解它。
接下来,我们将探讨楞次定律的基本原理。
根据法拉第的电磁感应定律,当磁通量发生变化时,会在导体回路中产生感应电动势。
而楞次定律则是对这种感应电动势产生的电流方向的一个规定。
这个规定可以用“右手定则”来记忆:当你的右手的四指指向磁通量变化的方向时,你的拇指指向的方向就是感应电流的方向,这个方向的磁场变化会抵制原来磁通量的变化。
为了更好地理解楞次定律,我们可以通过一个简单的实验来演示。
假设我们有一个线圈和一根条形磁铁。
当我们迅速将条形磁铁插入线圈时,线圈中的磁通量会增加,根据楞次定律,感应电流将会产生一个磁场,这个磁场的方向会抵制磁通量的增加,即它会试图使磁铁的移动变慢。
同样地,如果我们将磁铁从线圈中迅速拔出,感应电流产生的磁场会试图保持原来的磁通量,即它会试图使磁铁保持在原来的位置。
这个实验生动地展示了楞次定律的作用。
楞次定律的应用非常广泛。
在发电机中,通过转动线圈或磁场来改变磁通量,可以产生电流。
而在电动机中,则是电流通过线圈产生变化的磁场,从而推动线圈转动。
此外,楞次定律也是变压器工作原理的基础,变压器通过改变磁通量来改变电压的大小。
在电磁兼容性设计中,楞次定律也起到了重要的作用,通过合理的设计可以减少电磁干扰。
《楞次定律实验》说课稿一、使用教材本节说课的实验教材选自高中物理人教版物理《选修3-2》第四章第3节《楞次定律》。
楞次定律是本章的基础,也是处理本章知识的必备工具。
二、实验器材(一)、楞次定律实验创新装置装置设计如图1 所示,整套装置由线圈、可动面板(正面画有电路图和实物LED,背面布置实物电路)、底座、滚筒和可调水平底板等部件组成。
(二)、电磁弹射实验创新装置装置设计如图2所示,整套装置由线圈,底座、水平支架、铝环、玩具飞机等部件组成(三)、落磁实验演示装置装置1设计如图3所示,整套装置由塑料管,铝管、强磁铁组成装置2设计如图4所示,整套装置由塑料管,铝管、强磁铁、线圈、LED灯组成三、实验改进要点(一)、通过落磁实验激发学生兴趣通过落磁实验演示磁铁下落时与铝管间的相互作用,再让学生体会“阻碍”二字的含义。
最后用强磁铁穿过环绕着二极管的有机玻璃管,观察灯亮,再解释阻碍的原因是因为磁铁产生了感应电流,从而产生阻碍作用。
(二)、通过楞次定律实验创新装置改变得出楞次定律的方法通过教材的实验设计和我们的实验设计对比后,发现创新实验装置有以下几个优点:1.设计上的另辟蹊径:原教材(如图5)是通过感应电流的方向来判定出感应电流磁场的方向,再归纳出“增反减同”这一规律。
图5教材上楞次定律实验装置创新实验通过磁极靠近和远离闭合线圈的方式,使线圈呈现“来拒去留”的现象,再利用磁极间同名磁极相斥、异名磁极相吸的规律,直接判断出线圈中感应电流的磁场方向,进而概括出楞次定律。
相比课本中的设计方案,简化了探究过程,探究思路更加清晰,降低了学习难度,符合我们学生的认知规律。
2.这套装置还可以验证用楞次定律理论分析的结果是否正确。
将反向并联的LED接入电路,利用楞次定律可以从理论上判断出:当N极靠近线圈时,右边的灯亮;当N极远离线圈时,左边的灯亮。
我们用实验来检验理论判断是否正确;发现实验结果与理论分析一致。
(三)、通过电磁弹射装置通过电磁实验弹射装置进一步直观展示磁通量增大时,铝环中所产生的感应电流的磁场与原磁场相反,从而产生明显的推动作用,给学生产生强烈的视觉冲击,激发学生求知欲。
楞次定律的说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是“楞次定律”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“楞次定律”是高中物理电磁学部分的重要内容,它揭示了电磁感应现象中感应电流方向的规律。
这一定律不仅是电磁学的核心定律之一,也是后续学习法拉第电磁感应定律、自感现象等知识的基础。
在教材编排上,先介绍了电磁感应现象,让学生对电磁感应有了初步的认识,然后引入楞次定律,通过实验探究和理论分析,引导学生理解和掌握感应电流方向的判断方法。
这一编排符合学生的认知规律,有助于学生逐步深入地理解电磁学知识。
二、学情分析学生在学习本节内容之前,已经掌握了电磁感应现象的基本概念和法拉第电磁感应定律,具备了一定的知识基础。
但对于感应电流方向的判断,学生还缺乏系统的方法和理论指导。
在思维能力方面,高中生已经具备了一定的逻辑思维和抽象思维能力,但对于较为复杂的物理问题,还需要进一步培养分析和解决问题的能力。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解楞次定律的内容,能熟练运用楞次定律判断感应电流的方向。
(2)通过实验探究,培养学生的观察能力、动手能力和分析归纳能力。
2、过程与方法目标(1)经历探究楞次定律的过程,体会科学探究的方法和步骤。
(2)通过对实验现象的分析和推理,培养学生的逻辑思维能力和创新能力。
3、情感态度与价值观目标(1)培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
(2)激发学生对物理学科的兴趣,培养学生勇于探索、敢于创新的科学品质。
四、教学重难点1、教学重点楞次定律的内容及应用。
2、教学难点楞次定律的理解及应用,尤其是对“阻碍”这一概念的理解。
五、教学方法为了实现教学目标,突破教学重难点,我将采用以下教学方法:1、实验探究法通过实验让学生亲身体验电磁感应现象,观察实验现象,分析数据,得出结论,培养学生的实践能力和科学探究精神。
《楞次定律》说课稿
尊敬的各位评委老师,大家好!今天我说课的题目是:《楞次定律》,选自人教版高中物理选修3-2第四章第3节。
我将从以下五点进行说课:
一、教材分析与学情分析
1.教材分析:《楞次定律》选自人教版高中物理选修3-2第四章第3节,是电磁感应规律的重要组成部分,是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。
2.学情分析:学生已经掌握了磁通量的概念,会分析磁通量的变化,并已知道条形磁铁的磁感线的分布及产生感应电流的条件,有一定的实验基础。
二、实验教学目标
1.知识与技能——学生通过改变条形磁铁及电磁铁在螺线管中的磁通量,同时测量原磁场方向和感应电流的磁场方向,体会“阻碍”的意义,并归纳总结出楞次定律的内容。
利用磁感应强度传感器测量条形磁铁的磁场方向的实验,训练学生学会使用传感器。
2.过程与方法——通过铝管对磁铁的阻碍到螺线管对条形磁铁的阻碍再到电磁铁的阻碍,让学生体会提出问题、猜想与假设、设计与改进实验、分析论证等科学探究要素。
3.情感态度与价值观——通过分组实验,让学生体验探索自然规律的艰辛与喜悦,学会与他人交流合作,培养团队精神。
教学重点:
1.感应电流方向及感应电流的磁场方向的测量。
2.磁通量的变化与感应电流方向之间的关系的实验设计及结果的归纳总结。
教学难点:
传感器的使用及图像结果的分析,以及楞次定律的归纳与理解。
三、实验创新要点
课本上得出楞次定律的演示实验分为以下几个步骤:
1.改变条形磁铁穿过螺线管的磁通量;
2.测出螺线管中感应电流的方向;
3.通过安培定则得出感应电流激发出的磁场方向;
4.画出条形磁铁磁场的方向;
5.比较条形磁铁磁场方向与感应电流的磁场方向,最后归纳出结论。
从以上实验步骤可以看出,课本实验有以下难点:
1.实验过程需要记录的物理量多。
2.记录的物理量不易直接观测。
3.需要学生具有很强的分析能力。
为了突破课本实验的难点,我进行了以下实验创新:
实验创新点一:操作简单
用磁感应强度传感器直接测量出磁场方向,并在屏幕中以图像的形式呈现,操作简单。
实验创新点二:感应电流磁场方向的测量
课本上的演示实验中感应电流的磁场与原磁场相互干扰叠加,无法直接测量感应电流的磁场方向。
我对电路进行了改装,将感应电流引入另一螺线管,这样就可以用磁感应强度传感器直接测量感应电流的磁场方向。
实验创新点三:感应电流磁场方向及磁通量的同时测量
本节课实验的重点及难点还在于原磁场的变化的同时会产生感应电流及其磁场,能否在传感器上同时看到原磁场和感应电流的磁场变化呢?为了突破这一难点,我重新设计了这个实验:将两个传感器分别放入两个螺线管中,在磁铁插入及拔出的过程中就可以同时测量出原磁场的方向、磁通量的变化及感应电流的磁场方向。
实验创新点四:实验现象明显,结果易归纳
用传感器把抽象的原磁场方向、磁通量的变化和感应电流的磁场方向用图像显示出来,简单易观察,结果易归纳(如右上图)。
实验创新点五:用柠檬代替铝环做实验,增加实验的趣味性
四、教学过程与实验内容设计
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本节课的内容主要分为两部分,感应电流磁场方向的测量和楞次定律的应用。
1.新课引入
楞次定律可以判定感应电流方向及其磁场方向,感应电流本身比较抽象,而感应电流的磁场更无法直接观测。
为了让抽象的知识更直观,我们设计了“神奇的铝管”这样一个实验。
介绍实验仪器:这是中空的铝管和塑料管,两个相同的磁铁由静止释放,它们的运动快慢会一样吗?学生潜意识里一般认为:没有磁性的铝管,不会影响磁铁的下落。
在这样的认知冲突下,我们来做这个实验。
可以观察到铝管里的磁铁并没有自由下落!引导学生思考:铝管中的磁铁下落过程中,谁阻碍了它?为什么会被阻碍?引发学生猜想,这一现象是否与感应电流有关?感应电流产生的磁场与磁铁磁场有什么关系?由此引出快速测量磁场的仪器——磁感应强度传感器。
2.演示传感器的使用
为了让学生学会使用传感器,我们首先演示传感器的使用,将传感器放至竖直放置的条形磁铁的S极处,测出向上的磁场为负向。
3.学生分组实验Ⅰ测量条形磁铁的磁场方向和感应电流的磁场方向
4.记录实验数据
5.实验数据分析,归纳总结
学生分组讨论并归纳结论:水平轴代表磁场为零,上面的图像代表条形磁铁的磁场变化,下面的图像代表感应电流的磁场变化。
当条形磁铁的磁场正向减小时,感应电流的磁场方向为正;当条形磁铁的磁场正向增大时,感应电流的磁场方向为负。
引导学生分析图像:感应电流的磁场会阻碍磁通量的减小,也会阻碍磁通量的增加。
6.实验拓展
学生分组实验Ⅱ测量电磁铁的磁场方向和感应电流的磁场方向
进一步让学生进行实验猜想:如果把条形磁铁换成电磁铁,电磁铁不动,断开或闭合开关,感应电流的磁场还会“阻碍”原磁场的变化吗?
实验数据分析:
学生分组实验并
讨论归纳出实验结论:当原磁场负向减小时,即螺线管中磁通量减小,感应磁场方向为负;当原磁场负向增大时即螺线管中磁通量增大,感应磁场方向为正。
引导学生分析图像并强化实验结论:感应电流的磁场会阻碍磁通量的减小,也会阻碍磁通量的增加。
引导学生得出楞次定律,介绍物理学家楞次的成就。
7.以实验突显应用——楞次定律的应用。
(提问学生)这里有两个相同的闭合的铝环,用强磁铁靠近或远离静止的铝环,它们的运动状态会变化吗?学生会提出各种猜想,我开始做这个实验。
结果学生就会惊喜地发现发现铝环会阻碍磁铁的运动,铝环的运动符合楞次定律!再引导学生思考为什么闭合的铝环会动?哦!原来是能量守恒!
而后将这一实验进行创新,让物理实验联系生活,用两个柠檬代替铝环,重复刚才的操作,柠檬会动吗?为什么?此时学生会类比“个性的铝环”实验,深深地体会到楞次定律带给我们的小惊喜。
五、教学反思与自我评价
1.本节课以“阻碍”为线索设计实验,从铝管阻碍磁铁的运动到感应电流的磁场阻碍,反映了能量守恒。
2.感应电流磁场的测量在课本实验中需要分析的中间量过多。
本节课通过实验创新,将课本的演示实验变成学生分组实验,将原磁场与感应电流的磁场分离,传感器可同时测量两个磁场的变化,并将结果用图像呈现,形象地将“阻碍”这一难点突破。