高中物理:楞次定律教学设计
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高中物理:楞次定律教学设计一、设计思路楞次定律是一条实验规律,楞次定律的学习应该注重学生在实验中的体验和探究。
探究式课堂教学是指在教师指导下学生运用科学探究的方法进行学习,因而知识与能力的获得主要不是依靠教师进行强制性的灌输,而是在教师的指导下由学生主动探索、主动思考、亲身体验出来的。
探究式课堂教学实质上是将科学领域的探究引人课堂,使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质。
学生通过前几节的实验探究,认识了电磁感应产生的条件及感应电动势大小的规律,学生对进一步探究感应电动势的方向应该有一定的兴趣和热情,且有一定的实验基础,因此根据教材的特点和教学目标,我变单纯的教师演示实验为学生小组的探究实验,同时利用多媒体课件,创设物理情境,启发、引导学生按照新课标中科学探究的七个要素进行实验体验探究。
达到“问题让学生自己提出,方法让学生自主确定,实验由学生自主设计,证据让学生自己收集,规律让学生自主发现,结论让学生自己得出,最后问题由学生自主解决”的目的。
另外,楞次定律涉及的内容多,而且学生很难想到借助磁通量的变化,来判断感性电流的方向。
而楞次定律的主要作用不单单是判断感应电流的方向,更主要的判断感应电流的阻碍作用。
所以这节课改变了以往通过探究感应电流的方法得出楞次定律的做法,而是探究磁通量变化时,感应磁场与原磁场的关系。
降低了难度,更便于学生理解楞次定律的本质“阻碍”。
对后面的习题教学提供了便利二、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.本节的地位作用(1) 中心地位1.前面知识,思维方法的继续2、是自感现象,涡流的理论依据(2) 重要性1、判断感应电流的方向2、解释了感应电流的作用3.本节的特点(1)知识上顺应了本章的主线(2)实验也是在前面两节讨论(3)探究式思维方法也是前一节内容的继续(4)定律本身涉及因素多,规律比较隐蔽,抽象性,概括性强成为本章难点4.教材的结构旧:(1)先讲法拉第电磁感应定律,后讲楞次定律(2) 右手定则因为初中学过,在教材中没有涉及人教版:(1)先讲楞次定律,后讲法拉第电磁感应定律(先从感应电流的角度认识电磁感应现象,在从感应电动势的角度认识电磁感应现象)(2)先阐述楞次定律,讨论交流分析楞次定律与右手定则的关系教科版:先讲法拉第电磁感应定律,后讲楞次定律(认知的难易程度)5.我的处理:(本节是第二课时)(1)右手定则(1课时)(电流表的电流方向和电流表指针偏转方向间的关系)(2)楞次定律(1课时)(3)楞次定律的应用(1课时)三、教学流程四、学情分析 1.知识准备:(1)电磁磁感应的条件,安培定则由电流判断磁场方向(2)掌握了法拉第电磁感应定律,已能解决感应电流的大小问题, (3)会用右手定则判断导线切割磁感线运动时感应电流的方向2.方法准备:(1)通过前面的学习学生有了一定的探究基础(2)另外通过前面几节的渗透学生以知道从“磁通量的变化及变化率”的角度思考电磁感应的问题 3.可能遇到的问题:(1)楞次定律涉及的物理概念较多,有原磁场、感应磁场、磁通量、感应电流等概念,且涉及到磁感线空间分布和磁通量的动态变化过程分析,在应用该定律时,还要用右手螺旋定则。
这种多个物理概念的同时综合应用,构成了学生学习的难度。
(2)学生在理解楞次定律时,注意力往往集中在原磁场和感应电流的磁场上,对“阻碍”不能仔细认识,往往把“阻碍”理解为“相反。
这就要求教师引导学生对楞次定律逐词逐字的理解五、教学重点、难点1. 教学重点楞次定律探究实验设计和实验结果的总结2.教学难点(1)感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。
(2)定律内容表述中阻碍二字的理解。
六、教学目标1.知识与技能:(1)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。
(2)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。
(3)通过练习熟练掌握用楞次定律来判断电流的方向2.过程与方法:(1)观察实验,体验电磁感应现象原磁场与感应磁场有关系。
(2)尝试用所学的知识,设计实验解决问题,并动手实验操作。
(3)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.情感态度与价值观:(1)在实验设计,操作过程中逐步积蓄探究热情,(2)养成主动参与科学研究的良好学习习惯;(3)能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识楞次定律七、教学资源学生分组实验(共十八组):条形磁铁、灵敏电流表、大螺线管、两根导线;演示用电流表、条形磁铁、大螺线管、多媒体八、教学过程复习巩固提出问题如图所示:接有灵敏电流表的平行导轨放在匀强磁场中,裸导线ab在导轨上向右运动。
判断相关问题:(右栏)如果ab棒向左运动,安培力的方向又向哪儿呢?学生讨论交流会分析两种情况下:1、判断磁通量的变化,判断感应电流的方向2、感应电流产生的磁场方向,3、安培力的方向 ,安培力起到了什么作用1、复习右手定则2、巩固通过电流表判断电流方向的方法3、巩固通过感应电流判断感应磁场的方法4、发现感应磁场与原磁场存在关系启发猜想问题假设通过前面的例题我们发现Φ变化产生I感 ,I感产生 B感,B感与原磁场又存在关系。
Φ变多时,两者相反,Φ变少时,两者相同,是所有情况都这样吗?说有情况下安培力的作用一样结合例题,分析问题提出猜想1、降低难度(知识准备)2、提出探究问题吗?实验设计解决问题明确目的制定计划结合前面的实验设计一个实验,验证你的猜想?理清思路,明确解决问题的途径我们可以通过实验找出感应磁场与原磁场和磁通量的变化之间的关系,为此我们要解决以下几个问题。
1.原来磁场在线圈中的方向2.穿过线圈的磁通量的变化情况3.感应电流的磁场方向4.实验结果分析从两个实验中挑选最简洁的实验讨论制定计划分析问题,思考实验方法通过电流表判断感应电流的方向。
通过右手定则,判断感应磁场的方向。
重温前面的实验培养学生的分析能力解决分组实验时,学生可能存在的困难进行实验收集证据组织学生分组实验,完成表格同时分析感应磁场与原磁场间的受力关系分组实验完成表格学生通过亲自设计和参与实验探真的过程,可使学生懂得物理研究的基本方法——观察与实验,有利于培养学生的实验意识和实验技能。
对比分析得出结论结合上述实验分析问题1. B感的方向与B原的方向是相同还是相反?2. 在什么情况下, B感与B原同向?在什么情况下,B感与B原反向?3. B感对磁通量的变化起什么作用?讨论分析问题1、B感与B原方向有时相同,有时相反2、Φ原增大:B感与B原相反Φ原减小:B感与B原相同3、B感对磁通量的变化起阻碍作用培养学生的概括总结能力,分析问题的能力归纳综合总结规律深入理解教师总结: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。
组织学生讨论[1]谁起阻碍作用:[2]阻碍什么:[3]怎样阻碍?[4]阻碍不总是相反教师讲解楞次定律中的因果关系楞次定律最大的作用就是判断感应电流的方向,判断下列情况下感应电流的方向?仔细阅读课本上的楞次定律的表述。
然后讨论:如何理解定律中的“阻碍”两字?1、要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”2、感应电流的磁场阻碍的是磁通量的变化。
3、增反减同4、阻碍不是阻止“阻碍”具有延缓作用,线圈中的磁通量还是在变化的。
只是变的慢了。
理解楞次定律讨论交流判断感应电流的方向总结判断感应电流的步骤。
通过学生的感性理解和课本的高度概括,加强了学生对重难点的理解,也突出了重难点。
深入理解巩固练习并结合例题分析利用楞次定律判断感应电流的步骤。
思考题2:通电直导线与矩形线圈在同一平面内,当线圈远离导线时,判断线圈中感应电流的方向,并总结判断感应电流的步骤。
思考题3分别用右手定则,和楞次定律判断电流的方向分析课前实验,用今天所学内容,判断A环中的感应电流方向,和受力情况分析例题通过例题对楞次定律在新的物理情景下进行运用,开阔了学生的思路,培养了他们学习的深刻性和创造性。
分析课前问题课堂小结深化理解用两种方法判断感应电流讨论交流分析问题交流所学内容理解右手定则与楞次定律的关系解决课前问题九、板书设计十、教学反思1、在课堂教学中注重多种能力的培养:本节内容应以实验为主,通过实验总结楞次定律。
往常,都是由教师演示,学生观察,得出结论。
但本节课以学生为主,让学生实验,得出结论,验证结论等等,教师只起引导和组织的作用,这样不仅能让学生对楞次定律理解深刻,而且也培养了学生实验操作技能以及分析、归纳、概括、总结等逻辑思维能力。
2、用现代化教学手段进行教学:虽说实物演示最直观明了地反映事物的某些现象,但通过它我们只能看到一些宏观现象,对定律微观本质的分析(比如:磁极周围的磁感线既看不见,又摸不着)就无能为力了,教师将现代化教学手段引进课堂,用微机动画模拟,生动形象地展示两磁场间“阻碍”作用,不仅突出本节的重点,还突破了难点,使学生对定律有一个深刻理解、生动的记忆,同时又激发了学生的学习兴趣。
3、另外,楞次定律涉及的内容多,而且学生很难想到借助磁通量的变化,来判断感性电流的方向。
而楞次定律的主要作用不单单时判断感应电流的方向,更主要的判断感应电流的阻碍作用。
所以这节课改变了探究感应电流的方法,而是探究磁通量变化时,感应磁场与原磁场的关系。
降低了难度,更便于学生理解楞次定律的本质“阻碍”。