課件名稱(chēng)：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象分析
　　涉及學(xué)科：高中物理
　　開(kāi)發(fā)平臺(tái)：Flash 8
　　課件大?。?73K
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　　E-mail：shyshsrh@126.com
　　
　　“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”是高中物理中電磁學(xué)部分的重要基礎(chǔ)課程，主要運(yùn)用建立的磁感線模型和磁通量概念來(lái)研究。學(xué)生對(duì)該模型和概念把握的準(zhǔn)確性，將直接影響到對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行，但從每屆學(xué)生的反應(yīng)來(lái)看，對(duì)這兩個(gè)抽象知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握正是學(xué)生學(xué)習(xí)電磁學(xué)的障礙所在。本課件的目的就是針對(duì)學(xué)生需要解決的這一問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，擬利用課件中實(shí)現(xiàn)的交互性和多媒體優(yōu)勢(shì)來(lái)幫助學(xué)生突破對(duì)這個(gè)抽象知識(shí)點(diǎn)的理解，以此作為學(xué)生學(xué)習(xí)該知識(shí)點(diǎn)的輔助性的積件型課件。
　　
　　課件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
　　
　　基于課件的目的和功能，在設(shè)計(jì)上主要突出和解決兩個(gè)問(wèn)題：其一是通過(guò)線圈在磁場(chǎng)中平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中引起穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化來(lái)對(duì)磁場(chǎng)和磁通量進(jìn)行模擬“描述”，使學(xué)生能直觀地“觀察”到磁通量的變化；其二是通過(guò)線圈在磁場(chǎng)中的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)繪制出對(duì)應(yīng)的磁通量及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像，從而對(duì)磁通量的變化與所產(chǎn)生的感應(yīng)電流之間的關(guān)系形成鮮明的關(guān)聯(lián)對(duì)比。這樣做能夠發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，把抽象的磁感線和磁通量的概念與具體的實(shí)際內(nèi)容結(jié)合起來(lái)；同時(shí)，學(xué)生在利用本課件研究問(wèn)題的過(guò)程中，能夠通過(guò)對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)的觀察和思考，順利地實(shí)現(xiàn)由具體到抽象，再由抽象到具體的思維歷程。
　　課件分三個(gè)模塊，并把三個(gè)模塊的制作分配在三個(gè)場(chǎng)景中。
　　第一個(gè)模塊由界面導(dǎo)航、課件的使用幫助以及配備的兩個(gè)思考題構(gòu)成（如圖1）。
　　
　　圖1 課件導(dǎo)航畫(huà)面
　　
　　圖1所示的第一場(chǎng)景是課件的封面，其中左下的三個(gè)按鈕分別控制線圈在磁場(chǎng)中的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和思考題，右上的“幫助”按鈕顯示課件的功能和使用幫助。
　　第二個(gè)模塊是線圈在磁場(chǎng)中的平動(dòng)部分（如圖2）。
　　
　　圖2平動(dòng)研究畫(huà)面
　　
　　在圖2所示的第二場(chǎng)景中，左側(cè)為磁場(chǎng)中線圈的運(yùn)動(dòng)的模擬，可以用鼠標(biāo)拖動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)在磁場(chǎng)中的水平和垂直方向的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，用動(dòng)態(tài)文本實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前穿過(guò)線圈的磁通量的變化情況，用電流表顯示所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化情況。右側(cè)為用“播放”按鈕控制開(kāi)始的線圈勻速穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中的磁通量和產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化的動(dòng)畫(huà)演示。另外，場(chǎng)景的上、下端為去往“轉(zhuǎn)動(dòng)界面”和返回“主頁(yè)”的導(dǎo)航，以及“幫助”按鈕。
　　第三個(gè)模塊是線圈在磁場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)部分。一方面用電表顯示產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化，另一方面顯示線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的變化情況和與此同時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化的動(dòng)態(tài)對(duì)比動(dòng)畫(huà)。
　　圖３的第三場(chǎng)景為線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的界面，左側(cè)為用“開(kāi)始/停止”按鈕控制的線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的模擬演示，并配備了一個(gè)電壓表來(lái)實(shí)時(shí)顯示線圈產(chǎn)生的電壓的變化情況。電壓表的連接采用交互設(shè)置，這樣可以增加一點(diǎn)趣味性。技術(shù)上利用了動(dòng)態(tài)畫(huà)線的方法。右側(cè)為用“播放”按鈕控制的線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中按照每1/4周期為一個(gè)階段的磁通量和感應(yīng)電流變化的對(duì)比動(dòng)畫(huà)演示。在啟動(dòng)了線圈的旋轉(zhuǎn)按鈕后右側(cè)的畫(huà)面就會(huì)被啟動(dòng)顯示，按下“播放”啟動(dòng)按鈕就會(huì)被控制為分階段顯示。上面是電流和磁通量的變化隨時(shí)間變化的圖線，下面是線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的水平視圖，并設(shè)置文本來(lái)顯示當(dāng)前穿過(guò)線圈的磁通量的變化。圖線是用繪圖編程實(shí)現(xiàn)的。另外，在界面中也配備了去往“平動(dòng)界面”和返回“主頁(yè)”的導(dǎo)航以及“幫助”按鈕。
　　
　　圖3轉(zhuǎn)動(dòng)研究畫(huà)面
　　
　　技巧心得
　　
　　課件制作的出發(fā)點(diǎn)是以幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題為中心，以新課標(biāo)為指導(dǎo)思想，從界面的風(fēng)格到課件的操作都要體現(xiàn)出簡(jiǎn)單靈活和直觀的特點(diǎn)，使學(xué)生在使用的時(shí)候能夠一看就明白或者借助“幫助”就能快速了解課件的使用方法，給學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)便捷的多媒體平臺(tái)。模擬的效果盡量貼近實(shí)際，如電表的偏轉(zhuǎn)、線圈的拖動(dòng)和旋轉(zhuǎn)以及電表的接線效果等，這樣更有助于學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解和認(rèn)識(shí)。交互是實(shí)現(xiàn)課件效果的靈魂，而腳本編程是實(shí)現(xiàn)交互的重要手段，導(dǎo)航控制、按鈕控制、接線以及線圈拖動(dòng)等都是交互控制。課件的設(shè)計(jì)思想要擺脫教材的束縛，運(yùn)用積件的思想，使每一個(gè)模塊都能最大效率地實(shí)現(xiàn)課件的功能。在積件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中要注意考慮積件的可移植性，因此要優(yōu)化課件的元素，把功能實(shí)現(xiàn)在影片剪輯的內(nèi)部而不要都排列在主時(shí)間軸上，這樣有利于課件的重復(fù)使用和資源利用。
　　
　　教學(xué)反饋
　　
　　課件的模擬“再現(xiàn)”不僅僅是“再現(xiàn)”了實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，更重要的是把抽象的磁感線和磁通量的變化“描述”出來(lái)了，有助于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的深刻理解。在校園網(wǎng)學(xué)習(xí)論壇上，學(xué)生通過(guò)本課件獲得了幫助，有些教師也在輔導(dǎo)課上使用了這個(gè)課件，反饋效果很好。雖然我們不能用模擬的手段來(lái)代替實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)，但是合理的設(shè)計(jì)和制作實(shí)驗(yàn)類(lèi)課件模擬真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)，來(lái)輔助實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和教學(xué)，還是能夠在一定程度上發(fā)揮重要作用的。