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        高中物理中磁場對運動電荷作用的教學(xué)探究

        2014-09-22 08:56:47周福軍
        關(guān)鍵詞:洛倫茲磁場高中物理

        周福軍

        現(xiàn)階段,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣是教學(xué)事業(yè)的一個重要目標(biāo)。而高中物理教學(xué)對于開拓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力有著重要意義。如何提高物理教學(xué)效率,讓學(xué)生能夠更好的理解抽象的物理知識,充分掌握磁場對運動電荷的作用,是教育工作者需要認(rèn)真對待的一個問題。

        一、 創(chuàng)新教學(xué)模式,加強過程探究

        在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)模式中,學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個被動的過程,老師只管填鴨式講課,過多的側(cè)重于學(xué)生是否能接受,而沒有注重學(xué)生智力的開發(fā),更沒有關(guān)注是否激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?,F(xiàn)在已有的教學(xué)模式不能滿足教學(xué)的目的了,因此要創(chuàng)新,讓學(xué)生從以前的被動學(xué)習(xí)變成主動的學(xué)習(xí)探究。比如,教材中的洛倫茲力這一節(jié)內(nèi)容,按照大綱,已有的教學(xué)模式主要是要求學(xué)生學(xué)會洛倫茲力的計算公式,即用f=qvB來計算力的大小,并要掌握力的方向的判斷,即洛倫茲力的左手定則。但是課本上對于這兩點的講解只是直接給出了結(jié)論,并沒有講解其探究的過程,這樣在課堂上,學(xué)生只能是被動的接受知識。因此想要引起學(xué)生的興趣,開發(fā)學(xué)生的智力,就要求老師創(chuàng)新教學(xué)模式,可以通過實驗演示的方法來進行探究說明,如圖 1 所示,教師首先把陰極射線管與勻強磁場組合,先不加勻強磁場,打開加速電源,形成電子束,可以發(fā)現(xiàn)攝像頭清晰顯示一段藍色陰極射線,方向豎直向上。然后再加上勻強磁場,發(fā)現(xiàn)陰極射線束左偏,說明受到了洛倫茲力作用。繼續(xù)加大磁場,發(fā)現(xiàn)陰極射線束左偏形成圓形軌跡,如圖2,說明一定存在做勻速圓,并且該電子受洛倫茲力的方向指向圓心。再引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到洛倫茲力方向與速度方向、磁場方向存在一定關(guān)系,讓學(xué)生找到左手可以表示這些關(guān)系,左手定則就這樣出現(xiàn),潛移默化告知學(xué)生這僅僅是一種表示方法,讓學(xué)生明白為什么用左手定則來判斷洛倫茲力的方向。

        圖1陰極射線管與勻強磁場組合

        圖2真實陰極射線管空間分布

        二、增加實踐教學(xué),培養(yǎng)動手能力

        在高中物理教學(xué)中,演示實驗是引起學(xué)生興趣、開發(fā)學(xué)生智力的重要手段,同時也能有效的提高教學(xué)質(zhì)量。每當(dāng)開始新的一節(jié)內(nèi)容時,老師用演示實驗做導(dǎo)課,學(xué)生因為導(dǎo)課內(nèi)容而對即將學(xué)習(xí)到的新知識而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,從而激發(fā)學(xué)生主動的接受知識,從而順利的達到教學(xué)目的。比如,開始新內(nèi)容時用演示實驗導(dǎo)課:觀察通了電的螺線管,會發(fā)現(xiàn)槽內(nèi)的電解液不停的旋轉(zhuǎn),學(xué)生會因為這一現(xiàn)象而對新課內(nèi)容感興趣,激發(fā)學(xué)生想了解其內(nèi)容,從而主動的去學(xué)習(xí)、探究,再經(jīng)過老師的講解,順利的達到物理教學(xué)的目的。再比如,在講顯像管時,其工作原理是重要的一個知識點,通過實驗的模擬,既讓學(xué)生深刻理解其內(nèi)容,還能培養(yǎng)了學(xué)生實驗動手能力,更能滿足學(xué)生的好奇心。

        三、運用科技手段,豐富課堂內(nèi)容

        現(xiàn)代教學(xué)中,很多老師開始喜歡運用計算機的多媒體來輔助教學(xué),因為隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,多媒體可以將一些抽象的、難理解的微觀現(xiàn)象及其發(fā)展的經(jīng)過通過動畫、圖像、聲音等有形的東西形象、直觀的展現(xiàn)在課堂上,更利于學(xué)生的理解,同時還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如,講授洛倫茲力時其中的“安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)”,對于這一結(jié)論,如果單純的讓老師用嘴去解釋,學(xué)生是難以理解的,制作一個flash動畫:一段通電導(dǎo)線垂直于磁場方向放入勻強磁場中,安培力對其產(chǎn)生作用,導(dǎo)線切面的圖上顯示每個電子的定向移動方向恰恰相反與電流的方向,導(dǎo)線受到的安培力正好就是每個運動電荷受到的洛倫茲力合力。通過flash動畫的演示,學(xué)生能夠透徹的理解這一結(jié)論,清楚的認(rèn)識了微觀上的安培力,就不需要老師再多做其它的解釋。又比如,講解用左手定則去判斷洛倫茲力的方向時,用flash動畫去演示怎樣運用左手定則判斷方向?qū)蜗蠛芏?,通過三維動畫圖片來展現(xiàn)磁場方向、電荷運動方向、洛倫茲力方向三者之間的關(guān)系;關(guān)于極光的形成原因,首先展現(xiàn)出地球磁場的空間分布圖,再展現(xiàn)出垂直的射向地球的向東偏轉(zhuǎn)正電荷與長驅(qū)直入的兩極正電荷,通過動畫的演示,學(xué)生更容易理解、接受,在提高教學(xué)質(zhì)量的同時解決了教學(xué)難點。

        四、結(jié)語

        綜上所述,在高中物理教學(xué)中演示實驗出現(xiàn)的頻率非常高,如此高頻率的出現(xiàn)就需要老師們在日常教學(xué)過程中特別的注重演示實驗課的設(shè)計了,既不能讓學(xué)生們只是樂在上演示實驗課,也不能讓學(xué)生有了視覺疲勞,無論怎樣在運用演示實驗時一定要遵循簡單的操作、高的可見度、直觀的現(xiàn)象、明確的目的、適度的演示和高效的成功率等基本的原則。新課改要求老師們要充分發(fā)揮想象力在已有的教學(xué)模式上創(chuàng)新,而演示實驗正好迎合了新課改的這一特點,因此演示實驗可以真正發(fā)揮其特長,通過結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手段,在以后的高中物理教學(xué)中必將起到極其關(guān)鍵的作用。

        參考文獻

        [1]人民教育出版社物理室編著.物理(第二冊)[M].北京:人民教育出版社,2006:150-160.

        [2] 吳海清,黃尚鵬.高中物理中磁場對運動電荷的作用之教學(xué)反思[J]. 高等函授學(xué)報(自然科學(xué)版),2012(5),88-89.

        (責(zé)任編輯)endprint

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