譚小凌+汪梅蘭
【摘 要】為突破選修3-2中《楞次定律》這一節(jié)的難點,新課時以教材為載體,將教材中的演示實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樾〗M合作探究性實驗。在老師的引導下,學生通過實驗探究,歸納、總結(jié)出楞次定律,再將它用到練習中,進一步加深了對它的理解。
【關(guān)鍵詞】原磁場;感應電流;感應電流的磁場;原磁通量的變化
楞次定律涉及的因素多,包括了原電流的方向、原磁場的方向、回路磁通量的變化、感應電流的方向及感應電流方向產(chǎn)生的磁場。同時,楞次定律的理解比較抽象。因此,楞次定律成為本章的一個難點。要有效突破這個難點,必須充分調(diào)動學生的積極性,讓他們自己去探索、去發(fā)現(xiàn)。于是,在新課教學中,以教材為依據(jù),將教材中的演示實驗變?yōu)樾〗M合作探究性實驗。
一、創(chuàng)設(shè)情景——引入新課,激發(fā)興趣
教師活動:輕質(zhì)鋁環(huán)套在可拆變壓器豎直放置的條形鐵芯上,在接通電源的瞬間,出現(xiàn)了鋁環(huán)上跳的現(xiàn)象。鋁環(huán)為什么會上跳呢?
學生活動:猜想討論
教師活動:不能否定學生的任何猜想,給學生留下探索的欲望。
二、設(shè)計實驗,探索實驗
學生活動:探究一、為探究電流流入電流表時,其指針偏轉(zhuǎn)方向跟電流的關(guān)系。設(shè)計、連接電路,并完成表1。
教師活動:根據(jù)探究發(fā)現(xiàn),只要有電流表就能判斷電流的方向。我們還能找到不通過電流表也能判斷電流方向的方法嗎?
學生活動:猜想。
學生活動:探究二、設(shè)計、連接電路,按四種方式探究感應電流方向遵循的規(guī)律。
教師活動:規(guī)定:B原方向是磁鐵磁場的方向;Φ原變化是線圈磁通量的變化;I感的方向是線圈電流方向;B感的方向是線圈產(chǎn)生磁場的方向;I原的方向是將條形磁鐵等效為環(huán)形電流,環(huán)形電流的方向,完成表2。
三、分析現(xiàn)象,得出結(jié)論
教師活動: B感與?椎原變化的關(guān)系是什么?
學生活動:甲:B感阻礙?椎原增加;乙:B感阻礙?椎原減?。槐築感阻礙?椎原增加;?。築感阻礙?椎原減小。
教師活動:能否歸納出更簡潔的形式?
結(jié)論一、感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。我們把它叫做楞次定律。
教師活動:借助多媒體對楞次簡介,讓學生了解他在電磁感應現(xiàn)象建立過程中的貢獻,讓學生體會探索自然規(guī)律的態(tài)度與精神。
教師活動:從因果關(guān)系和能量守恒兩個方面理解楞次定律,完成表3。
教師活動: B原和B感的方向與回路磁通量的變化有什么關(guān)系?
學生活動:分析、對比四種情況,并歸納。
教師活動:引導學生歸納B原與B感的方向滿足“增反減同”。
教師活動:對比原電流和感應電流的方向,它們間有什么關(guān)系?
學生活動:分析、對比,歸納出原電流與感應電流的方向滿足“增反減同”。
教師活動:將螺旋管等效為磁鐵,條形磁鐵相對螺旋管運動有什么特點?
學生活動:分析、對比四種情況。
教師活動:條形磁鐵的相對運動滿足“來拒去留”?;芈反磐吭黾訒r,條形磁鐵受到通電螺線管的排斥;回路磁通量減小時,條形磁鐵受到通電螺線管的吸引;
結(jié)論二、感應電流總要阻礙產(chǎn)生它的原因?!愦味傻牧硪环N表述。
四、課堂練習
例題1 法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的實驗,如圖1所示。軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個線圈,當M線圈電路中的開關(guān)斷開的瞬間,線圈N中的感應電流沿什么方向?
學生活動:完成下問,歸納解題思路。
能產(chǎn)生感應電流的閉合回路是哪個線圈?M線圈產(chǎn)生的磁場是原磁場,進入N線圈方向? N線圈中磁通量變化的規(guī)律是? 判斷感應電流產(chǎn)生磁場方向是?(楞次定律) 判斷出感應電流方向在N線圈中是?(安培定則)
教師活動:1、運用楞次定律判定感應電流方向的思路。解題思路:先定原,在定變,減相同,增相反,安培定則來判斷。
2、拓展:若M線圈開關(guān)是斷開的,當開關(guān)閉合瞬間,線圈N中感應電流的方向是?
學生活動:分析、解答、講解。
五、鞏固練習
六、課堂小結(jié)
物理是以實驗為基礎(chǔ)的自然學科,規(guī)律性教學應該回歸到探究的過程,而不以獲得結(jié)論為目的。通過小組合作探究,培養(yǎng)了學生動手、動腦的能力,合作交流的能力,歸納總結(jié)的能力,也培養(yǎng)了學生的探究能力。為了將探究過程難度降低,教師適當引導實驗方案的設(shè)計與制定。學生小組合作探究實驗,記錄觀察結(jié)果。教師引導學生分析實驗現(xiàn)象,歸納實驗結(jié)果。通過課堂練習,給學生提供思考的方向,引導學生去分析問題、解決問題,達到促進楞次定律理解的目的,降低楞次定律的難度。
參考文獻:
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