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电磁感应现象
第五届全国中学物理教学改革创新大赛高中课堂教学设计
电磁感应现象
广西壮族自治区玉林高中
授课教材
人民教育出版社出版全日制普通高级中学教科书《物理(必修加选修)》
第二册第十六章第一节
教材分析:
电磁感应现象是第十六章第一节内容,是本章的重点内容,本节内容是在学习了电流、磁场、电流的磁效应的基础上编排的,既是电磁学的基础知识,又为以后学习交变电流、变压器奠定基础。
因此,本节课在内容的安排上起承上启下的作用。
此外,电磁感应现象还与人们的生产技术、科学研究有密切的联系,所以,学习这节课具有广泛的现实意义。
学情分析:
1、基础知识
学生通过前面《磁场》一章的学习,已经掌握了电流周围能够产生磁场,而且产生磁现象的本质是因为存在电流,掌握用磁感应强度及磁感线描述磁场强弱程度,理解磁通量的概念及磁通量变化的情况;同时学生在初中已经接触过相关的电磁感应现象。
由于是高中二年级的学生,已经具备比较严谨的逻辑推理能力,掌握了物理实验中的控制变量的方法;熟悉电路连接。
2、课前分组实验探究
在上一节课以课外探究作业的形式布置学生开展分组实验探究:
实验探究方向:
如何在磁场中获得感应电流
第一小组提供器材:
灵敏电流计
(1),大、小螺线管(各1),滑动变阻器
(1),干电池
(1),电键
(1),导线若干
第二小组提供器材:
微电流放大器
(1),灵敏电流计
(1),条形磁铁
(1),大螺线管
(1),软导线圈
(1),干电池
(2),导线若干
第三小组提供器材:
微电流放大器
(1)灵敏电流计
(1),自制匀强磁场
(1),线框
(1),干电池
(2),导线若干
通过提供不同的器材让学生在不同的探究方向中去实践,并作好相关记录。
探究实验设计方案
探究操作方法
有无电流
感应电流的产生与什么因素有关
教学目的
一、知识目标
1.启发学生观察实验现象,从中分析归纳出产生感应电流的条件,从而进一步理解电磁感应现象,理解产生感应电流的条件。
2.培养学生运用所学知识,独立分析问题的能力。
3.培养学生观察、实验操作能力和概括能力。
二、过程与方法
1.经历探究产生感应电流的条件的过程,感悟科学探究的方法与要素,体会实验在研究物理问题中的作用。
2.通过实验设计操作,初步学会设计简单的物理实验方法,并学会采用控制变量法去开展实验。
3.通过对分组实验结果的陈述、分析、归纳,让学生调节自己的思维,不断改变研究问题的对象、角度、深度,对研究对象进行求同与求异思考。
三、情感目标
1、通过铁芯两线圈感应电流产生的真实体验激发学生对科学探索的好奇心和求知欲。
鼓励学生的大胆猜想、推测、探究,培养其创新思想。
在理论的推证和实验的参与中培养实事求是的态度,使学生的科学素养得到进一步的提高。
2、通过实验现象的观察和理论的推理,让学生体会物理学中的理论推理的逻辑美,培养其人文素养。
3、通过分组探究、组内和组间的交流、共享,培养学生的参与意识和协作能力,增强其团队精神。
激发学生学习物理的兴趣,重视对学生进行科学探究精神的培养,体验探究的严谨和艰辛以及成功后的喜悦之情。
4、通过电吉他的弹奏演唱进一步感受科学应用的魅力,提高对科学探究的热情!
教学重点
通过学生实验探究,引导学生分析总结得出产生感应电流的条件。
教学难点
通过对各组实验分析抽象得出普遍适用的感应电流产生条件。
教学策略及教法设计
本课为了达到教学设计的三维目标,必须充分发挥学生的主动性,以学生根据已有知识自主推测、论证、探究、实验验证为主,教师是教学进程的主导者,适时引导学生提出新问题,并鼓励其找出方法加以解决。
为了让学生更好自主建构产生感应电流的条件,通过分组实验分析引导学生进行类比思考,进而初步得出结论。
为了让学生充分参与论证并学会协作,采用小组合作学习的方式,并在课堂上演示实验操作的方式进行交流。
教学评价策略:
为了能更好地落实教学的三维目标,制定的评价方案除了重视落实知识目标之外,还重视学习的过程,对学生的学习的兴趣和愿望,在分组协作的探究活动中与人合作的能力等进行评价,由教师、同组同学和自己本人分别通过表格做出评价,注重学生的差异和发展。
教学器材
电池组,电键,导线,矩形线圈,条形磁铁,原副线圈,回形铁芯,自制大型螺线管,微电流放大器,演示用电流表,电吉他,PPT、flash配套课件等。
教学环境
电子互动白板,计算机多媒体投影系统等
教学流程
教学实录
教学过程
(一)、引入新课:
师:
同学们,这里是“毫不相干”两个线圈并列在一起。
右边线圈接一节干电池,闭合电键后,老师用两手触摸左边线圈A、B两端。
同学们,你们猜想一下,老师会得到什么感觉。
学生猜测
师:
到底得到什么感觉,老师已经用两手触摸左边线圈A、B两端,知道了结论。
你们的回答尽是猜测,要知道结论,还是自己亲自来感受一下吧!
谁愿意上来感受一下。
师:
你们的积极性很高,为了节约时间,让每一位学生都获得体验,老师动了一下脑筋,想出了一个好办法,让全班学生一起获得体验,你们看行不行?
生:
行,大家一起来体验。
师:
全班级同学手拉手串联成一串,最前和最后的同学,用一只手分别摸左边线圈A、B两端。
师:
在全班级同学手拉手串联成一串,最前和最后的同学,用一只手分别摸左边线圈A、B两端的情况下,突然断开电键。
生:
学生们手感受瞬间“发麻”,(指出这个实验必须在老师的指导下才能进行,不能私自实验!
)
师:
同学们得到什么感觉,老师也知道。
大家猜测一下,是什么原因引起的?
学生:
有电流产生!
教师:
对,是因为有电流产生!
同学们猜想一下这个电流的产生会和什么有关呢?
学生:
(猜测)与磁有关
教师:
是磁生电,这正是1831年英国科学家法拉第发现磁生电的关键实验。
我们把这种现象称为电磁感应现象,产生的电流称为感应电流。
版书:
1、电磁感应现象:
由磁场产生电流的现象
2、感应电流:
电磁感应产生的电流
电磁感应现象是电磁学的重大发现之一,这一重大发现进一步揭示了电和磁的密切联系,为后来麦克斯韦建立完整的电磁理论奠定了基础。
根据这一发现后来发明了发电机、变压器得电器设备,使电能在生产和生活中得到广泛应用,开辟电气时代。
[问题]那么,我们满足怎样的条件才能让磁产生电,获得感应电流呢?
下面就让我们共同去探讨这个问题。
(二)、实验探究
师:
上节课让同学们分组进行实验探究在不同的实验器材不同的条件下如何在磁场中产生感应电流,接下来就让同学们分组派代表上来把你们的实验探究情况说一说,与大家共同分享你们的探究结果。
(分组展示实验探究情况,教师针对学生所叙述进行点拨)
实验探究方向:
如何在磁场中获得感应电流
第一小组提供器材:
灵敏电流计
(1),大、小螺线管(各1),滑动变阻器
(1),干电池
(1),电键
(1),导线若干
生:
代表操作并发言叙述本组同学通过实验所得到的结果。
师:
引导学生把问题的注意力集中在,各项操作中能否产生感应电流,此时小螺线管电流变化对应大螺线管中的磁场发生改变
第二小组提供器材:
微电流放大器
(1),灵敏电流计
(1),条形磁铁
(1),大螺线管
(1),软导线圈
(1),干电池
(2),导线若干
生:
代表操作并发言叙述本组同学通过实验所得到的结果。
师:
引导学生把问题的注意力集中在,各项操作中能否产生感应电流,此时
(1)当磁铁运动时螺线管中的磁场发生改变
(2)当线圈面积发生改变时,所处磁场B是否改变
第三小组提供器材:
微电流放大器
(1)灵敏电流计
(1),自制匀强磁场
(1),线框
(1),干电池
(2),导线若干
通过提供不同的器材让学生在不同的探究方向中去实践,并作好相关记录。
师:
引导学生把问题的注意力集中在,各项操作中能否产生感应电流,此时匀强磁场中当线框做不同的运动时线框中什么物理量发生了改变
师:
对各组实验进行归类分析,借助互动课件,把磁感线形象直观显示,引导学生在不同的实验中寻找本质联系,最终得出规律:
在不同的实验中,无论是怎样操作只要使得闭合回路中的磁通量发生改变,就有感应电流产生;而整个闭合回路中磁通量没有发生改变就没有感应电流产生
版书:
感应电流产生的条件:
穿过闭合回路的磁通量发生变化
电磁感应现象在实际生活中应用很广泛,其中电吉他就是一种,就让我们在一曲电吉他弹奏的《你和我》中结束今天的探究学习。
探究性作业:
1、电吉他为何“弹”出美妙的音乐?
磁卡为什么要“刷”?
磁带要“走”?
磁盘要“转”?
2、上网查询动圈式话筒的工作原理
教学设计思路及多媒体应用
设计思路:
通过真实体验感受感应电流的产生,激发探究兴趣
设计思路:
介绍物理学史,指明物理探究的重要性,以及培养学生拥有进行科学探究揭示自然规律,利用规律推进人类文明发展的理想
设计思路:
通过问题的设置,搭建学生独立思考解决问题的阶梯。
设计思路:
考虑课堂时间有限,因此把科学探究过程中的对所研究问题的猜想及通过实验验证猜想、获取实验数据和结果这些步骤前移至课前,给学生充足的思考、实践时间;在课堂中通过对实验情况的分组实验成果展示,突出学生的自主探索,从知识的最本源去“发现”知识,体会成功的快乐与艰辛。
在知识的探索过程中,也体会伟人的成功与失败的历程,从而能磨练自己的顽强意志。
在一堂课上留给学生自主探索的时间虽然短暂,但学生在这短暂时间内所形成的浓厚兴趣、探索精神,在同学互相启发和教师的指导所获得的探究方法将会在课余这个广阔的空间和广延的时间上得到有效的应用和发散。
设计思路:
通过互动课件的演示,让学生能把真实的实验与模拟的实验关系对应起来,并通过观察使学生能更直观地感受其本质规律。
由于课件能把实验中不明显的现象也表示出来,更进一步加深学生的理解。
设计思路:
通过电吉他的弹奏演唱进一步感受科学应用的魅力,提高对科学探究的热情!
设计思路:
课外进一步去研究提升对本节课的理解和应用,体验实验探究结果成功应用的喜悦,激发探究更多未知世界的兴趣!
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