高中物理楞次定律教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
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高中物理楞次定律教学设计学情分析教材分析课后反思
《楞次定律》教学设计
一、教材分析
1.教学大纲要求:
楞次定律:
Ⅱ级,为较高要求层次。
2.教材的地位与作用:
楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分,它与法拉第电磁感应定律都是本章的教学重点,是分析和处理电磁感应现象问题的个重要支柱之一。
3.教学重点与难点:
感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系是本节的教学重点;根据目标,进行实验设计与操作是本节的教学难点。
4.教材处理:
由于楞次定律的内容较多,可将该部分内容分两节来上,这节课主要让学生通过实验探究,分析归纳总结得出楞次定律,并学会利用楞次定律判断简单的电磁感应现象中感应电流的方向。
从不同角度理解楞次定律。
第二课时从能量角度理解楞次定律体会能量的守恒,理解右手定则的推导与运用。
二、设计思想
《楞次定律》这一节研究的是判定感应电流方向的一般规律,它是以磁场、电流的磁效应等知识为基础,又为以后学习法拉第电磁感应定律的应用、交流电、电磁振荡和电磁波奠定了基础,具有承上启下的作用。
为使学生深入理解楞次定律,本着“以学生为本”的思想,本节教学主要运用了学生自主实验探索的教学方法,边实验边教学,引导学生观察、分析、归纳实验现象,得出结论。
把学生活动贯穿于教学的全过程,使学生处于最大限度的主动激发状态,充分展示这一年龄段学生所特有的好动性、表现欲,从而有效地发现学生的个性并发展学生的创新能力。
三、教学目标
1、知识与技能
(1)理解楞次定律,能初步运用楞次定律判决感应电流方向。
(2)培养学生观察实验的能力及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
2、过程与方法
通过学生的实践活动,观察得到实验现象,在教师的引导下,由学生分析、归纳得出结论。
3、情感态度与价值观在本节课的学习过程中,学生直接参与物理规律的创造过程,激发学生对科学实验的探究热情,有利于培养学生热爱科学、尊重知识的良好品德。
四、教学器材
灵敏电流计、螺线管、条形磁铁、滑动变阻器、电池、电键、导线、学生各用表格等(分组),实物投影仪。
五、教学过程
(一).新课引入
师:
在第2节“探究电磁感应产生的条件”的实验中,大家会发现,当磁铁的N极或S极插入或拔出时,指针的偏转方向是不同的。
说明什么问题?
生:
电流方向不同
师:
为什么电流方向会不同?
与哪些因素有关?
本节课,我们重新做一下这个实验,探究一下感应电流方向与哪些因素有关。
(从学生已有的知识经验入手,建立与前两节的联系,实现新旧知识的自然衔接,有利于学生在头脑中建立知识体系,达到知识结构的系统性、完整性。
)
(二).猜想与假设
教师提问:
“闭合电路中感应电流也要激发磁场,那么感应电流所激发磁场的方向与引起感应电流的原磁场之间有什么关系呢?
”
学生猜想:
①原磁场的方向相同;
②磁通量的变化;
③感应电流的磁场。
3.实验方案的设计与制定
教师:
“为了检验各自猜想的正确性,请各小组利用手中的实验器材(线圈、条形磁铁、灵敏电流计、导线)设计一个实验方案,画出实验原理图。
”教师可以利用以下几个问题进行引导:
①如何知道引起感应电流的线圈中原磁场的方向与变化?
②如何知道感应电流激发的磁场的方向?
(再次回忆安培定则)
学生:
根据实验要求利用(灵敏电流计,标明导线绕向的线圈,条形磁铁,导线等)实验器材设计出实验电路图,并设计出实验现象记录表格。
(3到4分钟后,教师开始在教师巡视。
学生可能通过磁铁的运动改变线圈磁场;通过电磁铁的运动、控制磁场变化等。
教师根据巡查的情况,挑1个具有典型代表性的方案让学生介绍说明。
)方案如下:
条形磁铁运动的情况原磁场方向(向上或向下)穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少)感应电流的方向(流过灵敏电流计的方向)感应电流的磁场方向(向上或向下)实验结论。
4.实验操作
学生:
根据实验方案进行电路图连接与实验操作,并填好实验现象记录表格。
教师:
巡查提醒学生实验操作的规范性,及时帮助学生解决实验中遇到的问题。
5.分析现象得出结论
第一问:
感应电流产生磁场的方向是否始终与原磁场的方向相同或相反?
N极向下插入线圈N极向上拔出线圈N极向下插入线圈N极向上拔出线圈回答小结:
不一定。
有时相同,有时相反。
(推翻原有的猜想,为建立新认知结构做铺垫)
第二问:
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?
回答小结:
当Φ原增大时,B感与B原相反;当Φ原减小时;B感与B原相同。
(进一步探讨关系)
第三问:
你认为感应电流产生的磁场对磁通量的变化起什么作用?
(提炼关系)
回答小结:
当Φ原增大时,B感与B原相反,它不想让穿过线圈的磁通量增大;当Φ原减小时;B感与B原相同,它不想让穿过线圈的磁通量减小。
即B感对磁通量的变化起阻碍作用
得出初步结论:
感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
6.结论验证
教师:
上述结论是否在任何情况下都适用?
大家可以利用其他实验方法进行验证。
学生实验操作:
同组的两个同学分别将原、副线圈的电路接好并弄清楚导线的绕向,接好后将原线圈放入副线圈中。
分别验证电键闭合、断开瞬间和电阻大小改变时,感应电流的方向与用结论判断的是否一致,并完成表格的填写。
实验中感应电流的方向理论判断与实验是一致的。
7.结论运用(典型例题)
解题小结:
运用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:
第一步:
判断穿过线圈的原磁通量的方向;
第二步:
判断穿过线圈的原磁通量的变化(增大或减小);
第三步:
判断感应电流的磁场的方向(依据楞次定律);
第四步:
判断感应电流的方向(依据右手螺旋定则)。
8.典例分析
在问题的解决中,注重引导学生总结规律,楞次定律的另一描述有助于学生充分理解定律的应用,在例题中让学生理解感应电动势的存在会标出电极的正负。
9.课堂回顾
(1)楞次定律的内容(让学生用自己的语言组织后表述)。
(2)“阻碍”的表现(让学生用自己的语言组织后表述)。
(3)判断感应电流方向的四步骤。
(4)楞次定律可以判定电流的方向,可以判定电势的高低等。
六、设计说明
1.通过物理史实回放引入本课,可以让学生了解法拉第和楞次在电磁感应规律建立过程中的贡献,体会人类探索自然规律的科学态度与科学精神。
2.在猜想与假设阶段,问题由教师提出,明确猜想和探究的方向。
鼓励大胆的猜测,并以小组为单位展开讨论。
此环节充分发挥教师的引导作用,“变教为诱”“变教为导”,实现学生的“变学为思”“变学为悟”。
3.实验方案的设计与制定是探究过程的关键,难度也是最大的,学生不可能马上达到要求,因此可以通过教师的适当引导,小组的合作讨论加以操作,尽可能使实验简单易做,现象明显,使学生体会到探究的方法。
在此过程中,通过教师的巡查,充分肯定每一种方案,提高学生学习物理的兴趣,培养学生的自信心。
4.本课的学生设计实验的部分内容在本章第二课时已经做过,学生具有一定心理依托,学生操作比较熟悉。
5.在归纳时,直接让学生从实验现象中找出它们之间的的共同点比较困难,为此采用教师提问法可以让学生有思考的方向,减轻学生学习的难度,有利于学生找出它们的联系点,易使学生发现各现象间的联系。
6.通过猜想、实验操作得到现象、对现象进行归纳总结、对结论进行实验验证体现了探究物理规律的基本思想。
第三节:
楞次定律【学情分析】
学生是教学的对象,是课堂的主题,一切教学活动都是为主体服务的。
而一个班的学生,由于基础不一,知识水平和认知水平不同,在接受“楞次定律”这一新鲜事物时,肯定会出现“参差不齐”的现象。
因而为了让尽可能多的学生理解“楞次定律”,尽可能的提高教学质量,全面提高学生的能力和素质,教学就应该建立在学生的基础上,教学进程就要根据学生的实际情况进行设计,因此在教学设计时,事先要有充分的思想准备,对于课堂中可能出现的现象(比如学生可能提到的问题)应采取什么措施,用什么样的手段来帮助学生突破障碍,提高教学效率。
比如说重点班级和普通班级、基础好与基础差等,要事先有一定的了解,做到胸中有数。
只有这样,才能做到有的放矢。
学生通过立体几何和磁场部分的学习,对三维空间有一定程度的认识,但尚不能熟练的掌握,好奇心强是学生的心理特征之一,可以通过生动直观的物理实验调动学生的学习兴趣,从而提高学生的观察能力,培养了他们的探索能力和创新意识。
第三节:
楞次定律【效果分析】
本节是实验探究式教学,分组实验是本节课的重要环节,其能否有效的顺利进行决定了本节的成败,对此我对每个组的成员按学习和动手操作能力进行合理搭配。
以保证每个组实验的顺利进行,达到了良好的效果。
另外简洁条理表格设计,有效地引导学生自主探究感应电流磁场方向与磁通量变化的关系,在构建的流程图中显示通过感应电流的磁场来确定感应电流的方向的“中介”的作用。
以及问题链的设计纠正了学生对阻碍可能存在的误解,这些顺利的突破了本节课教学重点和难点,实现了本节的教学目标。
学生在课堂上是学习的主题,学习积极主动、绝大多数学生学习有兴趣盎然,能主动积极地参与教学活动,学生能对教师的提问显示良好的反应。
本节课巩固练习及书面检查正确率高,课后测评学生成绩检测有70%以上的学生成绩优秀,不及格的学生只占5%(2名学生)。
本节课整体教学效果优秀。
第三节:
楞次定律【教材分析】
《楞次定律》是高中物理选修教材3-2第四章电磁感应中很重要的一节课,也是本章教学的难点。
教材先分析感应电流产生的原因,接着判断感应电流的方向。
其中感应电流产生的原因很直观,学生容易理解和掌握,但感应电流方向的判断,则需要通过实验思考概括。
学习本课需要注意的是引导学生在实验的基础上,鼓励学生总结规律,同时实验过程也是对操作能力的培养过程,是物理学习的探究过程,所以要在学习过程中培养学生的探究意识。
分析实验现象时,我们要突出研究对象是线圈(闭合回路),要抓住穿过线圈的磁场方向和磁通量变化,要让学生注意分清一个是原来磁场的方向和原来磁场的磁通量变化,另一个是感应电流的磁场和感应电流磁场的磁通量。
引导学生通过对实验现象的观察,分析得出结论。
最好让学生各自描述对感应电流方向的认识,并进行讨论,最后回归课本。
本节教材的特点就是以多个实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。
本章教材抓住“磁通量的变化方向和感生磁场的方向关系”为核心。
第三节楞次定律测评练习
(时间:
40分钟满分:
50分)
一、[基础达标](本题共8小题,1-6每小题3分,7、8题4分,共26分)
1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是( )
A.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量的变化;
B.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反;
C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量;
D.感应电流的磁场阻止了引起感应电流原磁场磁通量的变化。
2.如图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中( )
A.始终有感应电流自a向b流过电流表G;
B.始终有感应电流自b向a流过电流表G;
C.先有a→G→b方向的感应电流,后有b→G→a方向的感应电流;
D.将不会产生感应电流。
3.
如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引;
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥;
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引;
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥。
4.如图所示,一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定,另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落,在下落过程中由线圈1的正上方下落到线圈1的正下方的过程中,从上往下看,线圈2中( )
A.无感应电流;
B.有顺时针方向的感应电流;
C.有先是顺时针方向,后是逆时针方向的感应电流;
D.有先是逆时针方向,后是顺时针方向的感应电流。
5.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为( )
A.外环顺时针、内环逆时针;
B.外环逆时针、内环顺时针;
C.内、外环均为逆时针;
D.内、外环均为顺时针;
6.如图所示,两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上,当一条形磁铁向左运动靠近两环时,两环的运动情况是( )
A.同时向左运动,间距增大;
B.同时向左运动,间距不变;
C.同时向左运动,间距变小;
D.同时向右运动,间距增大。
7.如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,其中能产生由a到b的感应电流的是( )
8.如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,铜环R沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,环面始终保持水平,铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3,位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距离,则( )
A.a1 C.a1=a3 二、[能力提升](本题共4小题,每小题6分,共24分) 1.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是( ) A.a→b→c→d→a; B.d→c→b→a→d; C.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→a; D.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d。 2.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈,在滑动变阻器R的滑片P向右滑动的过程中,ab线圈将( ) A.静止不动B.逆时针转动;C.顺时针转动; D.发生转动,因电源正负极不明,无法确定转动方向 3.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
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