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谈楞次定律的教学设计.docx

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谈楞次定律的教学设计.docx

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——谈楞次定律的教学设计
一、教学内容分析
电场和磁场是统一的电磁场的两个方面,高中教材已在前面分别争论了电场和磁场的根本性质,并学****了“电生磁”的现象与规律,初步生疏了电磁之间的联系,电磁感应则在另一方面进一步提醒了电磁现象的联系——“磁生电”。电磁感应的内容既是前面所学内容的进展,又是后面学****交变电流”、“电磁场和电磁波”等内容的根底。所以本章内容在电学教材中占有很重要的地位。
电磁感应一章主要从两方面争论电磁感应现象的规律,通过试验争论感应电动势的大小遵循的普遍规律——法拉第电磁感应定律,探究感应电流方向的一般规律——楞次定律。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现,是本章教学的重点。
由于楞次定律涉及的物理量多,关系简单,其抽象性和概括性很强,学生理解楞次定律有较大的难度,所以是本章教学的难点。
由于楞次定律是本章教学的难点,所以教材把楞次定律的内容放在法拉第电磁感应定律之后,依据教材的这一特点和学生难以理解表述比较抽象的楞次定律的实际状况,本节课的主要任务是引导学生通过试验方法,经受探究过程,总结出感应电流的方向所遵循的一般规律——楞次定律,并对定律内容有初步理解。并且在探究楞次定律后通过应用楞次定律进展有关推断,以帮助学生深刻理解楞次定律,把握应用它分析解决问题的方法,顺当突破这一难点。
二、教学方法分析
的课程标准指出,高中物理课程应促进学生自主学****让学生乐观参与、乐于探究、勇于试验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学****物理学问与技能,培育其科学探究力量,使其逐步形成科学态度与科学精神。
探究既是学生猎取物理学问的重要方法,也是学生学****和把握学问的重要途径,同时还是学生学****的重要内容,探究力量是高中物理课程的培育目标之一。学生通过经受与科学工作者进展科学探究的相像过程,学****物理学问与技能,体验科学探究的乐趣,学****科学家的争论方法,领悟科学的思想,提高科学素养。
课程标准对楞次定律的要求是:通过探究,理解楞次定律。依据这一要求,为表达课程理念,在楞次定律教学过程中,制造条件让学生经受科学探究过程,引导学生循着前人争论的思路来重“觉察”这一规律,在重探究的过程中培育学生的观看试验、动手实践力量及规律思维力量。
三、教学目标、教学重点、难点、教具与媒体
教学
学问与
技能
知道楞次定律的内容。
理解楞次定律中“阻碍”的含义。
能应用楞次定律推断感应电流的方向。
目标
过程与方法
在探究楞次定律的过程中,培育学生的试验、观看、分析、归纳、概括总结力量,使学生在探究过程中体验运用试验、类比、
比较及科学假说争论问题的方法。
情感、态度与
价值观
在探究楞次定律的过程中,进展学生科学探究的兴趣;培育学生勇于创、实事求是的科学态度;培育学生坚持真理、勇于
修正错误的科学精神。
教学重点教学难点
学情分析
方法运用教具和媒体
探究楞次定律的过程及楞次定律的含义。楞次定律中阻碍的含义及楞次定律的应用。
学生通过一年多高中物理的学****已具有了比较高的试验力量和分析、综合、推理、推断、归纳、概括力量,也具有了肯定的自主学****力量和科学探究力量。
通过试验方法,探究感应电流的方向所遵循的规律。原、副线圈,电流表,磁铁,电池,开关,导线等
四、教学流程设计
五、教学程序
〔一〕提出问题
让学生连接好如图1所示的电路,然后将磁铁N极插入线圈、拔出线圈,观看电流表的指针偏转方向,再将磁铁S极插入线圈、拔出线圈,观看电流表的指针偏转方向。
学生观看到:将磁铁N极插入线圈、拔出线圈时电流表指针偏转方向不同;分别将磁铁N极和S极插入线圈时电流表指针偏转方向也不同,等等。依据观看到的现象,引导学生针对感应电流的方向提出问题,然后将
学生提出的问题归纳为:感应电流的方向与那些因素有关?怎样推断感应电流的方向?
教学设计说明:在科学探究过程中,提出问题的重要性并不亚于解决问题。所以,在教学中应培育学生觉察问题、提出问题的力量。而觉察问题源于对现象的认真观看,提出问题则源于对现象的质疑。
〔二〕猜测与假设
引导学生依据已有的学问,猜测感应电流的方向可能跟哪些因素有关,并通过学生争论,总结归纳出跟感应电流方向有关的因素可能有两个:磁通量的变化及原磁场方向。
教学设计说明:通过提出猜测的过程,一是培育学生在已有学问的根底上进展初步的推断、合理的推想并提出假说的力量,这也是科学探究的重要步骤。二是通过猜测,为下一步的争论确定方向,抑制了争论的盲目性。
假设与猜测的形成过程大致分为两个环节:一是提出假定、猜测,二是运用已有的学问和阅历对做出的假定、猜测作初步的分析和规律证明,形成假设与猜测。提出假定、猜测的过程是一个思维格外活泼的过程,该阶段的思维常常是非规律性的、发散性的。而对假定、猜测作初步的分析和规律证明的过程,思维是规律性的、收敛性的。因此,整个假设与猜测的形成过程是一个非规律性和规律性、发散与收敛反复交替的过程,是一个制造性的过程。教学中应当让学生反复经受假定与解释两个过程,形成良好的思维****惯。
〔三〕设计试验,验证猜测
学生明确了试验探究的目的,就可依据提出的猜测和已有的学问,确定试验原理,设计试验方法。
依据学生已有的电磁感应学问,通过同组几个同学的争论,可以逐步完成试验设计方案:要产生感应电流,需要有施感磁场和受感电路两个要素。施感磁场可以有磁铁供给,也可以由电流供给。受感电路中应有线圈,为了检验感应电流并显示其方向,还需要零刻度在中间的电流表。
学生依据设计思路,由供给的试验器材,设计试验,形成两种设计方案:A组试验电路如图1所示,B组试验电路如图2所示。同类试验的小组间通过争论,完善试验方案,并设计出试验现象记录表。
教学设计说明:通过前两节课的学****br/>学生设计争论感应电流方向的试验并不困难,通过争论也简洁设计出试验的方案。在设计试验记录表时,可能遇到一些困难,教师可加以指导、点拔,以使设计的试验记录表有助于学生分析现象,觉察规律。把试验设计为A、B两组,通过不同试验,得出一样结论,使试验结论更具代表性。
制定打算和设计试验的环节,引导学生依据提出的猜测和试验目的思考试验原理,依据试验原理设计试验装置,依据试验装置选取试验器材、制定试验方案、确定试验程序和步骤。这是设计试验的根本思路。制定打算和设计试验的过程中,培育学生沟通与合作的意识,表达团队精神,通过本组同学间及各组间的争论,使试验方案更趋合理,更加优化。
〔四〕进展试验与收集证据
提出问题:在前面的试验中,我们通过电流表推断有无感应电流产生及感应电流的大小,在今日的试验中,电流表起什么作用?使学生生疏到在试验中需要用电流表推断感应电流的方向,因此,试验前需先确定出电流方向跟电流表指针偏转方向的关系。
A、B两组同学分别利用自己设计的试验方案,通过试验,探究感应电流的方向跟哪些因素有关。
A组:分别将条形磁铁的N极、S极插入线圈、拔出线圈,记录试验现象:
I 方向

Φ变化
N极插入逆时针增
N极拔出顺时针减
S极插入顺时针增
S极拔出逆时针减
B 方向 向下

向下 向上 向上
验证猜测:感应电流的方向跟磁通量的变化及原磁场的方向有关。
B组:将电键闭合、断开,观看电流表的指针偏转方向,推断出感应电流方向,再将电源的正、负极反过来,重复上述试验过程,记录试验现象:
I 顺时针,通电 顺时针,断电

逆时针,通电
逆时针,断电
I 方向

Φ变化
逆时针增
顺时针减
顺时针增
逆时针减
B 方向 向下 向下 向上 向上

验证猜测:感应电流方向跟磁通量的变化及原磁场的方向有关。
〔五〕分析与论证
1、分析现象,查找关系
A、B两组同学依据所观看的试验现象都可验证猜测:感应电流方向跟磁通量的变化及原磁场的方向有关。
引导学生深入分析试验现象,找出感应电流方向跟原磁场方向及磁通量变化的关系。
经过反复比较、分析、争论,A组同学仍难以找出上述关系。B组同学也没有找出它们之间的直接关系,却简洁觉察它们之间的间接关系:磁通量增加时,感应电流方向总跟原电流方向相反,磁通量削减时,感应电流方向总跟原电流方向一样。借此教师引导学生:我们要查找“一个变化”〔Φ变化〕“两个方向”〔I感方向、B原方向〕间的关系,虽然都没有直接找到,但B组同学的研
究结果给我们一个启发:同类物理量间的方向关系可能更简洁找到。那么,下一步我们该怎么办呢?把学生的争论思路引导到查找感应电流的磁场方向、原磁场方向、磁通量的变化之间的关系上来,并完善上述记录表。
A组试验记录表:
I 方向

Φ变化
N极插入逆时针增
N极拔出顺时针减
S极插入顺时针增
S极拔出逆时针减
B 方向 向下

B 方向 向上

向下 向上 向上
向下 向下 向上
B组试验记录表:
I 顺时针,通电 顺时针,断电

逆时针,通电
逆时针,断电
I 方向

Φ变化
逆时针增
顺时针减
顺时针增
逆时针减
B 方向 向下 向下 向上 向上

B 方向 向上 向下 向下 向上

把分析比较感应电流方向跟原磁场方向和磁通量变化的关系,转化为分析比较感应电流的磁场方向跟原磁场方向和磁通量的变化的关系,并依据完善的试验记录表,学生很简洁总结出规律:磁通量增加时,感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相反〔增则反〕,磁通量削减时,感应电流的磁场方向总跟原磁场方向一样〔减则同〕。
教学设计说明:在总结规律的过程中,学生很难直接找出感应电流方向跟原磁
场方向及磁通量变化的关系。在B组试验中,学生能很简洁觉察感应电流方向跟原电流方向及磁通量变化之间的关系〔这里试验记录表的设计也很重要〕,这对启发学生从争论感应电流方向跟原磁场方向及磁通量变化的关系,转移到争论感应电流的磁场方向跟原磁场方向及磁通量变化之间的关系起到很重要的作用。
在总结规律的过程中,让学生充分体验这种“山重水复疑无路”的感觉,才能真正感受转变分析角度觉察规律的那种“柳暗花明又一村”的喜悦。
2、抽象概括,表述规律
引导学生进一步分析“增则反,减则同”,把这一关系概括为“阻碍”变化,从而概括出楞次定律的内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
教学设计说明:在上述总结过程中,奇异地用“磁通量的变化”把各种引起感应电流的状况统一起来,在概括规律时,不直接用“感应电流”而用“感应电流的磁场”作为描述规律的主体,用“阻碍磁通量的变化”来高度概括全部各种电磁感应状况下普遍适用的规律。
3、深化理解,稳固提高
引导学生从不同方面理解阻碍的含义:
①从感应电流磁场方向跟原磁场方向的关系理解“阻碍”的含义为“增则反,减则同”。
②从磁铁跟线圈相对运动的角度,理解阻碍的含义为:磁铁跟感应电流间的相互作用力,总是阻碍它们间的相对运动,即“来则拒,去则留”。
③从能量转化的角度理解“阻碍”的含义:通过这种“阻碍”作用,把其它能量转化为电能,“阻碍”正是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表达。
通过典型例题和练****稳固楞次定律,加深学生对楞次定律的理解,总结应用楞次定律进展有关推断的方法。
〔六〕评估总结
总结学问。引导学生回忆楞次定律的内容,抓住“阻碍”,深化对楞次定律的理解。
总结方法。引导学生回忆本节课总结楞次定律的过程,回味猜测、试验、分析、比较、归纳、概括、总结规律的科学争论方法。
教学后记:在整个探究过程中,从觉察问题、提出猜测,到设计试验、试验探究、分析论证、得出结论的各个环节,通过学生同组间及组与组间的沟通与合作,使每个同学都能发挥出自己的特长与优势,使探究过程更加合理、更加完善。
我们知道,每一个物理概念、规律和理论都是人类学问的结晶,具有科学的价值,同时又无不铭刻着人类思维进展的烙印,具有科学方法的价值。因此,我们在进展物理概念和规律的教学时,应当让学生经受科学探究的过程,使他们沿着科学家思维活动的脚印,把浓缩在物理概念和规律中的思维历程再现,从中体验和学****科学思维的方法,形成科学态度和科学精神,提高科学素养,从而把物理概念、规
律的教学作为帮助学生生疏事物本质、培育探究力量、把握科学方法的手段,这就等于教给学生一把翻开思维宝库的金钥匙。明显,在探究教学中,不仅使学生深刻理解、结实把握了学问,形成了技能,而且由于突出了觉察学问的探究过程,使学生把握了科学探究的方法,鼓励了学生主动探究的精神,提高了学生独立解决问题
的力量,表达了学生的自主学****和主动进展。

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