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文檔簡介
教案系列楞次定律及其應(yīng)用教案及反思楞次定律及其應(yīng)用
教學(xué)目標(biāo)
學(xué)問目標(biāo)
理解楞次定律的內(nèi)容,初步把握利用楞次定律推斷感應(yīng)電流方向的方法;
力量及情感目標(biāo)
1、通過同學(xué)試驗(yàn),培育同學(xué)的動手試驗(yàn)力量、分析歸納力量;
2、通過對科學(xué)家的介紹,培育同學(xué)嚴(yán)厲?認(rèn)真,不怕艱苦的學(xué)習(xí)態(tài)度.
3、從楞次定律的因果關(guān)系,培育同學(xué)的規(guī)律思維力量.
4、從楞次定律的不同的表述形式,培育同學(xué)多角度熟悉問題的力量和高度概括的力量.
教學(xué)建議
教材分析
楞次定律是高中物理中的重點(diǎn)內(nèi)容,由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多,只有對原磁場方向、原磁通量變化狀況、感應(yīng)電流的磁場方向、以及安培定則和右手螺旋定則進(jìn)行準(zhǔn)確的判定和使用,才能得到準(zhǔn)確的感應(yīng)電流的方向.所以這部分內(nèi)容也是電學(xué)部分的一個(gè)難點(diǎn).為了突破此難點(diǎn),可以通過教學(xué)軟件,用計(jì)算機(jī)進(jìn)行形象化演示,將變化過程逐步分解,通過設(shè)疑——突破疑點(diǎn)——理解深化,由淺入深的進(jìn)行教學(xué).
教法建議
在復(fù)習(xí)部分,先讓同學(xué)明確閉合電路的磁通量發(fā)生變化可以造成或產(chǎn)生感應(yīng)電流,用計(jì)算機(jī)動態(tài)模擬導(dǎo)體切割情景,讓同學(xué)順當(dāng)?shù)赜糜沂侄▌t推斷出感應(yīng)電流的方向,馬上在原題的基礎(chǔ)上變切割為磁場增加,在此設(shè)疑:用這種方法轉(zhuǎn)變磁通量所造成或產(chǎn)生的感應(yīng)電流,還能用右手定則推斷嗎?假如未能,我們應(yīng)當(dāng)用什么方法推斷呢?使同學(xué)帶著疑問進(jìn)入新課教學(xué)中去.
在新課教學(xué)部分,充分運(yùn)用同學(xué)試驗(yàn)和媒體資源分析相結(jié)合的教學(xué)方法,關(guān)懷同學(xué)自己發(fā)覺規(guī)律,了解規(guī)律,所設(shè)計(jì)的軟件緊密聯(lián)系試驗(yàn)過程,將動態(tài)演示和定格演示相結(jié)合,做到動中有靜,靜中有動,以達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)方法所未能達(dá)到的效果.另外,在得到規(guī)律之后,為了突破難點(diǎn),首先利用軟件演示和老師講解相結(jié)合的方法關(guān)懷同學(xué)理解“阻礙”和“變化”的含義,然后重現(xiàn)剛才同學(xué)試驗(yàn)的動態(tài)過程,讓同學(xué)自己總結(jié)出利用楞次定律推斷感應(yīng)電流方向的步驟,并供應(yīng)典型例題,通過形成性練習(xí),使同學(xué)會應(yīng)用新學(xué)問解決問題.
在對定律的深化部分,將演示試驗(yàn)、同學(xué)爭論、軟件演示有機(jī)的結(jié)合起來,使同學(xué)從力學(xué)和能量守恒的角度加深對楞次定律的理解.
建議本節(jié)課的教學(xué)方法為現(xiàn)代化教學(xué)手段計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程和效果的優(yōu)化為宗旨,采納計(jì)算機(jī)模擬動態(tài)演示、同學(xué)試驗(yàn)爭論、老師講解的方式達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo).設(shè)計(jì)的軟件緊扣教學(xué)目標(biāo),為履行教學(xué)任務(wù)服務(wù),充分突消逝代化教學(xué)手段的優(yōu)勢.
楞次定律的教學(xué)設(shè)計(jì)方案
一、教學(xué)目標(biāo)
1、理解楞次定律的內(nèi)容
2、理解楞次定律和能量守恒相符合
3、會用楞次定律解答關(guān)于問題
4、通過試驗(yàn)的探究,培育同學(xué)的試驗(yàn)操作、觀看力量和分析、歸納、總結(jié)的規(guī)律思維力量.
二、教學(xué)重點(diǎn):對楞次定律的理解.
三、教學(xué)難點(diǎn):對楞次定律中的“阻礙”和“變化”的理解.
四、教學(xué)媒體:
1、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)(或大屏幕投影);
2.、線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線、干電池、蹄形磁鐵、靈敏電流計(jì)、楞次定律演示器.
五、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)模式:探究式教學(xué)
六、教學(xué)過程:
復(fù)習(xí):
1、提問:造成或產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?
電腦演示例題:請同學(xué)回憶右手定則的內(nèi)容,并推斷閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)所造成或產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向.
引入:
電腦設(shè)置新情景并提出問題引起同學(xué)思索:假如用其它方式轉(zhuǎn)變磁通量,從而造成或產(chǎn)生感應(yīng)電流,如何推斷感應(yīng)電流的方向呢?
新課教學(xué)
(一)、通過舊學(xué)問給出新結(jié)論:
即利用右手定則推斷閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線而造成或產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向給出結(jié)果:
當(dāng)原磁通量增加時(shí)感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反;
當(dāng)原磁通量削減時(shí)感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同.
(二)、同學(xué)試驗(yàn):試驗(yàn)內(nèi)容見附表一.
試驗(yàn)預(yù)備
1、查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,搞清螺線管導(dǎo)線的繞向.
2、通過同學(xué)分析試驗(yàn)結(jié)果和電腦的演示,使同學(xué)發(fā)覺自己的試驗(yàn)結(jié)果與上述結(jié)論相全都.
當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí),電路中就有感應(yīng)電流造成或產(chǎn)生.現(xiàn)在,我們再來依據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果來得出推斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律.由于電流方向和它所形成的磁場方向是有確定的規(guī)律的,因此,假如能夠確定感應(yīng)電流的磁場的方向,便能夠確定感應(yīng)電流的方向.
附表:
動作
原磁場方向
(向上、向下)
原磁通量變化狀況
(增大、減小)
感應(yīng)電流方向
(俯視:順、逆時(shí)針)
感應(yīng)電流磁場
方向
(向上、向下)
與方向的關(guān)系(相同、相反)
極向下插入
極不動
極向上抽出
極向下插入
極不動
極向上抽出
(三)、楞次定律內(nèi)容的教學(xué)部分:
1、通過前人所做試驗(yàn)的大量性來說明此結(jié)論的普遍性.
2、通過電腦軟件模擬試驗(yàn)過程,進(jìn)一步分析試驗(yàn)的結(jié)論,依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象所反映的物理本質(zhì)的規(guī)律,請同學(xué)得出確定感應(yīng)電流方向的具有普遍意義的規(guī)律并加以敘述,老師予以評價(jià)、修正,在此基礎(chǔ)上得出楞次定理的完善表述.得到楞次定律的內(nèi)容:
電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
3、通過電腦演示,使同學(xué)進(jìn)一步理解“阻礙”和“變化”的含義.
感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,而不是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場.因此,未能認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場的方向和引起感應(yīng)電流的磁場方向相反.
這里的“阻礙”體現(xiàn)為:當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反,感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的增加;當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量削減時(shí),感應(yīng)電流磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同,感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的削減;當(dāng)回路中的磁通量不變時(shí),則沒有“變化”需要阻礙,故此時(shí)沒有感應(yīng)電流的磁場,也就沒有感應(yīng)電流.
(四)、楞次定律的應(yīng)用教學(xué)部分:
通過軟件教學(xué)模擬試驗(yàn)過程,并加以引導(dǎo),使同學(xué)獨(dú)立思索:
總結(jié)出利用楞次定律推斷感應(yīng)電流方向的步驟.
練習(xí)部分:
⑴方形區(qū)域內(nèi)為勻強(qiáng)磁場,在矩形線圈從左到右穿過的整個(gè)過程中,推斷感應(yīng)電流的方向
⑵無限長通電直導(dǎo)線旁有一個(gè)矩形線圈,當(dāng)線圈遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時(shí),推斷感應(yīng)電流的方向
⑶A、B兩個(gè)線圈套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖,當(dāng)線圈A中的電流突然增加時(shí),B中的感應(yīng)電流方向如何?
(五)、定律的深化部分:
1、楞次定演示器進(jìn)行演示試驗(yàn)引起同學(xué)的思索.
2、通過同學(xué)的爭論和電腦軟件的演示對試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析,得到試驗(yàn)現(xiàn)象造成或產(chǎn)生的緣由.
3、深化:
從導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動的角度上看:電磁感應(yīng)的效果是阻礙它們的相對運(yùn)動;
②楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn).
從能量轉(zhuǎn)換的角度來分析:螺線管中用楞次定理得出的感應(yīng)電流所形成的磁場,在螺線管上端為極,這個(gè)極將排斥外來的條形磁鐵的運(yùn)動,條形磁鐵受此排斥力的作用而運(yùn)動速度漸漸減小,即動能要削減;要保持其運(yùn)動速度則需要有外力對磁鐵做功.可見,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機(jī)械能通過做功轉(zhuǎn)化而來的.因此,楞次定理與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(guī)律是相符合的.
反之,我們可以設(shè)想一下,若感應(yīng)電流方向與用楞次定理推斷得出的方向相反,則螺線管的磁場將與條形磁鐵相互吸引,這樣條形磁鐵的速度會愈來愈大.也就是說在電路取得電能的同時(shí),磁鐵的動能也增加了.這時(shí),對于電路和磁鐵組建的系統(tǒng)來說,它將找不到是由什么能量轉(zhuǎn)化而來的,電能和動能是憑空造成或產(chǎn)生了,這明顯與自然界最基本的規(guī)律之一—能量守恒定律相違反.
(六)、小結(jié):
總結(jié)楞次定律的三種表述方式:
表述一:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化;
表述二:導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對運(yùn)動時(shí),感應(yīng)電流的磁場總是阻礙相對運(yùn)動;
表述三:感應(yīng)電流的方向,總是阻礙引起它的原電流的變化;
作業(yè):書后練習(xí)
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