学科建设

当前位置 :主页 > 学科建设 > 物理 >

楞次定律的案例分析

作者: admin 时间: 2018-01-01 13:01 点击:

一、实验引入,激发学生的研究兴趣:

  师:请同学们注意观察(见图1),当条形磁铁插入螺线管和从螺线管中拔出时,在这两个过程中电流表的指针是否发生偏转,并解释偏转的原因。

  生:指针发生了偏转,因为闭合线圈的磁通量发生了变化。

  师:在刚才的实验中,我们看到电流表的指针有时向左偏,有时向右偏。这表明什么?

  生:在不同的情况下,感应电流的方向是不同的。

  师:那么,如何来判断感应电流的方向,这就是我们这节课所要研究的问题:感应电流的方向-----楞次定律。

  这一环节通过实验激发学生的学习兴趣,引导学生发现问题,激起学生的探究欲望,真正体现了学生是科学学习的主体。

  二、学生提出猜想:

  师:感应电流的方向可能与哪些因素有关?请同学们以图1的实验为基础,大胆地进行推测。

  生1:可能和磁极的运动情况有关;

  生2:可能和磁场的方向有关;

  生3:可能和磁通量的变化情况有关;

  教师可把学生提到的因素记录在黑板上,制成表格1的形式。

磁铁运动情况

N极向下

N极向上

S极向下

S极向上

原磁感线的方向

 

 

 

 

磁通量变化

 

 

 

 

电流计偏转

 

 

 

 

  

  这个过程是学生思维极其活跃的,它容易突破传统思维的框框,并时而迸发出创造思维的火花。牛顿说:“没有大胆的猜想,就不会有伟大的发现。”学生对未知领域产生好奇并急欲获得正确的认识,将会产生强烈的求知欲望和饱满的学习热情,这种非智力因素的情感作用,将反过来促进思维的活力和思维的定向能力。传统的课堂教学缺乏猜想,使得教学过程变成非常简单的知识输入过程,能力的发展和科学素质的培养无处落实。

  三、学生分组实验研究:

  实验1:观察线圈的绕线方向

  实验2:用旧电池确定电流表的指针偏转方向和电流方向的关系;

  

  实验3:探究磁通量的变化和感应电流方向的关系,收集实验数据,填写表格1
  表格1:

 

磁铁运动情况

N极向下

N极向上

S极向下

S极向上

原磁感线的方向

向下

向下

向上

向上

磁通量变化

增加

减小

增加

减小

电流计偏转

左偏

右偏

右偏

左偏

   

  在学生实验过程中,教师在教室里四处走动,与各小组进行交流,倾听学生的问题和想法,不时评价他们的探究进程并确定适合学生学习的下一步计划。

  分组实验论证,学生是带着急于知道猜想是否正确的心态去探究的,就会以严谨、认真、科学的态度去实验,不断发现问题、解决问题,活跃了思维,培养了学生正确的学习态度和实验能力。而传统的教学中老师只是把现成的实验装置、方法简单地交给学生,学生听老师讲完实验后按部就班去完成,并记录下相关数据。这种情形下的学生是带着一种完成任务的心态去实验的。他们没有了自己的思维,完全是按照老师设计好的思路,为了实验而实验,忽略了实验能力的培养。

  四、讨论、分析得出结论:

  老师引导学生一起对实验结果作出进一步分析:

  师:由于磁铁的运动,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生了感应电流。感应电流又要产生磁场。这时线圈中同时存在两个磁场:磁铁的磁场和感应电流的磁场。这两个磁场之间有什么联系?

  这时教师就引导学生去研究感应电流的磁场方向(将表格1完善成表格2)

  表格2:

 

磁铁运动情况

N极向下

N极向上

S极向下

S极向上

原磁感线的方向

向下

向下

向上

向上

磁通量变化

增加

减小

增加

减小

电流计偏转

左偏

右偏

右偏

左偏

感应电流磁场方向

向上

向下

向下

向上

 

  师:请大家仔细观察表2后,分组讨论总结出感应电流的磁场与原磁场方向的关系。

  学生分组讨论得出结论:

  生1:感应电流的磁场与原磁场在磁铁插入时方向相反;抽出时,两磁场方向相同。

  生2:磁铁插入时,线圈中的磁通量增加,而感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍它的增加;抽出时,原磁场磁通量减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,企图阻碍它的减小。

  师:这两位同学总结的很好,可见感应电流的磁场阻碍的不是原磁通量,而是阻碍原磁通量的变化。这条关于感应电流方向的规律最早是由德国物理学家楞次在150多年前发现的。所以叫做楞次定律。

  得出结论时采用学生分析、讨论、归纳、总结的方式。结论出自学生之口,印象深刻,不易忘记。这样做体现以人为本,以学生为主体,与实践相结合的新的教学理念,体现物理课的特色,使物理课显得生动活泼,提高学生学习物理的兴趣和积极性。而传统教学中是老师对实验现象进行分析、讲解,最后给出一个所谓的“标准答案”,学生的任务是只要记住最后结论就行了。这样学生往往会认为实验只是一种形式,结论才是最终目的,甚至认为实验完全没有存在的意义,长期这样学生就会缺乏发现问题、解决问题的能力和对新问题的应变能力,实验探究思维能力更是不能得到提高。

  教学反思:

  (1)本节课主要采用探究性教学,让学生积极参与到科学探索过程中,体会科学家如何面对疑难情境,在实验之前引导学生大胆猜想、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析讨论得出结论。培养学生的探索精神,实践能力以及创新精神。它不同于传统的教学模式,充分体现了素质教育课堂教学的基本特征:教学过程的主体性、学习探究的自主性、信息交流的互动性和师生关系的和谐性。

  (2)让学生进行探究性实验,把科学家在长时间内得出的规律在一两个课时内通过实验探究去获得。因而要想取得预先的教学效果,适当的思路引导还是必要的,关键在于对引导的程度的把握。如果过于简单的话,学生可能会无从下手,对着仪器摸了半天还不知道要干什么;如果过于详细的话,就与传统的实验没什么差别了,学生变成了看一步做一步,而不是自己思考,自己动手,自己解决出现的问题了。

  心理学的研究和教学实践表明,高中学生有一定的观察能力、实验能力和分析能力,但思维整体还不太成熟,因此还需要精心设教学过程,给予正确的指导,而不是完全放手任由学生操作。


南京南湖二中校园网-南京市南湖第二中学