高中物理歐姆定律教案
發(fā)表時間:2020-11-02高二物理楞次定律及其應用。
一名優(yōu)秀的教師在教學方面無論做什么事都有計劃和準備,作為教師就要根據(jù)教學內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?小編收集并整理了“高二物理楞次定律及其應用”,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
《楞次定律及其應用》說課
一、教材分析
1.《電磁感應》在教材中的地位和作用
高中物理電磁學是由電場、電路、磁場、電磁感應和交流電五部分組成。其中電場、電路、磁場等相關知識是進一步認識電磁感應本質(zhì)的基礎,同時,電磁感應知識又是認識交變電流的起點,因此,《電磁感應》是電磁學中承上啟下的一章,是電磁學中的重點。
2.教材的結(jié)構(gòu)和特點
本章教材從感應電動勢產(chǎn)生的條件到進一步認識感應電動勢大小、方向,最后是感應電動勢在實際中的應用,全章以“磁通量的變化及變化率”為核心線索貫穿始終,結(jié)構(gòu)非常嚴謹有序。另外,本章教材有一個特點,就是以多個實驗事實為基礎,讓學生首先有感性認識,再通過理論分析總結(jié)出規(guī)律,從而形成理性認識。這恰好為達到“新課標”要求的,學生要通過實驗來探究電磁感應產(chǎn)生的條件及感應電動勢大小、方向所遵守的規(guī)律的目的。楞次定律就是俄國物理學家楞次通過大量的實驗研究后總結(jié)出來的,它是判斷感應電流方向普遍適用的法則,因此,楞次定律是電磁感應一章中的重點和難點。
3.本節(jié)教學重點和難點
首先,教學大綱對楞次定律的知識要求是“B”級。其次,楞次定律是一個物理規(guī)律的高度概括,學生在理解其語言表述時會有兩方面困難:(1)楞次定律本身是判斷感應電流方向的,但定律本身并沒有直接表述感應電流方向如何,而表述的是感應電流的磁場如何。(2)學生對“阻礙”二字的理解往往會產(chǎn)生誤區(qū),把阻礙原磁場的磁通量變化,理解為阻礙原磁場。因此,楞次定律的理解是本節(jié)教學的難點。楞次定律的應用是本節(jié)教學的重點。
二、教學目標
按照新課標的要求,這節(jié)課不單是為了使學生知道實驗的結(jié)論和規(guī)律的內(nèi)容,更重要的是讓學生知道結(jié)論和規(guī)律是如何得出的,因此教學重心要從結(jié)論的學習上轉(zhuǎn)移到概念和規(guī)律的形成過程的學習,以及形成這些概念和規(guī)律所用的方法的學習中。因此,我從以下三個方面確立本節(jié)教學目標:
1.知識與技能:
1)理解楞次定律的內(nèi)容
2)會用楞次定律解答有關問題
3)通過實驗的探索,培養(yǎng)學生的實驗操作、收集、處理信息能力
2.過程與方法:
1)經(jīng)歷科學探究過程,嘗試應用科學探究的方法研究物理問題。
2)通過科學探究之后,使學生學會依照物理事實,運用邏輯判斷來確立物理量之間的因果關系,樹立把物理事實作為依據(jù)的觀念,形成根據(jù)證據(jù)、邏輯和現(xiàn)有知識進行科學解釋的思維方法,培養(yǎng)學生自主學習和合作探究的能力。
3.情感態(tài)度與價值觀:
激發(fā)學生對科學實驗的探究熱情,使學生具有勇于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度。
三、教學方法
學生各種能力的發(fā)展,是和他們在學習中的相關行為聯(lián)系在一起的。要發(fā)展某種能力,就必須經(jīng)歷相應的學習過程。例如,只有在物理實驗中經(jīng)歷獨立地收集實驗數(shù)據(jù),分析論證的過程,才能發(fā)展學生收集、處理、分析數(shù)據(jù),并得出結(jié)論的能力。而物理實驗功能的體現(xiàn),不僅僅在于獲得所謂的“正確”實驗結(jié)果、引出概念,也不再是僅僅為了提高學生的動手能力,更重要的是通過實驗教學使學生經(jīng)歷和體驗獲得實驗結(jié)果的探索過程,只有親身經(jīng)歷了這樣的過程,學生才能對什么是科學、什么是科學實驗有較為深刻的理解,才能在這樣的過程中受到科學方法的訓練、形成科學的態(tài)度、情感和價值觀。
楞次定律是來源于實驗中的探究。探究式課堂教學是指在教師指導下學生運用科學探究的方法進行學習,因而知識與能力的獲得主要不是依靠教師進行強制性的灌輸,而是在教師的指導下由學生主動探索、主動思考、親身體驗出來的。探究式課堂教學實質(zhì)上是將科學領域的探究引人課堂,使學生通過類似科學家的探究過程理解科學概念和科學探究的本質(zhì)。
這節(jié)課是在學生已經(jīng)通過前幾節(jié)的實驗探究出電磁感應產(chǎn)生的條件、及感應電動勢大小的規(guī)律基礎上進行的,學生對進一步學習感應電動勢的方向應該有一定的興趣和熱情,且有一定的實驗基礎,因此根據(jù)教材的特點和教學目標,我變單純的教師演示實驗為學生小組的探究實驗,同時利用多媒體課件,創(chuàng)設物理情境,啟發(fā)、引導學生按照新課標中科學探究的七個要素進行實驗探究。達到“問題讓學生自己提出,方法讓學生自主確定,實驗由學生自主設計,證據(jù)讓學生自己收集,規(guī)律讓學生自主發(fā)現(xiàn),結(jié)論讓學生自己得出,最后問題由學生自主解決”的目的。
四、課堂教學模式及課型:實驗探究式教學新授課
五、教學用具:
1.計算機、大屏幕投影;
2.線圈、條形磁鐵、導線、干電池、靈敏電流計。
六、教學過程設計
1.引入新課,提出問題;
2.啟發(fā)猜想,問題假設;
3.明確目的,制定計劃;
4.進行實驗,收集證據(jù);
5.評估交流,發(fā)現(xiàn)問題;
6.引導中介,深入探究;
7.對比分析,得出結(jié)論;
8.歸納綜合,總結(jié)規(guī)律;
9.基本練習,體驗成功;
10.得出方法,靈活運用;
11.課堂小結(jié),深化理解;
教學過程中的關鍵步驟:
1.評估交流,發(fā)現(xiàn)問題
感應電流方向磁鐵磁場方向感應電流磁場方向B感和B鐵方向關系
甲圖
乙圖
丙圖
丁圖
(圖一)
如圖一所示,是以往授課時的表格,學生只是按要求直接填寫。我想,怎么事先就知道表中要列一個“感應電流的磁場方向”?怎么事先就知道要比較B感和B鐵的方向的關系呢?學生會自發(fā)的想到嗎,我以為,教師在教學過程中不是灌輸知識,而是啟發(fā)學生自主建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)。于是,我根據(jù)學生的認知規(guī)律,重新設計成下面的表格,如圖二所示。
感應電流方向磁通量的變化磁鐵磁場方向
甲圖逆時針增多向下
乙圖順時針增多向上
丙圖順時針減少向下
丁圖逆時針減少向上
(圖二)
2.引導中介,深入探究
當學生通過實驗填寫結(jié)果后,會發(fā)現(xiàn),僅僅根據(jù)以上數(shù)據(jù)不能概括出感應電流與磁通量的變化的關系,在學生苦思冥想,急于尋找方法的時候,這時,我適時點撥,可不可以找一個中介做一個橋梁,這個中介是什么?學生很自然會想到是:感應電流的磁場方向,于是,得到下表中的結(jié)果。如圖三所示。
感應電流方向磁通量的變化磁鐵磁場方向感應電流的
磁場方向
甲圖逆時針增加向下向上
乙圖順時針向上向下
丙圖順時針減少向下向下
丁圖逆時針向上向上
(圖三)
通過以上教學設計,使學生獨立思考和主動搜索,逐步理解和掌握知識的發(fā)生過程與認識的內(nèi)在聯(lián)系過程,以促使學生建構(gòu)良好的知識和能力結(jié)構(gòu)。
3.得出方法,靈活運用
楞次定律沒有直接給出感應電流的方向,它只是概括了確定感應電流方向的原則,給出了確定感應電流的程序,學生通過基本練習,親自體會并總結(jié)出利用楞次定律判斷感應電流方向的步驟.老師對學生的總結(jié)給以充分的肯定,并且按照新課標教材把這個程序繪畫成形象、直觀的方框圖(如圖四所示)。在此基礎之上,我啟發(fā)學生:這個方框圖不僅是概括了判定感應電流方向的思路,同時它描述了三個量的關系,同學們知道是哪三個嗎?學生回答后我給出了一個逆向應用楞次定律的習題。
(圖四)
七、板書設計
楞次定律及其應用
1.感應電流的磁場與引起感應電流的磁通量的變化的關系
2.感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化
(注:引入新課是板書1,得出結(jié)論時把1改寫成2)
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相關知識
物理教案楞次定律及其應用
教學目標
知識目標
理解楞次定律的內(nèi)容,初步掌握利用楞次定律判斷感應電流方向的方法;
能力及情感目標
1、通過學生實驗,培養(yǎng)學生的動手實驗能力、分析歸納能力;
2、通過對科學家的介紹,培養(yǎng)學生嚴肅認真,不怕艱苦的學習態(tài)度.
3、從楞次定律的因果關系,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力.
4、從楞次定律的不同的表述形式,培養(yǎng)學生多角度認識問題的能力和高度概括的能力.
教學建議
教材分析
楞次定律是高中物理中的重點內(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、原磁通量變化情況、感應電流的磁場方向、以及安培定則和右手螺旋定則進行正確的判定和使用,才能得到正確的感應電流的方向.所以這部分內(nèi)容也是電學部分的一個難點.為了突破此難點,可以通過教學軟件,用計算機進行形象化演示,將變化過程逐步分解,通過設疑——突破疑點——理解深化,由淺入深的進行教學.
教法建議
在復習部分,先讓學生明確閉合電路的磁通量發(fā)生變化可以產(chǎn)生感應電流,用計算機動態(tài)模擬導體切割情景,讓學生順利地用右手定則判斷出感應電流的方向,馬上在原題的基礎上變切割為磁場增強,在此設疑:用這種方法改變磁通量所產(chǎn)生的感應電流,還能用右手定則判斷嗎?如果不能,我們應該用什么方法判斷呢?使學生帶著疑問進入新課教學中去.
在新課教學部分,充分運用學生實驗和媒體資源分析相結(jié)合的教學方法,幫助學生自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律,了解規(guī)律,所設計的軟件緊密聯(lián)系實驗過程,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,以達到傳統(tǒng)教學方法所不能達到的效果.另外,在得到規(guī)律之后,為了突破難點,首先利用軟件演示和教師講解相結(jié)合的方法幫助學生理解“阻礙”和“變化”的含義,然后重現(xiàn)剛才學生實驗的動態(tài)過程,讓學生自己總結(jié)出利用楞次定律判斷感應電流方向的步驟,并提供典型例題,通過形成性練習,使學生會應用新知識解決問題.
在對定律的深化部分,將演示實驗、學生討論、軟件演示有機的結(jié)合起來,使學生從力學和能量守恒的角度加深對楞次定律的理解.
建議本節(jié)課的教學方法為現(xiàn)代化教學手段---計算機與傳統(tǒng)的教學方法進行有機的結(jié)合,以實現(xiàn)教學過程和效果的優(yōu)化為宗旨,采用計算機模擬動態(tài)演示、學生實驗討論、教師講解的方式達到預定的教學目標.設計的軟件緊扣教學目標,為完成教學任務服務,充分突出現(xiàn)代化教學手段的優(yōu)勢.
楞次定律的--方案
一、教學目標
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、會用楞次定律解答有關問題
4、通過實驗的探索,培養(yǎng)學生的實驗操作、觀察能力和分析、歸納、總結(jié)的邏輯思維能力.
二、教學重點:對楞次定律的理解.
三、教學難點:對楞次定律中的“阻礙”和“變化”的理解.
四、教學媒體:
1、計算機、電視機(或大屏幕投影);
2.、線圈、條形磁鐵、導線、干電池、蹄形磁鐵、靈敏電流計、楞次定律演示器.
五、課堂教學結(jié)構(gòu)模式:探究式教學
六、教學過程:
復習:
1、提問:產(chǎn)生感應電流的條件是什么?
電腦演示例題:請同學回憶右手定則的內(nèi)容,并判斷閉合電路的一部分導體切割磁感線時所產(chǎn)生感應電流的方向.
引入:
電腦設置新情景并提出問題引起學生思考:如果用其它方式改變磁通量,從而產(chǎn)生感應電流,如何判斷感應電流的方向呢?
新課教學
(一)、通過舊知識給出新結(jié)論:
即利用右手定則判斷閉合電路的一部分導體切割磁感線而產(chǎn)生的感應電流的方向給出結(jié)果:
當原磁通量增加時感應電流的磁場與原磁場方向相反;
當原磁通量減少時感應電流的磁場與原磁場方向相同.
(二)、學生實驗:實驗內(nèi)容見附表一.
實驗準備
1、查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關系,搞清螺線管導線的繞向.
2、通過學生分析實驗結(jié)果和電腦的演示,使學生發(fā)現(xiàn)自己的實驗結(jié)果與上述結(jié)論相一致.
當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,電路中就有感應電流產(chǎn)生.現(xiàn)在,我們再來根據(jù)實驗的結(jié)果來得出判斷感應電流方向的規(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,如果能夠確定感應電流的磁場的方向,便能夠確定感應電流的方向.
附表:
動作
原磁場方向
(向上、向下)
原磁通量變化情況
(增大、減小)
感應電流方向
(俯視:順、逆時針)
感應電流磁場方向
(向上、向下)
與方向的關系(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)容的教學部分:
1、通過前人所做實驗的大量性來說明此結(jié)論的普遍性.
2、通過電腦軟件模擬實驗過程,進一步分析實驗的結(jié)論,根據(jù)實驗現(xiàn)象所反映的物理本質(zhì)的規(guī)律,請學生得出確定感應電流方向的具有普遍意義的規(guī)律并加以敘述,教師予以評價、修正,在此基礎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電流的磁通量的變化
3、通過電腦演示,使學生進一步理解“阻礙”和“變化”的含義.
感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化,而不是阻礙引起感應電流的磁場.因此,不能認為感應電流的磁場的方向和引起感應電流的磁場方向相反.
這里的“阻礙”體現(xiàn)為:當引起感應電流的磁通量增加時,感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向相反,感應電流的磁通量阻礙了引起感應電流的磁通量的增加;當引起感應電流的磁通量減少時,感應電流磁場方向與引起感應電流的磁場方向相同,感應電流的磁通量阻礙了引起感應電流的磁通量的減少;當回路中的磁通量不變時,則沒有“變化”需要阻礙,故此時沒有感應電流的磁場,也就沒有感應電流.
(四)、楞次定律的應用教學部分:
通過軟件教學模擬實驗過程,并加以引導,使學生獨立思考:
總結(jié)出利用楞次定律判斷感應電流方向的步驟.
練習部分:
⑴方形區(qū)域內(nèi)為勻強磁場,在矩形線圈從左到右穿過的整個過程中,判斷感應電流的方向
⑵無限長通電直導線旁有一個矩形線圈,當線圈遠離直導線時,判斷感應電流的方向
⑶A、B兩個線圈套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖,當線圈A中的電流突然增強時,B中的感應電流方向如何?
(五)、定律的深化部分:
1、楞次定演示器進行演示實驗引起學生的思考.
2、通過學生的討論和電腦軟件的演示對實驗現(xiàn)象進行分析,得到實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.
3、深化:
從導體和磁體的相對運動的角度上看:電磁感應的效果是阻礙它們的相對運動;
②楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現(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電流所形成的磁場,在螺線管上端為極,這個極將排斥外來的條形磁鐵的運動,條形磁鐵受此排斥力的作用而運動速度逐漸減小,即動能要減少;要維持其運動速度則需要有外力對磁鐵做功.可見,電磁感應現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機械能通過做功轉(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,我們可以設想一下,若感應電流方向與用楞次定理判斷得出的方向相反,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.也就是說在電路獲得電能的同時,磁鐵的動能也增加了.這時,對于電路和磁鐵組成的系統(tǒng)來說,它將找不到是由什么能量轉(zhuǎn)化而來的,電能和動能是憑空產(chǎn)生了,這顯然與自然界最基本的規(guī)律之一—能量守恒定律相違背.
(六)、小結(jié):
總結(jié)楞次定律的三種表述方式:
表述一:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化;
表述二:導體和磁體發(fā)生相對運動時,感應電流的磁場總是阻礙相對運動;
表述三:感應電流的方向,總是阻礙引起它的原電流的變化;
作業(yè):書后練習
(七)、板書設計:
<>
楞次定律及其應用
內(nèi)容:
感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化,這就是楞次定律.
應用:
判斷感應電流方向的步驟:
1確定原磁場方向;
2判斷穿過閉合電路磁通量的變化情況;
3根據(jù)楞次定律判斷感應電流的磁場方向;
4根據(jù)安培定則判斷感應電流的磁場方向.
高二物理《楞次定律》教學反思
古人云,工欲善其事,必先利其器。作為高中教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動,幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢?下面是小編幫大家編輯的《高二物理《楞次定律》教學反思》,相信能對大家有所幫助。
高二物理《楞次定律》教學反思1、在教學過程中注重培養(yǎng)學生的多種能力:本節(jié)教學的主體為學生,通過學生對實驗現(xiàn)象的分析,總結(jié)歸納結(jié)論,教師只起組織和引導的作用,這樣不僅能讓學生深刻理解楞次定律,而且也提升了學生的實驗分析技能,以及歸納總結(jié)和邏輯思維能力。
2、用現(xiàn)代化教學手段進行教學:Flash演示最能直觀明了地反映事物的某些現(xiàn)象,通過它我們不但看到一些宏觀現(xiàn)象,對定律微觀本質(zhì)的分析也非常形象,教師將現(xiàn)代化教學手段引進課堂,生動形象地展示兩磁場間阻礙作用,不僅突出本節(jié)的重點,還突破了難點,使學生對定律有一個深刻理解,生動的記憶,同時又激發(fā)了學生的學習興趣。
3、采用類比教學變抽象為具體:本節(jié)課教學過程中特別注意利用比喻的方法,尤其對于楞次定律這一類字數(shù)少但難理解和記憶內(nèi)容,教師在師生得出定律之后,將定律概括成增反減同四個字,方便了學生理解和記憶,之后又做個擬人化的比喻,將感應電流比喻成一個專門與父母對著干的壞孩子,不僅將抽象的內(nèi)容生動具體化,還調(diào)節(jié)了課堂氣氛。
4、注重德育滲透:本節(jié)課講授的楞次定律是從實驗分析開始,歸納概括出初步結(jié)論后,再用實驗來驗證,不僅體現(xiàn)物理學科是實驗學科的特點,培養(yǎng)了學生實事求是,嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,還符合辯證法中從實踐中來,再回到實驗中去的認識規(guī)律,達到對學生的辯證唯物主義教育。
5.不足之處
在引導學生分析實驗的時候,對課堂的控制和對學生思維導向做的不是很好;另外對學生的發(fā)散性思維準備不是很充分,平時還要加強課前準備,對做習題,做到見多識廣;此外,語言雖然幽默風趣,但還不夠精煉,這個要平時多聽課,多學習。
楞次定律的應用
楞次定律的應用
山東惠民縣第二中學陳元滿
楞次定律有兩種常用的表述形式,第一種是“感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”,它反映了感應電流的方向應遵循的規(guī)律;第二種是“感應電流產(chǎn)生的效果總是要阻礙引起感應電流的原因”,它反映了感應電流產(chǎn)生的某種機械效果。根據(jù)題意靈活運用楞次定律的這兩種表述,會使分析解答過程趨于簡捷。
一、判斷感應電流的方向時應采l用第一種表述
運用第一種表述形式判斷感應電流的方向時,一般應分四步進行:(1)明確所研究的閉合回路原磁場方向;(2)確定回路中磁通量的變化(增加或減少)情況;(3)由欏次定律判斷感應電流的磁場方向;(4)利用安培定則確定感應電流的方向。
例1如圖1所示,導線框abcd與導線在同一平面內(nèi),直導線中通有恒定電流I,當線框由左向右勻速通過直導線時,線框中的感應電流的方向是怎樣的?
解析在線圈越過導線過程中,線圈左邊部分磁通量穿出,而右邊部分磁通量穿入,如圖2所示,當跨在導線左邊的線圈面積大于右邊面積時,合磁通量是向外的且逐漸減小,為阻礙這個方向磁通量的減小,感應電流的方向是沿abc-da;當跨在導線左邊的線圈面積小于右邊面積時,合磁通量是向內(nèi)的且逐漸增加,為阻礙向內(nèi)方向的磁通量增大,感應電流的方向仍是沿abc-da。所以,勻速通過直導線時,電流方向是沿abcda。
二、判斷機械效果宜用第二種表述形式
應用這種表述形式判斷機械效果的步驟是,先找出引起感應電流的原因(如磁通量變化、相對運動等),再來確定阻礙方式(如阻礙磁通量變化,阻礙相對運動等),常見的有以下三種情況。
1.阻礙原磁通量的變化或原磁場的變化,可理解為“增反減同”
例2M和N是繞在一個環(huán)形鐵芯上的兩個線圈,繞法和接法如圖3所示,現(xiàn)將開關K從a處斷開,然后合向b處,在此過程中,通過R2的電流方向是()
A.先由c流向d,后由c流向d
B.先由c流向d,后由d流向C
C.先由d流向c,后由d流向c
D.先由d流向c,后由c流向d
解析K在a處,電流方向如圖中Ia所示,由安培定則可知環(huán)形鐵芯磁場為逆時針的,當K從a斷開的瞬時,電流及電流的磁場均減弱為零,根據(jù)楞次定律的阻礙作用可知,感應電流的磁場與原電流的磁場相同,由安培定則可知N中的電流方向Ia’流經(jīng)電阻R2時由c到d。K接到b上,M線圈中的電流與L相反,產(chǎn)生的磁場是順時針的且該磁場增強,由楞次定律知N中感應電流的磁場是逆時針時,N中的感應電流流經(jīng)電阻R2時是由c到d,故A正確。
2.阻礙運動可理解為“來拒去留”
例3如圖4,通有穩(wěn)恒電流的螺線管豎直放置,小銅環(huán)沿螺線管的軸線加速下落,在下落過程中,環(huán)面始終保持水平,銅環(huán)先后經(jīng)過軸線上1、2、3位置時的加速度分別為a1、a2、a3,位置2處于螺線管中心,位置1、3分別與位置2等距,則()
A.a(chǎn)1=a2=gB.a(chǎn)3<a1<g
C.a(chǎn)3=a1<a2D.a(chǎn)3<a1<a2
解析由于螺線管中通有恒定電流,所以螺線管內(nèi)部軸線中點附近的磁場為勻強磁場,方向豎直,故銅環(huán)經(jīng)過位置2時無感應電流,因而a2=g。由“來拒去留”可知,1、3兩點的磁作用力對銅環(huán)的向下運動有阻礙作用,即銅環(huán)在這兩點受到磁作用力均向上,故銅環(huán)做變加速運動,在1、2、3點的瞬時速度關系為v1<v2<v3。又1、3點關于2點對稱,故通電螺線管在這兩點產(chǎn)生的磁感應強度相等。由法拉第電磁感應定律知ε1<ε3即I1<I3,F(xiàn)1磁<F3磁。由牛頓第二定律有mg-F1磁=ma1,mg-F3磁=ma3,故有a3<a1<a2=g。
綜上可知:a3<a1<a2=g。
正確選項為B、D。
3.阻礙原電流的變化即為自感現(xiàn)象
倒4如圖5所示電路,多匝線圈的電阻和電池的內(nèi)電阻可以忽略,兩個電阻器的阻值都是R,開關S原來打開著,電流,令合下開關將一個電阻短路,于是線圈中有自感電動勢產(chǎn)生,這個自感電動勢()
A.有阻礙電流的作用,最后電流由I0減少為零
B.有阻礙電流的作用,最后總小于I0
C.有阻礙電流增大作用,因而電流保持為I0不變
D.有阻礙電流增大作用,但電流最后還是要增大到2I0
解析合下開關把一個電阻短路,電路中電流強度將增大,通過多匝線圈的磁通量增大,由于線圈的自感作用,線圈中將產(chǎn)生自感電動勢,有阻礙電流增大的作用,但電流仍會變化,不會保持兒不變,C錯。當電路達到穩(wěn)定后,電路中電流強度不變,線圈中也不再產(chǎn)生自感電動勢,不計電源內(nèi)阻和線圈電阻時,電路中的電流為,這就是I0開始變化到最后的電流,
所以A,B都錯,D正確。
楞次定律
一名優(yōu)秀的教師在教學時都會提前最好準備,作為教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓學生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容,幫助教師掌握上課時的教學節(jié)奏。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的楞次定律,供您參考,希望能夠幫助到大家。
選修3-2第四章電磁感應
第3節(jié)《楞次定律》
一、教材分析
楞次定律是二期課改教材的拓展課中重要的一節(jié),它對判斷感應電流的方向,以及理解電磁感應現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律有重要的意義,對右手定則的理解也有幫助。
二、教學目標
1、知識與技能:
(1)、理解楞次定律的內(nèi)容。
(2)、能初步應用楞次定律判定感應電流方向。
(3)、理解楞次定律與能量守恒定律是相符的。
(4)、理解楞次定律中“阻礙”二字的含義。
2、過程與方法
(1)、通過觀察演示實驗,探索和總結(jié)出感應電流方向的一般規(guī)律
(2)、通過實驗教學,感受楞次定律的實驗推導過程,培養(yǎng)學生觀察實驗,分析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)、使學生學會由個別事物的個性來認識一般事物的共性的認識事物的一種重要的科學方法。
(2)、培養(yǎng)學生的空間想象能力。
(3)、讓學生參與問題的解決,培養(yǎng)學生科學的探究能力和合作精神。
三、教學重點難點
重點:理解楞次定律并能利用其判斷感應電流的方向
難點:對楞次定律“阻礙變化”的理解
四、學情分析
我們的學生屬于平行分班,沒有實驗班,學生已有的知識和實驗水平有差距。學生對產(chǎn)生感應電流的條件有了清醒的認識,本節(jié)課針對感應電流的方向做一個探究。學生實驗能力、語言表達能力、團隊合作能力等都能夠得到很好的鍛煉。
五、教學方法
1.類比法:將感應電流比喻成一個專門與“父母”“對著干”的“壞孩子”,不僅將抽象的內(nèi)容生動具體化,還調(diào)節(jié)了課堂氣氛。
2.實驗法:教師演示實驗學生實驗
3.學案導學:見后面的學案。
4.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結(jié)疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
六、課前準備
1.學生的學習準備:導學案、學生實驗器材
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案。3.教學環(huán)境的設計和布置:分小組合作學習,分6個學習小組。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
運用磁鐵推、拉閉合的金屬圓環(huán)這個奇妙的物理現(xiàn)象來導入今天的楞次定律這堂課。感應電流是個壞“孩子”。感應電流的方向與磁通量間又有什么樣的關系?本節(jié)課我們就來一起探究感應電流與磁通量的關系。即楞次定律。
(三)合作探究、精講點撥。
探究一:研究感應電流的方向
(1)、探究目標:找這兩個磁場的方向關系的規(guī)律。
(2)、探究方向:從磁鐵和線圈有磁力作用入手。
(3)、探究手段:分組實驗(器材:螺線管,靈敏電流計,條形磁鐵,導線)
(4)、探究過程
NS磁鐵在管上靜止不動時磁鐵在管中靜止不動時
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原來磁場的方向向下向下向上向上向下向上向下向上
原來磁場的磁通量變化增大減小增大減小不變不變不變不變
感應磁場的方向向上向下向下向上無無無無
原磁場與感應磁場方向的關系相反相同相反相同————————
感應電流的方向(螺線管上)向上向下向下向上無無無無
(5)、學生帶著問題分組討論:
問題1、請你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下,感應電流的磁場方向是否總是與原磁場的方向相反?
問題2、請你仔細分析上表,用盡可能簡潔的語言概括一下,究竟如何確定感應電流的方向?并說出你的概括中的關鍵詞語。
問題3、你能從導體和磁體相對運動的角度來確定感應電流的方向嗎?如果能,請用簡潔的語言進行概括,并試著從能量的轉(zhuǎn)化與守恒角度去解釋你的結(jié)論?
學生四人一組相互交流、分析、討論,用最簡潔的語言概括出本組的結(jié)論。師巡視各組的情況,然后指定某些組公布本組的成果在全班進行交流,師生共同討論,形成結(jié)論。
探究二、分析歸納論證、得出結(jié)論。
概括1:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化
概括2:感應電流在回路中產(chǎn)生的磁通量總是反抗(或阻礙)原磁通量的變化
概括3:感應電流的效果總是反抗(或阻礙)引起它的那個原因
教師應充分肯定他們的結(jié)論,并對出現(xiàn)的問題進行討論、糾正,
總結(jié)規(guī)律:原磁通變大,則感應電流磁場與原磁場相反,有阻礙變大作用
原磁通變小,則感應電流磁場與原磁場相同,有阻礙變小作用
結(jié)論:增反減同
展示多媒體課件再次看看多媒體模擬的電磁感應中感應電流的產(chǎn)生過程。
投影展示楞次定律內(nèi)容及其理解:
探究三、楞次定律——感應電流的方向
(1)內(nèi)容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
(師指出上述結(jié)論是物理學家楞次概括了各種實驗結(jié)果提出的,并對楞次的物理學貢獻簡單介紹)
(2)理解:
①、阻礙既不是阻止也不等于反向,增反減同“阻礙”又稱作“反抗”,注意不是阻礙原磁場而阻礙原磁場的變化
②、注意兩個磁場:原磁場和感應電流磁場
③、學生在圖中標出每個螺線管的感應電流產(chǎn)生的等效N極和S極。
根據(jù)標出的磁極方向總結(jié)規(guī)律:
感應電流的磁場總是磁體阻礙相對運動?!澳銇砦也蛔屇銇恚阕呶也蛔屇阕摺?br> 強調(diào):楞次定律可以從兩種不同的角度來理解:
a、從磁通量變化的角度看:感應電流總要阻礙磁通量的變化。
b、從導體和磁體的相對運動的角度來看,感應電流總要阻礙相對運動。
④、感應電流的方向即感應電動勢的方向
⑤、阻礙的過程中,即一種能向另一種轉(zhuǎn)化的過程
例:上述實驗中,若條形磁鐵是自由落體,則磁鐵下落過程中受到向上的阻力,即機械能→電能→內(nèi)能
(3)應用楞次定律步驟:
①、明確原磁場的方向;
②、明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少;
③、根據(jù)楞次定律(增反減同),判定感應電流的磁場方向;
④、利用安培定則判定感應電流的方向。
(4)楞次定律的應用
例:兩同心金屬圓環(huán),使內(nèi)環(huán)A通以順時針方向電流,現(xiàn)使其電流增大,則在大環(huán)B中產(chǎn)生的感應電流方向如何?若減小電流呢?
解:⑴由安培定則A環(huán)中電流產(chǎn)生的磁場方向向里
⑵穿過大環(huán)的磁通量增大
⑶由楞次定律可知感應電流的磁場向外
⑷由安培定則得外環(huán)感應電流為逆時針
同理當電流減小時,外環(huán)中感應電流方向為順時針
(5)楞次定律的特例——閉合回路中部分導體切割磁感線
問題1:當閉合回路的部分導體切割磁感線也會引起磁通量的變化,從而使回路中產(chǎn)生感應電流,這種情況下回路中的電流的方向如何判斷呢,可以用楞次定律判斷電流的方向嗎?
答:當然可以用楞次定律來判斷感應電流的方向,如果導體棒ab向右運動,則由楞次定律可知,穿過閉合回路的磁通量增加,則感應磁場就要與原磁場方向相反,即感應磁場方向向外,所以感應電流的方向adcba
問題2:用楞次定律判斷感應電流的過程很復雜,能否找到一種很簡單的方法來判斷閉合回路中部分導體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢?
答:有簡單的方法,如果我們仔細研究電流I的方向、原磁場B的方向、導體棒運動的速度v的方向,就能找出一種方法——右手定則:
(6)右手定則
(1)右手定則的內(nèi)容:伸開右手讓拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi),讓磁感線垂直從掌心進入,拇指指向?qū)w運動方向,其余四指指向的就是導體中感應電流方向
(2)適用條件:切割磁感線的情況
(3)說明:
①、右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問題也可用楞次定律求解
②、右手定則較楞次定律方便,但適用范圍較窄,而楞次定律應用于所有情況
③、當切割磁感線時電路不閉合,四指的指向即感應電動勢方向(畫出等效電源的正負極)
(四)反思總結(jié),當堂檢測。
(五)發(fā)導學案、布置預習。
在下一節(jié)課我們一起來學習楞次定律。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分,著重分析科學家是如何設計實驗,如何得出恰當?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設計意圖:布置下節(jié)課的預習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設計
一、楞次定律
1.內(nèi)容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
2、理解:
二、楞次定律的特例——閉合回路中部分導體切割磁感線
(1)、右手定則的內(nèi)容:伸開右手讓拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi),讓磁感線垂直從掌心進入,拇指指向?qū)w運動方向,其余四指指向的就是導體中感應電流方向
(2)、適用條件:切割磁感線的情況
(3)、說明:
①、右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問題也可用楞次定律求解
②、右手定則較楞次定律方便,但適用范圍較窄,而楞次定律應用于所有情況
③、當切割磁感線時電路不閉合,四指的指向即感應電動勢方向(畫出等效電源的正負極)
十、教學反思
1、在課堂教學中注重多種能力的培養(yǎng):
本節(jié)內(nèi)容應以實驗為主,通過實驗總結(jié)楞次定律。通常情況,都是由教師演示,學生觀察,得出結(jié)論。但本節(jié)課以學生為主,讓學生實驗,得出結(jié)論,驗證結(jié)論等等,教師只起引導和組織的作用,這樣不僅能讓學生對楞次定律理解深刻,而且也培養(yǎng)了學生實驗操作技能以及分析、歸納、概括、總結(jié)等邏輯思維能力。
2、用現(xiàn)代化教學手段進行教學:
雖說實物演示最直觀明了地反映事物的某些現(xiàn)象,但通過它我們只能看到一些宏觀現(xiàn)象,對定律微觀本質(zhì)的分析(比如:磁極周圍的磁感線既看不見,又摸不著)就無能為力了,教師將現(xiàn)代化教學手段
引進課堂,應用生活中的有趣物理實驗,生動形象地展示兩磁場間阻礙作用,不僅突出本節(jié)的重點,還突破了難點,使學生對定律有一個深刻理解,生動的記憶,同時又激發(fā)了學生的學習興趣。
3、采用類比教學變抽象為具體:
本節(jié)課除了采用常規(guī)的啟發(fā)式、實驗等直觀教學法等,還特別注意利用比喻的方法,尤其對于楞次定律這一類字數(shù)少但難理解和記憶內(nèi)容,教師在師生得出定律之后,將定律概括成“增之減之,減之增之”八個字,方便了學生理解和記憶,之后又做個擬人化的比喻,將感應電流比喻成一個專門與“父母”“對著干”的“壞孩子”,不僅將抽象的內(nèi)容生動具體化,還調(diào)節(jié)了課堂氣氛。
4、注重德育滲透
這一節(jié)課講授的楞次定律是從實驗分析開始,歸納概括出初步結(jié)論后,再用實驗來驗證,不僅體現(xiàn)物理學科是實驗學科的特點,培養(yǎng)了學生實事求是,嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,還符合辯證法中從實踐中來,再回到實驗中去的認識規(guī)律,達到對學生的辯證唯物主義教育。
十一、學案設計(見下頁)