房鴻將
摘要:本節(jié)是對電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向的判定,從楞次定律和右手定則兩個方面展開,重點落在楞次定律的分析上。通過師生共研,學(xué)生更深層次理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、尊重知識的良好品德。
關(guān)鍵詞:楞次定律;右手定則
一、前期分析
學(xué)情分析
學(xué)生在之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了電流、電場的基礎(chǔ)知識,以及感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件和右手螺旋定則等,并且高二學(xué)生已經(jīng)具備了一定的觀察分析能力和實驗探究能力,但是學(xué)生的抽象思維還比較薄弱,因此在學(xué)習(xí)楞次定律時還有一定的困難。
本節(jié)課的教學(xué)重難點為:如何通過實驗探究總結(jié)出楞次定律;如何正確理解楞次定律的內(nèi)容。
二、教學(xué)用具
開閉環(huán)實驗裝置、條形磁鐵、塑料管、鋁管、靈敏電流計、螺線管、導(dǎo)線
三、教學(xué)方法
實驗探究法、啟發(fā)式講授法、分析比較法;
四、教學(xué)過程
1.回顧舊知,猜想假設(shè)
問題1:感應(yīng)電流方向與什么有關(guān)?
2.實驗探究,驗證猜想
教師拿出靈敏電流計、螺線管和導(dǎo)線組成的閉合回路,請一名學(xué)生將條形磁鐵的N極向下,分別將它插入、拔出螺線管,提醒學(xué)生觀察電流計指針偏轉(zhuǎn)方向。再將條形磁鐵的s極向下,重復(fù)剛才的實驗。
問題2:在實驗過程中,原磁通量變化以及原磁場的方向是什么?根據(jù)電流計指針偏轉(zhuǎn)情況,感應(yīng)電流的方向以及感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向又是什么?
學(xué)生觀察,完成表格。
問題3:觀察實驗數(shù)據(jù),找出四個變量間的關(guān)系?
教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律,得到結(jié)論,概括為”增反減同”,從而驗證猜想。
教師繼續(xù)提出問題
(1)通過實驗分析,怎樣用一句話把判斷感應(yīng)電流方向的方法總結(jié)出來?
(2)從下面四點理解“阻礙”的物理意義:誰阻礙誰?阻礙什么?如何阻礙?結(jié)果如何?
學(xué)生一起共同討論交流完善,提出楞次定律: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,使學(xué)生從磁通量的角度認識了楞次定律。
3.深化理解,鞏固提高
(1)演示強磁鐵靠近、遠離開閉環(huán)實驗
問題4:當強磁鐵靠近、遠離閉合和斷開鋁環(huán)時,鋁環(huán)的運動情況是怎樣的?
學(xué)生經(jīng)過觀察回答,教師引導(dǎo)學(xué)生從磁通量變化角度分析實驗現(xiàn)象,總結(jié)為“來拒去留”。
(2)演示磁鐵從鋁管和塑料管中同時下落的實驗
問題5:磁鐵在鋁管中下落時間為何大于在塑料管中下落時間呢?
問題6:猜想下鋁環(huán)與鋁管有什么聯(lián)系嗎?
教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)“來拒去留“分析磁鐵磁鐵在鋁管中下落時間大于在塑料管中下落時間。另外,磁鐵在鋁管中雖然受到了向上的阻力而延緩了它下落的時間,但磁鐵最終還是從鋁環(huán)中落了下來,說明阻礙并不是阻止。
通過這兩個實驗,從運動的角度使學(xué)生進一步理解了楞次定律,從而突破了重難點。
練習(xí):根據(jù)楞次定律判斷下圖導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向。
學(xué)生:依據(jù)“增反減同”可判斷甲圖ab中的電流為b→a,乙圖ab中的電流為b→a。
教師:像這樣閉合電路部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向還可以用右手定則來判斷。
師生學(xué)習(xí)右手定則內(nèi)容
4.課堂練習(xí),深化新知
【例1】如圖所示,通電導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則()
A.若線圈向右平動,其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d
B.若線圈豎直向下平動,無感應(yīng)電流產(chǎn)生
c.當線圈以ah邊為軸轉(zhuǎn)動時,其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d
D.當線圈向?qū)Ь€靠近時,其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d
【例2】如圖所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌PP和QQ都處于同一水平面內(nèi),P和O之間連接一電阻R,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,現(xiàn)在垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN,用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒MN,以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是()
A.感應(yīng)電流方向是N→M
B.感應(yīng)電流方向是M→N
c.安培力方向水平向左
D.安培力方向水平向右
五、課堂小結(jié),體驗收獲。
六、作業(yè)布置,鞏固新知。
七、教學(xué)反思,利于成長。
這節(jié)課用實驗引入,在上一節(jié)課的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生觀察不同磁極、不同運動方向,電流計指針偏轉(zhuǎn)方向不同,激發(fā)了學(xué)生求知的欲望。有條件的話,可以運用分組實驗,培養(yǎng)學(xué)生動手能力,體驗著探究過程,感受著科學(xué)精神。在學(xué)生尋找規(guī)律出現(xiàn)困惑時,教師適當引導(dǎo)即可。最好讓學(xué)生自己思考,交流,完善,最后得出判斷感應(yīng)電流方向的方法,這才是實驗探究意義所在。