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高中物理实验探究案例
高中物理实验探究案例
发布时间:2020-03-26 来源:
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高中物理实验探究案例
付出是成功的基石
——《楞次定律》探究案例
【案例背景】
教材指明了教学的方向,让学生通过自己的亲身体验经历科学
探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物
理问题,验证物理规律。其目的在于让学生通过自己的亲身体验来
了解知识的形成和发展过程
,
丰富他们的学习经历
,
提高他们学习物
理的积极性和主动性
,
激发学生学习物理的兴趣
,
同时在探究中发现
问题、解决问题,提高学生的科学素养。
【教材所处的地位】
法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律,一个
判定感应电动势的大小,
一个判定感应电流的方向,
二者前后关联,
映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。楞次定律是电磁学的
一个重要规律,对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基
础,在高考试题中常以综合题的形式表现出来,要求学生能够灵活
的运用。本节内容的课程标准:通过探究,理解楞次定律。在本节
课的教学中要充分发挥学生的主体作用,使全体学生积极参与到教
学中来,努力做好探究实验,并且仔细观察实验现象,从中总结出
存在的物理规律。
【学情分析】
2
本节课是规律的探究课。面对新现象,新问题,且没有唯一固
定的答案,学生有浓厚的探究欲望,为其思维的发散提供了较大的
空间。本节内容,数学运算,物理理论要求不高,适当地又降低了
学习难度,运用了学生自主实验探索的教学方法,边实验边教学,
引导学生观察、分析、归纳实验现象,得出结论。
【教学目标】
1
、知识与技能:
1
)通过实验探究得出感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变
化,并会叙述楞次定律的内容;
2
)理解楞次定律内容中“阻碍”二字的含义;
2
、过程与方法:
1
)动手实验,体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题;
2
)关注实验现象,总结出规律,培养学生抽象思维能力和创
新思维能力。
3
)通过思考与讨论,能对楞次定律进行初步应用。
3
、情感态度与价值观:
学生直接参与物理规律的创造过程,激发学生对科学实验的探
究热情,培养学生热爱科学、尊重知识的良好品德。
【重点难点】
3
重点:楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。
难点:感应电流的磁场与原来磁场之间的关系,定律内容表述
中“阻碍”二字的理解
【教学方法】
1
、教学方法:运用科学探究模式实施教学
2
、教学手段:演示实验、学生分组实验、多媒体辅助
【设计思想】
本节作为一堂物理规律课的教学,重点在于指导学生思考问题
的方法和利用实验研究物理规律的手段。为此本课采用学生分组随
堂实验探究的操作模式,学生在老师的启发和帮助下通过自己实验
操作来发现、解决问题,获取新知识。在教学过程中,抓住知识的
产生过程,
积极引导学生主动探究,
突出学生的课堂教学的主体地位。
【教学过程】
一、实验引入,激发探究
教师演示环跳实验让同学思考讨论下面问题:
金属环为什么会跳起来?抓住学生回答问题中的感应电流问
题,提出:感应电流的方向与什么因素有关,有什么关系?
鼓励学生大胆想象,与学生一一分析每一种猜想,确定最有可
能的一个猜想:感应电流的方向与磁通量的变化有关。
磁通量的变化与原磁场的方向以及运动有关,那么感应电流的
4
方向与它有什么联系呢?
“感应电流的方向与原磁场的方向两个不同的物理量,难以比
较,我们该如何与它们建立联系呢?”
可以通过感应电流磁场的方向和原磁场的方向比较
二、学习新课,开始探究
1
、教师启发,完成电流方向的指示设计
我们要解决的问题是感应电流的方向问题,我们要做的什么呢?
没有电流时,指针在表盘的中央,当电流从不同的接线柱流入
时,指针的偏转方向不一样,我们可以根据指针的偏转方向判定电
流的输入方向。
该设计怎样的电路来查明电流方向与电表接线柱的关系?
同学之间交流,共同完成设计
按照设计的方案,
连接电路,
辩明指示的方向并做简要的交代。
2
、教师主导,完成实验方案设计和数据收集
根据实验要求利用(灵敏电流计,标明导线绕向的线圈,条形
磁铁,导线等)实验器材设计出实验电路图,说明实验操作过程,
并设计出实验现象记录表格。
(
3
到
4
分钟后,
教师开始巡视。
学生
可能通过磁铁的运动改变线圈磁场;也可能用电磁铁代替磁铁,通
过电磁铁的运动、
滑动变阻器的滑动或电键的通断控制磁场变化等。
教师根据巡查的情况,挑
1
个具有典型代表性的方案让学生上台介
绍说明,并利用实物投影仪显示。最后根据老师和同学们的建议,
5
修订完善一个简单易做的实验方案。
)方案如下:
N
极向
条形磁铁运动的情况
下插入线
圈
原磁场方向
(向上或向
下)
穿过线圈的磁通量变
化情况(增加或减少)
感应电流的方向
(流过
灵敏电流计的方向)
感应电流的磁场方向
(向上或向下)
实验结论
N
极向
上拔出线
圈
S
极向下
S
极向上拔出线
插入线圈
圈
学生:根据实验方案进行电路图连接与实验操作,并填好实验
现象记录表格。
教师:巡查提醒学生实验操作的规范性,及时帮助学生解决实
验中遇到的问题。
3
、师生共同分析,从个性中找出共性,总结规律
问:感应电流产生磁场的方向是否始终与原磁场的方向相同或
相反?
6
回答小结:不一定。有时相同,有时相反。
(推翻原有的猜想,
为建立新认知结构做铺垫)
问:在什么情况下,
B
感与
B
原同向?在什么情况下,
B
感与
B
原反向?
回答小结:当Φ原增大时,
B
感与
B
原相反;当Φ原减小时;
B
感与
B
原相同。
(进一步探讨关系)
问:你认为感应电流产生的磁场对磁通量的变化起什么作用?
回答小结:当Φ原增大时,
B
感与
B
原相反,它不想让穿过线
圈的磁通量增大;当Φ原减小时;
B
感与
B
原相同,它不想让穿过
线圈的磁通量减小。即
B
感对磁通量的变化起阻碍作用
若用一句简捷的话来概括的话,可以这样讲:感应磁场总是阻
碍原磁通量的变化。
早在
1833
年,楞次总结了大量的电磁感应实验结果,提出了
该定律,它的原文是这样的:
“感应电流具有这样的方向,即感应
电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定
律”
问:大家觉得判断感应电流的方向时,起关键作用的词是什么
词?
----
“阻碍”
①谁起阻碍作用?
----
感应电流的磁场
②阻碍了什么?
------
阻碍原磁通量
③阻碍的结果如何?
----
取到“延缓”的效果
三、课堂小结
今天我们用实验探究了感应磁场和原磁场方向的关系,总结出
7
了感应磁场总是阻碍原磁通量的变化。并进一步用实验来理解楞次
定律中“阻碍”这两个字。当穿过闭合回路的磁通量增加,感应电
流的磁场与原磁场相反;当穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电
流的磁场与原磁场同向。即“增反减同”
。
【
案例反思
】
1
、本节课的重点与难点是让学生在实验基础上,综合结果得
出楞次定律。进一步让学生理解电磁感应的本质。实际教学中发现
还有一个难点,就是螺线管的绕向。这个问题不弄清楚,学生的探
究实验就比较混乱,实验得出的结果会与定律相反,不利于定律的
得出。
2
、探究式教学改变了学校教学始终围着考试转的局面
,
真正把
教学的重心放在培养学生的创新精神、实践能力和终身学习的能力
上
,
让学生养成爱观察、爱实验的习惯。
3
、付出是成功的基石,虽然经历了太多失败,但通过让学生
自己动手操作、动眼观察、动脑思考,让他们自己获取知识,不仅
活跃了课堂气氛,还发展了学生的思维能力和创新能力。
4
、最为突出的问题还是时间不够,学生用了较长时间才完成
实验,之所以费时是因为感应电流的磁场方向不好判断,这与实验
器材有很大的关系,那个螺线管的两个接线柱都在顶座上,这样就
会较难判断。
8
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/65673dcbf505cc1755270722192e453610665bbb.html
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