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《楞次定律》新课教学探究

2017-08-12谭小凌汪梅兰

成长·读写月刊 2017年8期
关键词:楞次定律感应电流

谭小凌+汪梅兰

【摘 要】为突破选修3-2中《楞次定律》这一节的难点,新课时以教材为载体,将教材中的演示实验转变为小组合作探究性实验。在老师的引导下,学生通过实验探究,归纳、总结出楞次定律,再将它用到练习中,进一步加深了对它的理解。

【关键词】原磁场;感应电流;感应电流的磁场;原磁通量的变化

楞次定律涉及的因素多,包括了原电流的方向、原磁场的方向、回路磁通量的变化、感应电流的方向及感应电流方向产生的磁场。同时,楞次定律的理解比较抽象。因此,楞次定律成为本章的一个难点。要有效突破这个难点,必须充分调动学生的积极性,让他们自己去探索、去发现。于是,在新课教学中,以教材为依据,将教材中的演示实验变为小组合作探究性实验。

一、创设情景——引入新课,激发兴趣

教师活动:轻质铝环套在可拆变压器竖直放置的条形铁芯上,在接通电源的瞬间,出现了铝环上跳的现象。铝环为什么会上跳呢?

学生活动:猜想讨论

教师活动:不能否定学生的任何猜想,给学生留下探索的欲望。

二、设计实验,探索实验

学生活动:探究一、为探究电流流入电流表时,其指针偏转方向跟电流的关系。设计、连接电路,并完成表1。

教师活动:根据探究发现,只要有电流表就能判断电流的方向。我们还能找到不通过电流表也能判断电流方向的方法吗?

学生活动:猜想。

学生活动:探究二、设计、连接电路,按四种方式探究感应电流方向遵循的规律。

教师活动:规定:B原方向是磁铁磁场的方向;Φ原变化是线圈磁通量的变化;I感的方向是线圈电流方向;B感的方向是线圈产生磁场的方向;I原的方向是将条形磁铁等效为环形电流,环形电流的方向,完成表2。

三、分析现象,得出结论

教師活动: B感与?椎原变化的关系是什么?

学生活动:甲:B感阻碍?椎原增加;乙:B感阻碍?椎原减小;丙:B感阻碍?椎原增加;丁:B感阻碍?椎原减小。

教师活动:能否归纳出更简洁的形式?

结论一、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。我们把它叫做楞次定律。

教师活动:借助多媒体对楞次简介,让学生了解他在电磁感应现象建立过程中的贡献,让学生体会探索自然规律的态度与精神。

教师活动:从因果关系和能量守恒两个方面理解楞次定律,完成表3。

教师活动: B原和B感的方向与回路磁通量的变化有什么关系?

学生活动:分析、对比四种情况,并归纳。

教师活动:引导学生归纳B原与B感的方向满足“增反减同”。

教师活动:对比原电流和感应电流的方向,它们间有什么关系?

学生活动:分析、对比,归纳出原电流与感应电流的方向满足“增反减同”。

教师活动:将螺旋管等效为磁铁,条形磁铁相对螺旋管运动有什么特点?

学生活动:分析、对比四种情况。

教师活动:条形磁铁的相对运动满足“来拒去留”。回路磁通量增加时,条形磁铁受到通电螺线管的排斥;回路磁通量减小时,条形磁铁受到通电螺线管的吸引;

结论二、感应电流总要阻碍产生它的原因。——楞次定律的另一种表述。

四、课堂练习

例题1 法拉第最初发现电磁感应现象的实验,如图1所示。软铁环上绕有M、N两个线圈,当M线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈N中的感应电流沿什么方向?

学生活动:完成下问,归纳解题思路。

能产生感应电流的闭合回路是哪个线圈?M线圈产生的磁场是原磁场,进入N线圈方向? N线圈中磁通量变化的规律是? 判断感应电流产生磁场方向是?(楞次定律) 判断出感应电流方向在N线圈中是?(安培定则)

教师活动:1、运用楞次定律判定感应电流方向的思路。解题思路:先定原,在定变,减相同,增相反,安培定则来判断。

2、拓展:若M线圈开关是断开的,当开关闭合瞬间,线圈N中感应电流的方向是?

学生活动:分析、解答、讲解。

五、巩固练习

六、课堂小结

物理是以实验为基础的自然学科,规律性教学应该回归到探究的过程,而不以获得结论为目的。通过小组合作探究,培养了学生动手、动脑的能力,合作交流的能力,归纳总结的能力,也培养了学生的探究能力。为了将探究过程难度降低,教师适当引导实验方案的设计与制定。学生小组合作探究实验,记录观察结果。教师引导学生分析实验现象,归纳实验结果。通过课堂练习,给学生提供思考的方向,引导学生去分析问题、解决问题,达到促进楞次定律理解的目的,降低楞次定律的难度。

参考文献:

[1]汪志杰.例析 2006年高考理综卷对“电磁感应”的考查[J].数理化解题研究:高中版,2006 .

[2]张大昌,彭前程.普通高中课程标准实验教科书物理[M].北京:人民教育出版社,2004.

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