磁场教案范例6篇

磁场教案

磁场教案范文1

1.知道磁场对通电导体有作用力。

2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。

3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。

4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。

5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。

(二)教具

小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用),如课本图12-10的挂图,线圈(参见图12-2),抄有题目的小黑板一块(也可用投影片代替)。

(三)教学过程

1.引入新课

本章主要研究电能;第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送。电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器--电动机。

出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。

提问:电动机是根据什么原理工作的呢?

讲述:要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现--电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。

2.进行新课

(1)通电导体在磁场里受到力的作用

板书课题:〈第四节磁场对电流的作用〉

介绍实验装置,将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12-9)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察。

演示实验1:用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路),让学生观察铝箔筒的运动情况,并回答小黑板上的题1:给静止在磁场中的铝箔筒通电时,铝箔筒会_____,这说明_____。

板书:〈1.通电导体在磁场中受到力的作用。〉

(2)通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关

教师说明:下面我们进一步研究通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。

演示实验2:先使电流方向相反,再使磁感线方向相反,让学生观察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2:保持磁感线方向不变,交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以改变磁感线方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。

归纳实验2的结论并板书:〈2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。〉

(3)磁场对通电线圈的作用

提问:应用上面的实验结论,我们来分析一个问题:如果把直导线弯成线圈,放入磁场中并通电,它的受力情况是怎样的呢?

出示方框线圈在磁场中的直观模型(磁极用两堆书代替),并出示如课本上图12-10的挂图(此时,图中还没有标出受力方向)。

引导学生分析:通电时,图甲中ab边和cd边都在磁场中,都要受力,因为电流方向相反,所以受力方向也肯定相反。提问:你们想想看,线圈会怎样运动呢?

演示实验3:将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通过,让学生观察线圈的运动情况。

教师指明:线圈转动正是因为两条边受力方向相反,边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。

提问:线圈为什么会停下来呢?

利用模型和挂图分析:在甲图位置时,两边受力方向相反,但不在一条直线上,所以线圈会转动。当转动到乙图位置时,两边受力方向相反,且在同一直线上,线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。

板书结论:〈3.通电线圈在磁场中受力转动,到平衡位置时静止。〉

(4)讨论

①教材中的"想想议议"。

②小黑板上的题3:通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______能,得到了______能。

3.小结:板书的四条结论。

4.作业(思考题):电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而转动的道理工作的。但实际制成电动机时,还有些问题需要我们解决,比如:通电线圈不能连续转动,而实际电动机要能连续转动,这个问题同学们先思考,下节我们研究。

(四)说明

磁场教案范文2

关键词:磁感应强度 定性分析 定量算 教学衔接

2011年全国高考理综(物理)试卷第15题考查了“磁感应强度”这一知识点。根据《2011年普通高等学校招生全国统考大纲:理综》的要求,对这部分知识内容要求掌握的程度属于第Ⅱ类,即要求对“磁感应强度”理解其确切含义及与其他知识的联系,能够叙述和解释电磁感应强度这一概念,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。本文通过定性分析和定量算题目中涉及的磁场中的四点的磁感应强度,在得出正确答案的过程中,分析大学物理电磁学知识和中学物理电磁学知识的衔接。

一、原题和参考答案

两个相互平行长直导线分别通以相反的电流I和I(如图1),且I>I,a、b、c、d是导线某一横截面所在平面上的四点,a、b、c与两导线共面,b在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直,磁感应强度可能为零的是( )。

A.a点 B.b点 C.c点 D.d点

参考答案为:c。

二、对答案的定性分析

高中教材的相关内容:电流能够产生磁场,磁感线形象描述各点的磁场方向,磁感线上每一点的切线方向和这一点的磁场方向一致,直线电流磁场的磁感线是围绕通电直导线的同心圆,直线电流的方向跟磁感线方向之间满足安培定则。磁感应强度用通电导线受到的安培力F、电流强度I和导线的长度L的比值B=F/IL来定义,磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的大小描述该点磁场的强弱,其方向与该点磁场的方向一致。[1]

知识的拓展:直线电流产生的磁场用磁感应强度来描述其强弱和方向,直线电流产生的磁场中某一点的磁感应强度的方向在与直线电流的方向满足安培定则的同心圆的切线上;直线电流强度越大,该直线电流产生的磁场越强,描述该磁场的磁感应强度就越大;直线电流产生的磁场中某一点到直线电流的距离越大,该点的磁感应强度越小;磁感应强度是矢量,满足矢量叠加原理,即若空间有多个电流存在,则磁场中某一点的磁感应强度应是每一个电流产生的磁场在该点的磁感应强度的矢量叠加。

答案分析:对于a点的磁感应强度是I、I分别产生的磁场在a点的磁感应强度、的矢量叠加,垂直向上、垂直向下,但I>I,且a到I的距离小于a到I的距离,因此、的矢量和不会为零;对于b点的磁感应强度是I、I分别产生的磁场在b点的磁感应强度、的矢量叠加,垂直向下、垂直向下,因此、的矢量和不会为零;对于d点的磁感应强度是I、I各自产生的磁场在d点的磁感应强度、的矢量叠加,如图2所示,由于I>I,虽然d到I、I的距离相等,但、水平方向的分量不能相互抵消,、竖直向下的两个分量和不会为零;对于c点的磁感应强度是I、I产生的磁场在c点的磁感应强度、的矢量叠加,垂直向下、垂直向上,I>I,同时c到I的距离大于c到I的距离,因此B、B的矢量和可能为零,所以答案为c。

三、定量算

高中物理教材对磁感应强度主要是定性分析,大学物理却要求从定性分析转为定量分析和算。现将该题的已知条件作定量假定,设两个相互平行长直导线为无限长,分别通以相反的电流I和I,且I=3I=I,ab=bc=bd=l,I、I分别处于ab和bc的中点,分别算a、b、c、d四点的磁感应强度。根据毕奥―萨伐尔定律,在直导线上取电流元Id,电流元Id在空间某点p(点p相对于电流元Id的位置矢量为)产生的磁感应强度的大小为dB=,其方向满足右手定则,写成矢量式为d=。整个载流导线L在点P产生的磁感应强度,等于各电流元在点P产生的磁感应强度的矢量和,即=?蘩。通过积分B=?蘩sinαdα=(cosα-cosα)对无限长载流直导线,α=0,α=π,距离导线a处的磁感应强度大小为B=,其方向满足右手定则。[2]根据磁感应强度的叠加原理,考题中a、b、c、d四点的磁感应强度应为I和I在该处产生的磁感应强度的矢量叠加,因此,a点的磁感应强度(在纸平面内取向上为正,向下为负)为:

B=-=-=

b点的磁感应强度为:

B=--=--=-

d点的磁感应强度为:

在x方向

B=×-×=×-×=•

在y方向

B=-×-×=-×-×=-•

C点的磁感应强度为:

B=-+=-+=0

通过算,c点的电磁感应强度为零。

四、启示

2011年全国高考理综(物理)试卷第15题虽然是一道选择题,却充分体现了新课程的理念,对中学物理教师的教学工作提出了更高的要求。中学物理老师讲述某一物理概念或规律,应把握教材和大纲,同时应知道这在大学教材中是如何讲的,以更高的理论高度指导中学物理教学,才能游刃有余。

参考文献:

[1]人民教育出版社物理室.全日制普通高级中学教科书(物理第二册)[M].北京:人民教育出版社,2003:94-101.

磁场教案范文3

关键词:学案导学高中物理教学

现阶段,高中物理教材涵盖力学、电学、磁学、热学与光学等内容,其中概念课与规律课是高中物理最主要的两大课型.长期以来,单向的灌输式教学模式曾凭借其“简易高效”、便于教师组织教学的优越性受到广大教育工作者的青睐.在基础教育课程改革的进程中,学案导学因其突出学生自主学习、合作探究能力的培养,能够有效克服传统教学模式自身难以克服的诸多弊端而被逐渐重视和推广.

下面笔者以“楞次定律”这节规律课为例具体阐述导学案的使用.

一、教师出示学案,明确学习目标

学案导学是教育改革下的产物,是将新课程理念付诸教学实践的一种有效方法.教师有责任支持、尝试,并不断完善.学案导学所倡导的交流、合作、探究学习理念,无疑是进步的,它把过去教育关注的教师怎样“教好”转移到学生怎样“学好”上来,为教育指明了方向.当然,教学模式没有最好,只有更好,不管什么样的新兴模式,都要经得起实践的检验,并不断完善.教学始于目标,也终于目标.正如布卢姆所说:“明确的教学目标是有效教学的起点.”因此,学案导学实施的第一个环节是,课前向学生出示学案,运用严谨的语言准确表述W习目标以及学习重、难点,为学生的自主学习指明方向.学案导学要想更好地应用于物理学科,既要符合其倡导的先进理念,又要结合自身特点做相应的调整,教师出示的学案是十分关键的,并且需要不断完善.

二、学生依案自学,教师依案导学

实施学案导学教学是时展的要求,是新课程理念在物理教学中积极实践的具体体现.实施学案导学,使学生的主体性作用和自主性的探究能力培养得到保证,也使教师的教学主导性作用得到有效而有形的体现.在教师的引导下,使学生借助于学案像科学家发现真理那样以类似科学探究的方式展开学习活动,通过自己大脑的独立思考和探究,弄清事物发展变化的起因和内在联系,从中探索出知识规律的教学模式.其过程:学生依据学案自学,完成导学案中的预习案部分.教师依据学生完成的情况分析学情,找出教学的突破口,明确引导的方法、手段.首先,创设情境,引入新课.教师通过演示磁铁在不接触铝盘的情况下控制铝盘的运动,与学生的磁铁不能吸引铝的固有观念冲突,引发学生的学习动机.接着,教师让学生重现上一节课探究感应电流产生条件的实验,一方面让学生复习旧知识.另一方面,引导学生观察磁铁靠近和远离螺线管时电流计指针偏转方向是否一样,以及N极和S极分别靠近螺线管时灵敏电流计指针偏转方向是否一样.教师进一步设问:感应电流的方向与什么物理量有关呢?学生通过对比不难给出合理的猜想:感应电流的方向可能与原磁场方向和通过线圈内部磁通量的变化有关.整个环节,学生亲自动手实验,亲自观察实验现象,亲自思考教师提出的问题并尝试解答,实现了教师引导下的自主学习.

三、学生合作探究,教师引导参与

当学生猜想出感应电流的方向可能与原磁场方向有关,还可能与螺线管内部磁通量变化有关后,接下来就要通过实验探究它们之间究竟遵循怎样的规律.在探究过程中,需要完成一系列任务:实验需要哪些器材?实验电路怎样连接?实验过程中需要观察和判断哪些物理量或物理现象?如何根据现有器材制定出一套可行的实验方案等.通过解决问题,使学生获取知识,提高能力.这是教师参与下的小组合作探究.实验目的决定实验方案,方案又是选取器材的依据.因此,教师要引导学生从探究感应电流方向与原磁场方向及线圈内部磁通量变化关系的实验目的出发考虑器材的选取、实验方案的设计以及需要观察和判断的物理量等.这样,学生容易考虑到可以用灵敏电流计判断感应电流方向,条形磁铁控制原磁场方向和线圈内部磁通量变化.按照教材中利用灵敏电流计的偏转判断感应电流方向,则需要提前用试触法弄清楚电流计指针偏转方向与电流流向的关系,教师可以引导学生思考可否利用现有的发光二极管的单向导电性判断感应电流方向,并最终制定出一套可行的实验方案(如图1):首先明确螺线管绕向,然后观察和判断N极插入和拔出时原磁场方向、磁通量变化、二极管发光情况,并据此判断出感应电流的方向和感应电流的磁场方向.再把N极朝下换成S极朝下,重复上述实验过程.在学生探究的过程中,教师始终参与其中,当他们探究出现偏误或碰到困难时给予及时指导,保证实验顺利进行.

四、学生展示成果,教师释难解疑

在学生合作探究后,教师组织小组讨论,并派代表展示探究成果,分析实验现象,并尝试总结实验规律.经过小组讨论解决不了的问题,集中解决.由于楞次定律涉及因素多、关系复杂,且规律隐蔽,学生即便探究出感应电流方向与原磁场方向以及线圈内部磁通量间的一一对应关系,也很难总结出其中的规律,这时需要教师答疑解惑,借助感应电流的磁场方向进行总结.学生容易发现:当螺线管内部磁通量增加时,感应电流磁场方向与原磁场方向相反;当螺线管内部磁通量减少时,感应电流磁场方向与原磁场方向相同.教师进一步解释、整合这两条结论得出楞次定律的内容.接着向学生介绍楞次并不是通过一次实验就得出了定律,而是通过大量的多种形式的艰辛探索才得出来的,借此来培养学生的科学探索精神.在这个过程中,教师要会“导”,需要教师有丰富的知识,高妙的教学机智,精湛的教学艺术.教师可采取两种方式,即点拨或精讲.

五、学生达标训练,教师讲评矫正

遗忘从学习后即刻出现且呈现先快后慢的特点.“学案”中的训练题,教师要督促学生在规定的时间内独立完成,从而及时了解学生对各个知识点的掌握情况.根据反馈结果,及时矫正,并补充补偿性练习题,给学生内化、整理的机会,把知识纳入到个体的认知结构.因此,当学生理解了楞次定律的内容,理清了楞次定律中所涉及的因果关系,熟悉了楞次定律的应用步骤后,教师应该立刻让学生进行达标训练.达标训练,不仅是学生运用和拓展新知识的过程,也是发现问题,反馈学生掌握情况的途径之一.正如梁富老师所说,巩固练习是提高教学质量的好办法,及时进行巩固练习,可以使学生及时反馈,加强学生的理解和记忆.达标训练设置的题目一定要精挑细选,紧扣所学内容.以下面的一道题为例.法拉第最初发现电磁感应现象的装置如图2,金属环上饶有A、B两个线圈,当S闭合瞬间,B中电流计中的电流方向是怎样的?

在上述基础上,教师还要引导学生对自己的思维过程进行反思.反思自己是怎样发现和解决问题的.运用了哪些基本的知识方法、技能、技巧、发生了哪些错误,原因何在.同时,还要对问题进行发散式延伸.

六、学生归纳总结,教师补充整合

在学习一堂新课后,重点内容要加以概括归纳,梳理成线,加深学生的印象,指出易疏忽的知识点,引起学生足够的重视.学生要学会及时归纳总结.归纳出本节课的重点内容,重要规律,整理典型}的解题思路,总结解题方法与技巧等.教师要在此过程中帮助学生补充整合,把本节课所用的物理思想方法、学习方法、思维策略整合起来,促进学生知识的建构,使他们形成更高层次的知识结构.另外,教师要把学生“学案”中的作业设置成难易不同的练习题,让学生根据自己的实际情况,自由选做.推荐作业保证了“学案”的完整性,既面向全体,又分层施教,有利于培养具有创造能力的人才.

总之,学案导学课堂探究教学不同于其他教学手段的特点是“导学探究”.学案作为导学探究的载体,主要是通过问题情境来体现“导学探究”.这就要求学案中设计的问题情境,既要源于课本,又要有所深化和拓展;既要有难度,又要与学生的思维水平相吻合,达到“让学生跳一跳,摘果子”的目的.同时,教师还应重视课堂上的导学探究,实现师生间的双向互动,坚持以学定教的原则,体现学案导学探究的优点.编制科学合理的物理导学案是前提,灵活规范的实施程序是关键.

参考文献

范增民.学案导学教学模式研究[D].曲阜师范大学硕士学位论文,2003.

刘耀.学案导学教学模式的现状和策略研究[D].扬州大学,2013.

高变英.学案导学的教学实践与构建[D].山东师范大学硕士学位论文,2006.

磁场教案范文4

一、情境与探究相结合的“楞次定律”教学案例

(一)新课引入

借助多媒体简单介绍法拉第继奥斯特(电流磁效应)后历经十年艰辛终找出电磁感应规律、楞次在法拉第(磁生电)的研究基础上展开一系列电磁实验探究并于一年后总结出感应电流方向的发现史.结合本堂课的教学目标,笔者提出以下两个问题:“闭合电路产生感应电流的具体条件是什么?”“如何判定电磁感应中感应电流的方向?”

分析借助多媒体为学生创设生动的物理学历史情境与问题情境,快速吸引学生的注意力,让学生在趣味了解物理科学家生平事迹的过程中迅速进入学习状态,让学生带着问题进入课堂,积极引导学生思考,有效激发学生对楞次定律学习的兴趣.

(二)猜想与假设

顺利导入新知后,笔者又抛出一个问题:“既然闭合电路中的感应电流需要激发磁场,那么引起感应电流的原磁场与感应电流所激发磁场的方向二者之间存在何种关系?”,留出2~3 min让学生进行思考与相互讨论.

经思考与讨论后,学生主要得出了三个猜想:

猜想一:原磁场方向与感应电流的磁场方向相同;

猜想二:原磁场方向与感应电流的磁场方向相反;

猜想三:因线圈中磁场变化而产生感应电流,故感应电流的磁场方向与原磁场变化有关.

分析创设问题情境,鼓励学生自由讨论和大胆猜想,在积极思考和相互讨论中促进学生自主探究能力的养成.

(三)学生分组、设计探究

为了进一步验证学生们的猜想,笔者将全班学生分为若干小组,借助手中实验器材合作设计出一个实验方案,并画出相应实验原理图.这个过程中,笔者提出以下问题来引导学生展开设计探究.

问题一:如何知道引起感应电流的线圈中原磁场的方向与变化?

问题二:如何知道感应电流的方向?

通过指导学生将旧电池、滑动变阻器、灵敏电流计正确连接在一起,观察电流计电流方向与指针偏转方向之间的联系.

问题三:如何知道感应电流激发的磁场的方向?

引导学生多角度探究引发磁场变化的因素,如磁铁或者电磁铁的运动能够引发线圈磁场的变化、滑动变阻器的滑动或者电键的通断均能引发磁场变化等.从诸多实验方案选出最具代表性的方案,并请学生进行讲解说明.然后请全班学生提出改进意见,师生共同合作制定简便易行的方案,具体方案如下.

条形磁铁运动的情况N极向下插入线圈N极向上拔出线圈N极向下插入线圈N极向上拔出线圈

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

分析通过问题情境与实验情境的积极创设,在师生共同探究、合作完善实验方案的过程中有效引导和启发学生独立思考与主动探索,同时帮助学生了解知识的来龙去脉,推动学生知识与能力结构的良好构建.

(四)体验交流、实验探究

依据所得实验方案,各小组自行连接电路图,展开实验操作,认真记录实验现象.而笔者则认真巡查学生的实验操作过程,及时纠正一些不规范操作,并适时解决一些实验难题.

分析通过学生合作进行电路图连接与实验操作的实验探究过程,学生的动手能力、探究能力以及合作意识都有了不同程度的提高,相比于教师演示,学生自主进行实验探究,学生学习的主体作用得以充分发挥,使得学习印象更为深刻,知识掌握更加牢靠.

(五)体验感悟、归纳总结

在学生自行动手、真实观察实验现象之后,笔者以提问的方式引导学生进行归纳总结.

问题一:感应电流产生磁场的方向与原磁场的方向是否始终相同或者相反?

该问题的提出将原有猜想,为新认知结构的建立打下良好铺垫.

问题二:感生电流磁场与原磁场所在何种情况下同向?何种情况下反向?

该问题的提出则进一步探讨感应电流磁场方向与原磁场方向之间的关系.

问题三:感应电流产生的磁场对于磁通量的变化具有何种作用?

进一步提炼关系,从而得出初步结论:感应电流所产生的磁场对引起感应电流的磁通量变化总是起着阻碍作用.

分析通过创设问题情境,深化学生对于楞次定律的理解,学生在由易到难、循序渐进的提问中积极动脑,在体验感悟、归纳总结中进一步提升学生的物理探究能力.

(七)体验内化、应用巩固

得出初步结论后,笔者又抛出这样一个问题,以上结论在任何情况下是否都适用呢?同学们能够想出其它方法来进行有效验证吗?

经过认真思索,学生们依据上述电路图将原、副线圈、电源、电流表、滑动变阻器以及导线进行正确连接,通过验证电键闭合、断开以及电阻改变瞬间的感应电流方向变化,判断实验现象是否与理论结论相一致,并认真填写下表.随后,笔者将实验探究结果显示于大屏幕上,最终得出结论:Φ原减小时;B原与B感相同;Φ原增大时,B原与B感相反.

K闭合瞬间K断开瞬间R变大时R变小时

原磁场方向

原磁通量的变化情况

理论判断感应电流的方向

实验中感应电的方向

理论判断与实验是否一致

分析借助微机动画模拟创设物理模型情境,将原本看不见、又摸不着的磁级周围的磁感线生动、直观地展示在学生眼前,形象化地表现两磁场之间的“阻碍”作用,不仅突出本节的重点,而且突破了难点,还使学生对定律有一个深刻理解、生动的记忆,同时又激发了学生的学习兴趣.

(八)解题小结

[LL]最后,笔者选取一经典例题进行深入剖析,深化学生的理解与运用.

例如图所示,一水平放置的矩形线圈abcd,在细长的磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,从图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流( ).

A.沿abcd流动 B.沿dcba流动

C.由Ⅰ到Ⅱ都是abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ是dcba流动

D.由Ⅰ到Ⅱ都是dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ是abcd流动

解析该例题时,笔者引导学生掌握楞次定律判断感应电流方向的基本步骤.首先,对穿过线圈的原磁通量的方向及变化进行准确判断;然后,根据楞次定律对感应电流的磁场方向进行准确判断;最后,根据右手螺旋定则对感应电流方向进行准确判断.

磁场教案范文5

关键词:高中物理;核心素养;教学设计;楞次定律

物理核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成适应学生未来发展所需要的必备能力与关键品格,它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合体.基于核心素养的物理课堂教学,要求我们在教学设计中,关注“物理观念”“科学思维”“实验探究”和“科学态度与责任”四个维度.每个维度都有其特定的素养形式与素养内涵,本文以《楞次定律》为课例,谈谈基于核心素养的高中物理课堂教学的设计与思考.

一、基于物理核心素养的教学内容分析

《楞次定律》是一节典型的学习难度较大的物理规律探究课,一是涉及的因素多,有磁场方向、磁通量的大小、磁通量的变化、线圈绕向、电表指针偏转、电流方向等.虽然学生已经对这些物理量有了基本的了解,但在同一实验中涉及那么多的物理因素,学生感到难以理清头绪.二是规律比较隐蔽,难以通过一般的概括获得规律,要求有很强的分析、推理和概括能力.“楞次定律”因其内容的复杂和表述的间接使规律显得更加抽象.前面学习的“电场”和“磁场”描述的场都是“静态场”,大小和方向是恒定的,而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,学生理解难度增大.

针对课题《楞次定律》的特点,基于物理核心素养,我们对教学内容进行分析,列出了核心素养所对应的教学内容(见表1).

二、基于物理核心素养的教学目标确立

教学目标是通过一定的教W程序后学生所获得的素养或能力的状态的描述,是指教学活动实施的方向和预期达成的结果.

我们认为核心素养不能替代教学目标,核心素养是学生必备的品格和关键能力,是人的最终发展目标,而教学目标是指某一具体的教学活动预期达到的结果(学生心理与行为的变化),是一个特定过程的最终状态.因此,要形成核心素养这个“状态”,离不开每一节课的教学的“小目标”.为此我们根据物理核心素养的素养形式与素养内涵,列出了本课的教学目标(见表2).

三、基于物理核心素养的教学过程

在基于物理核心素养的教学内容分析和教学目标确定的基础上,设计基于学生物理核心素养的培养的教学过程.

(一)基于真实情境 提出研究的物理问题

通过演示实验创设问题情境,可以调动学生学习兴趣,激发学生的求知欲,并提出需要深入探究的物理问题.我们从学生原有的认识入手,条形磁铁穿过闭合线圈产生感应电流,设计演示实验,如图1所示,条形磁铁穿过线圈,用微电流传感器检测线圈中的电流如图2所示,学生能分析观察到的物理现象,提出可探究的物理问题――感应电流的方向的变化与哪些因素有关? 这样引入的目的是培养学生发现问题和提出问题的能力.

(二)参与方案制定 经历实验探究过程

我们立足教材,并对教材进行延伸和深挖.以问题为导向,通过一组活动,从科学猜想到设计实验,再进行实验研究,在课堂上让学生经历探究的全过程,真切感受到科学探究的乐趣,提升对科学本质的认识,提高实验探究的能力,逐步发展丰富物理核心素养.

活动1(科学猜想与设计实验)

在对图2所示的现象分析基础上,进行科学猜想――感应电流的方向与磁场的磁通量的变化有关.

制定“探究感应电流方向与磁通量变化的关系”的实验方案,要有产生感应电流的实验装置(如图3所示),变量的控制(磁铁的极性和运动方向、线圈的绕向),感应电流方向的测定(电流表),设计记录的表格,如表3.

活动3(深入探究)磁铁的N极和S极插入线圈或拔出线圈,观察指针的偏转情况,得出线圈中感应电流的流向及磁通量变化的关系.

(三)分析实验数据 主动得出实验结论

教师事先设计了表格形式的学案(表4),表格第四、第五行没有涉及任何物理量,这给学生留足了探究的空间.通过小组讨论,研究发现“感应电流方向”与“磁通量变化”之间并没有直接关系.教师引导是否还有其他因素的影响呢?在学案表格中加入一行――原磁场的方向.再经过小组交流,仍然找不到规律.因为磁场方向是竖直方向,而感应电流方向是水平螺旋方向,启发学生明白安培定则就是让这两个方向的物理量发生关系的,从而教师再引导学生引出“中介量”――感应电流的磁场方向,引导学生,在表格中增加原磁场方向和感应电流磁场方向两个因素.逐步完成表格,再通过交流讨论,归纳总结得出:当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同.在教师的引导下,得出“增反减同”,进一步概括得到“阻碍”两字.

学生从而主动得到楞次定律: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.

规律比较隐蔽,其抽象性概括性很强,学生很难独立对其归纳和总结.教师鼓励学生进行小组讨论,给足时间和空间,在充分的交流和表达过程中,碰撞出智慧的火花,发展核心素养.

(四)进行实践检验 纳入自身知识结构

如图5所示,有两个轻质铝环A(闭合)和B(断开),某同学手持磁铁的任意极靠近A,A会怎么运动?远离A时,A怎么运动?

用实验证明,楞次定律是正确的.

进一步分析:用磁铁靠近轻质铝环A时,在铝环中产生了感应电流,获得了电能.在这一过程中,铝环与磁铁有相互作用的电磁力,所以,此同学对磁铁和铝环这个系统做功,符合能量守恒的普遍规律.倡导学生要节约能源,促进可持续发展的责任感.

(五)解决实际问题 提升科学思维能力

回归课前引入的演示实验,根据楞次定律解释为什么条形磁铁穿过闭合线圈,电流方向会发生改变?

让学生解决真实的物理问题,从中认识物理学的价值和与生活、社会、科技的联系,明白物理规律可以预测事物的结果或现象.

(六)总结学习内容 欣赏楞次定律

磁场教案范文6

关键词: 导学案 《楞次定律》 实效性

追求高效愉悦的课堂是学校教学永恒不变的主题。我校在近几年教育教学改革实践中,取得阶段性的成效和实质性的进展,各学科都拟定有效教学的教学模式,并编制导学案,每节课围绕导学案师生共同活动。我校导学案的编写和使用已成为教学常态,但是导学案的编写和使用中仍存在一些问题,如:形式简单化,不分课型一个模式;编写知识点化,有些导学案变成了知识点的罗列;讲授练习化,有些导学案堆砌了大量的练习,上课变成了讲练习;使用低效化,由于导学案每节课都用,课时编写量太大,不免有些应付了事;使用僵化,机械沿用导学案授课,不能发挥老师主导,学生主体的作用。要真正做到“学、说、讲、练、行”和谐统一,“知、情、意、行”四维一体,切实解决实际操作存在的问题,提升课堂教学的有效性,首先要重视导学案编写的实效性。

导学案的构成通常由学习目标、学习重难点、学习内容(自学内容、合作学习内容、展示内容)、课后反思几个环节构成。现以《楞次定律》为例、结合导学案的构成来谈谈如何提高导学案编写的实效性。

一、学习目标

1.理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义,能初步应用楞次定律判定感应电流方向,理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。

2.通过对楞次定律的探究过程,培养自己的空间想象能力;体会利用“中介”研究或表述问题的思维方法。

3.学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。

目标应依据课程标准和学情设定,编写时尽可能地体现三个维度:知识与能力、过程与方法、情感态度价值观,但不宜过多、过空。

二、学习重点、难点

理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义,能初步应用楞次定律判定感应电流方向。重点依据教学内容来确定,难点依据学情来确定。

三、学习过程

(一)新课导入

不同的内容可以有不同的导入形式,可以情景导入、兴趣导入或复习提问导入,本节采用了复习提问导入,为学生后面的学习提供知识储备。

1.要产生感应电流必须具备什么样的条件?

2.磁通量的变化包括哪三种情况?

(二)规律探究――实验分析归纳

1.实验前的准备:再看课本图4-2-2的实验器材后思考:

(1)灵敏电流计的作用是什么?为什么用灵敏电流计而不用安培表?

(2)为了准确判断感应电流的方向,事先必须弄清哪两点?(一绕向、一关系)

这是自学准备部分,培养学生自主学习的能力和养成自主学习的习惯。

2.实验探究内容:研究感应电流的方向由什么因素决定。

(1)理解:原来磁场原来磁场的磁通量原来磁场磁通量的变化。感应磁场感应磁场的方向

(2)探究过程:这是本节课的重点内容,一定要引导同学们做好实验、做好记录。

4.楞次定律的特例――闭合回路中部分导体切割磁感线

问题1:当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化,从而使回路中产生感应电流,这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向吗?

问题2:用楞次定律判断感应电流的过程很复杂,能否找到一种很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?

(三)当堂训练

选修3-2课本第11页例题1,第12页例题2。

四、课后反思

总之,“导学案”是以导学案为载体,导学为方法,学生的自主探究学习为主体,教师的引导、启发为主导的一种师生共同合作模式,使用“导学案”,学生在学习时就有章可循,这样可以减少学习中很多无效环节,真正实现高效课堂。