阅读材料,根据要求完成教学设计。
材料一 《普通高中物理课程标准(2017年版)》关于“楞次定律”的内容标准为:“探究影响感应电流方向的因素,理解楞次定律。”
材料二 高中物理某版本教科书中的“楞次定律”一节关于“磁通量变化与感应电流的关系”的实验内容如下。
简述楞次定律的内容。
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。
根据上述材料,完成“楞次定律”的学习内容的教学设计。教学设计要求包括:教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图,可以采用表格式、叙述式等)。
教学设计如下:
楞次定律
【教学目标】
1.正确理解楞次定律的内容及其本质。掌握右手定则,并理解右手定则实际上是楞次定律的一种具体表现形式。
2.通过对实验现象的观察、归纳、概括,得出影响感应电流方向的因素。掌握运用楞次定律和右手定则判断感应电流方向的方法和步骤。
3.经历探究螺线管中感应电流方向的实验,记录、分析实验现象,交流讨论,归纳出普遍的规律。
4.参与实验、多角度分析和逐步明确归纳感应电流方向的过程,领略楞次定律的表述因高度抽象和概括而表现出的简洁美。
【教学重难点】
教学重点: ①楞次定律的获得及理解。 ②应用楞次定律判断感应电流的方向。 ③利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。 ④引导学生分析实验数据,以感应电流的磁场作为“中介”来确定感应电流的方向。 教学难点: 楞次定律的理解及实际应用。
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 教师做演示实验。
对比实验一:强磁性球和铁球从同一 高度同时自由释放。
对比实验二:强磁性球和铁球分别通过 甲、乙铝管从同一高度同时自由释放。
对比实验三:强磁性球和铁球分别通过 乙、甲铝管从同一高度同时自由释放。
设置疑问:为什么强磁性球和铁球通 过铝管后不是同时落地 学生猜测实验的结果,学生代 表与老师共同完成实验,并回 答强磁性球和铁球是不是同 时落地(对比实验一中两球同 时落地;对比实验二、三中两 球不是同时落地) 学生产生疑问 从小实验带给学生一 个不常见的现象,让学 生产生探究欲望,激起 学生学习热情 让学生带着疑问进入 新课学习,启发他们独 立思考 新课讲授 复习上节课关于“电磁感应现象产生 条件”中有关知识,并再次进行实验, 让学生思考回答:
1.注意观察灵敏电流表指针是否偏 转?向哪边偏转?
2.灵敏电流表指针偏转说明什么? 偏转方向不同说明什么? 教师进行展示实验 对比实验一:N极插入和N极抽出。 对比实验二:S极插入和S极抽出。 设置疑问:猜想感应电流的方向可能 跟哪些因素有关? 教师引导学生对于实验进行验证,并 按照表格记录下原磁场方向,磁通量 变化,感应电流方向,感应电流的磁 场方向。 教师引导学生进行实验的总结和结 果的分享。 针对“感应电流的方向可能跟哪些因 素有关”这一问题,设置疑问引导学 生对于所得到的表格进行分析。
(1)根据上表所填写的内容分析感应 电流的磁场方向与原磁场的方向之 间的关系。
(2)你能从线圈和条形磁铁相对运动 的角度来确定感应电流的方向吗? PPT展示楞次定律的内容 教师应充分肯定学生的结论,并对出 现的问题进行讨论、纠正 学生在教师引导下对前一节 课的知识进行梳理 学生进行实验并回答问题,并 开始讨论猜测“感应电流和哪 些因素有关”,提出自己的 假设 (感应电流的方向可能跟磁通 量的变化、原磁场的方向有关) 以小组为单位,进行实验探 究,并完成表格 小组派代表展示自己小组实 验的成果,针对实验过程中存 在的问题,彼此展开讨论 学生回答,学生补充,形成下 列结论:
概括1:感应电流的磁场总是 阻碍引起感应电流的磁通量 的变化。
概括2:感应电流在回路中产 生的磁通量总是反抗(或阻 碍)原磁通量的变化。
概括3:感应电流的效果总是 反抗(或阻碍)引起它的那个 原因 对旧知识的复习,是新 知识的基础,而且新旧 知识的联系有利于学 科结构的建立 通过实验吸引学生的 注意力,让学生从猜想 假设参与到实验过 程中 (续表) 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 巩固提高 法拉第最初发现电磁感应现象的实 验如图所示。软铁环上饶有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? 学生分析、讨论 在练习中达到巩固知 识的目的,有助于学生 更深刻地理解楞次 定律 小结作业 教师引导学生回顾、总结本节课 内容。
作业:教材P13第1、2题 学生回顾、交流自己的收获 在回顾过程中,加深对 本节课内容的理解。 通过课后练习题能进 一步巩固本节课所学