高中物理“电磁感应”教学与创新思维培养 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/12 6:24:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

高中物理“电磁感应”教学与创新思维培养

“电磁感应”是高中物理的重要章节。它以感应电动势为核心,围绕法拉第电磁感应定律和楞次定律,揭示了电场和磁场相互联系和转化的统一性。它既是前面电学、磁学知识的逻辑发展,又是后面几章“交变电流”、“电磁振荡和电磁波”的学习基础。“电磁感应”章节所涉及的概念较为抽象,要求学生具有一定的三维空间想象能力。在具体的学习过程中,学生的学习存在一定的困难。 一、“电磁感应”教学研究

物理概念教学的具体过程可以分为以下五个环节: (1)感知活动:提出问题,导读材料,观察实验; (2)建构结构:概念结构,教学结构,知识结构; (3)掌握方法:具体方法,逻辑方法,分析解决问题方法; (4)巩固深化:概念发展,方法应用,能力转化;

(5)评价反馈:课堂评价反馈,课后评价反馈,阶段评价反馈。 以楞次定律的教学为例:

学生学习楞次定律的过程中存在两个难点:第一,不能就“磁通量”、“磁通量的变化”、“阻碍磁通量的变化”三个相关概念进行区别;第二,弄不清楚感生电流所产生的磁场与引起这个感生电流的原磁场的关系,对定律所反映的物理过程缺乏感性认识。因此,教学中要很好地分析实验现象,突出研究对象是线圈闭合电路,抓住穿过线圈的磁场方向和磁通量变化,注意让学生分清原来磁场的方向、原来磁场的磁通量变化及感应电流的磁场方向,引导学生观察

并分析实验现象,得出结论。有条件的可以安排学生随堂实验,边讲边实验边观察,得出结论。学生要认识到:尽管感应电流的磁场阻碍了原磁场的磁通量变化,但原磁场的磁通量还是要按照自己原来的趋势发生变化。“阻碍”与“变化”二者相互依存,既矛盾又统一于电磁感应现象这一动态过程中。阻碍并不总是“阻止”或“相反”,感应电流的磁场方向不一定总是和原磁场方向相反,关键是看原磁场如何变化。

下面介绍从学生熟悉的右手定则出发,通过对问题的分析导出楞次定律的新方法,过程如下:

均匀磁场中放置了一个固定的金属框,磁场穿过平面垂直向里。当拉动金属杆mn向右运动时,判断感应电流的方向。此时,教师提出三个问题让学生考虑并回答:

第一,用右手定则判断出感应电流的方向(为逆时针方向); 第二,可否把导体切割磁感线看成是线圈中的磁通量发生变化的过程?

第三,看成磁通量变化时感应电流方向如何,应该怎样判断? 三个问题的解决过程复习了旧知识、提出了新知识,最后的落脚点在怎样以磁通量变化判断感应电流的方向,使学生听课有目标。接着提出如下两个问题让学生考虑回答:通过线圈的磁通量变化情况如何?(增加);感应电流磁场方向和原来的磁场方向有何关系?(相反)

这两个问题是导出定律的关键,学生必须深刻理解。最后以老师

分析为主,得到定律的内容。为巩固对楞次定律的认识,深化对定律的理解,教师可以让学生分析拉动金属杆mn向左运动而产生感应电流的方向。

应用楞次定律的关键是树立正确的时间观念和空间观念,分析被研究物体在条件改变的一瞬间的情况,分析穿过闭合回路所包围面积的磁通量的变化。教师可以把分析过程分解成下面四步: 第一,画出原磁场的磁力线,使它穿过被研究的闭合回路所包围的面积;

第二,分析原磁场在被研究的闭合回路中的变化情况; 第三,根据楞次定律中阻碍的含义,画出穿过该闭合回路所包围面积的感应电流激发的磁场的磁力线;

第四,由感应电流的磁力线,利用右手螺旋法则,确定感应电流的方向。

当对楞次定律的应用步骤熟练到一定程度,对定律的理解达到一定深度时,还会有灵活应用楞次定律的其它方法,特别是应用能量观点分析问题的方法,十分便捷。 二、学生创新思维的培养

创造性学习是创造性教育的一种形式,强调学习者的主体性,学生是教育目的的体现者,是学习活动的主人,在学习活动中是积极的探索者,是学习活动的反思者。它倡导学会学习,重视学习策略。提倡新奇、灵活、高效的学习方法。中学生的创造性思维主要表现在发现问题和创造性地解决问题两方面。通过解决问题,通过操练