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时间:2019-01-11 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘要:本文从《磁感应强度》的教学设计入手,例谈如何通过亮点设置,使课堂教学生动有趣,从而激发学生兴趣。   关键词:磁感应强度;教学设计;概念课   中图分类号:G633,7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2012)2(S)-0004-3
  1教材分析
  磁感应强度是电磁学的基本概念之一,是本章的重点。磁场对磁体和电流的作用力远比电场对电荷的作用力复杂,因此寻找描述磁场强弱和方向的物理量也是本章教学的一个难点。
  2学情分析
  通过前面的学习学生已经知道了以下知识点:一是磁场对磁体和通电导体会有力的作用;二是在磁场中的不同位置,磁场往往具有不同的方向和大小。本节的内容就是循着第一个知识点去具体研究第二个知识点即能够表征磁场本身性质的物理量。
  3设计思想
  新课程要求物理教学要从生活走向物理,再从物理走向社会。进行物理概念教学时,要为学生提供生活实际中的感性材料,将枯燥的概念形象化,把知识获取的过程转变成一次有趣的探索活动。课堂教学过程其实就是学生在教师引导之下的探索活动,活动质量取决于教师的课堂教学预设,取决于教师细心研究教材、分析教材、精心设计的各项教学环节。教师帮助学生自主建构概念、规律,增强学习物理科学的兴趣,享受学习物理科学的快乐。进而构造出形象生动的物理课堂。
  4过程设计中的亮点设置
  亮点一:形象引入概念
  磁感应强度描述磁场的强弱,那么新课的引入应该从磁场强弱人手。
  实验如图1,展示三个磁铁:条形磁铁、蹄形磁铁、手摇手电筒中的小磁铁(三个当中体形最小)
  
  【师】请同学选择一个磁铁,把讲台上重约3kg的凳子吸起来(凳子上有铁质支架)。
  【学生】很多同学会选择体形较大的蹄形磁铁。
  【学生演示结果】体形较大的蹄形磁铁未能将凳子吸起来。体形最小的小磁铁容易的将凳子吸起。
  【效果】该演示表明了磁场有强弱之分,从而引起学生研究磁场的兴趣。
  【图片展示】如图2,巨大的电磁铁吊起成吨的钢材,图片更加突出磁场有强弱之分,从生活走向物理。
  【小结】至此,成功引人概念,本节课的目的是要寻找描述磁场强弱的物理量――磁感应强度。
  
  亮点二:了解学生的知识结构,做好初高中衔接工作
  在这节课中,需研究磁场对电流的作用力。
  初中教材对这部分的要求是:通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系,当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。进一步的要求是知道如果电流的方向和磁感线的方向都变得相反,通电导线受力的方向不变。
  高中教材中,本节的演示实验,就直接要求将一根导线水平悬挂在磁铁的两极间使导线的方向与磁场的方向垂直。这样做很可能会引起学生的疑惑,为什么不能平行放置或斜向放置呢?
  所以在这里有必要通过实验将这个疑惑解决。如图3所示的装置,蹄形磁体提供磁场,电键闭合导体棒中就会有电流流过。实验主要观察两种情况:①如图所示,导体棒的方向与磁场方向垂直时,闭合电键,导体棒开始运动;②调换蹄形磁体的方位,使导体棒的方向与磁场方向平行,闭合电键,导体棒不动。
  
  实验做完后,教师引导学生给出总结:电流方向与磁场方向平行时,电流不受磁场的作用力;电流方向与磁场方向垂直时,电流受磁场的作用力且最大;电流方向与磁场方向斜交时,电流受磁场的作用力。其大小介于零和最大值之间。所以研究磁场对电流的作用力时采用的是效果最明显的情况。即电流方向与磁场方向垂直。
  【小结】这样做的目的是让学生学习的知识更加具有连贯性,落实好初高中衔接工作,也符合学生的认知规律。
  亮点三:分组实验,突破难,最
  本节课的重点是通过研究电流在磁场中的受力去寻找描述磁场强弱的物理量,那么电流在磁场中的受力与哪些因素有关,且是什么样的关系,教材中采用的是教师演示实验,其实完全可以由学生动手去探究。
  【分组实验】
  实验器材:金属杆(一般为铜质,约30era)、金属丝(或漆包线,其两端的绝缘漆要用小刀刮掉)、蹄形磁铁(一般磁性的约3~4个,磁性较强或是新的蹄形磁铁2个)、学生电源(或蓄电池)、滑动变阻器、导线若干、电键、铁架台。
  实验装置:按如图4所示连接电路(学生电源应选择直流电压档约IOV或是IOV的蓄电池,干电池效果不佳)。
  
  实验过程:电流受到的磁场力F分别与电流L、导线长度L、电流与磁场的夹角以及磁场本身强弱有关。在实验中我们研究的是夹角为90。即电流与磁场方向垂直的情况。通过悬线摆动的角度可以比较磁场力的大小。采用控制变量法分别研究F与l、F与L的关系。
  实验结果:,越大F越大,L越大F越大。精确的实验表明FocIL,引人比例系数B,将比例式写成等式F=BIL,即B=lL(hf)。进一步实验表明:在磁场中同一位置,不管I,L如何改变,B总是不变的;l、L不变,但在的磁场中不同位置,B是不同的。
  最终结论:曰能够反映磁场本身的强弱,与l、L无关。
  【小结】学生通过动手实验,对所学内容印象更加深刻。对概念的理解更加透彻。亮点四:课外知识,点缀课堂
  学习了磁感应强度的概念之后,也就知道了它的单位:1T=I(hn)(mam)。指导学生阅读书上的表格(一些磁场的磁感应强度),对特斯拉这个单位有感性的了解,如地磁场在地面附近的平均值为5x10T,实验室使用的最强磁场瞬时值可达10St。
  除此之外。还可以补充一些课外知识,点缀课堂,增加学生的兴趣。
  【图片展示一】如图5,2011年8月,洛斯阿拉莫斯国家实验室的两位科学家成功创造了最强磁场的世界记录97.4特斯拉。
  【小结】通过认识两种不同磁场的磁感应强度,使学生接触到不同于书本的知识。从图5中了解当今科学的发展,通过图6使物理走近生活,让学生所学的概念更加具体化。亮点五:挖掘科学家的故事,激发学生学习物理的兴趣
  为了纪念美国电气工程师特斯拉,就以他的名字作为磁感应强度的单位。对于这一点细心的同学会奇怪,有此殊荣的一般都是物理学家或者是化学家等等,为什么作为工程师的特斯拉也具有这样的资格呢?那么教师就应该向学生讲一下特斯拉的故事。
  特斯拉是电气化领域的先驱,他创造出了第一台无线电遥控的机器,提出机器人工程学原理,发明了太阳能驱动的发动机、X光设备、电能仪表、汽车速度仪表、冷光灯、电子钟、电子治疗仪……他在科学和工程学领域取得了大约1千项发明。在使用电的现代世界上到处都可以看见特斯拉的遗产。特斯拉率先提出的概念有电子显微镜、激光、电视、移动电话、互联网和许多其他与我们日常生活紧密相关的事物。特斯拉对人类有着重大的贡献,他放弃了交流电的专利权收费,供世人免费使用。
  【小结】听了这个故事就知道特斯拉绝对有资格享有这个殊荣,他数以千计的发明、高尚的品格、远大的理想令人惊叹,从而激起学生爱好科学、学好物理的强烈愿望。
  5课后总结
  这些亮点的设置。能够初步达到“使概念课不再枯燥无味”的目的。动手实验、精美的图片、科学史实不断刺激学生的感官,使他们整节课得以保持良好的兴趣及注意力。同时具体的实验帮助学生克服难点,印象深刻,对概念的理解更清晰透彻。
  (栏目编辑:赵保钢)

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