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关于电磁感应定律论文范文资料 与基于学生核心素养法拉第电磁感应定律课堂教学设计有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:电磁感应定律范文 科目:职称论文 2024-01-21

《基于学生核心素养法拉第电磁感应定律课堂教学设计》:本文关于电磁感应定律论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。

摘 要:本文介绍了运用简易自制教具定量探究法拉第电磁感应定律的教学设计过程,改进了教材上的学生实验.同时,教学中以实验、问题、启发、应用、拓展为手段,以语言、图像、表格、代数为方式,让学生在动眼、动手、动口、动脑以及合作交流中,逐步发展了学生的核心素养.

关键词:核心素养;法拉第电磁感应定律;教学设计

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)3-0032-4

国际社会为迎接21世纪的挑战,提出了“21世纪核心素养”的概念,并得到越来越多国家和学者的认可.核心素养,是指学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,它强调自主发展(学会学习,健康生活)、社会参和(责任担当,实践创新)和文化基础(人文底蕴,科学精神)3个方面的内容.

课堂是学生发展能力的主阵地,为了发展学生的核心素养,笔者上了一节市级教学公开课,现把这节课的教学过程和设计意图和同行分享,以期抛砖引玉.

1 教学过程

1.1 激趣引入

上课伊始,组织同学进行趣味比赛.要求两名同学分别操作两台手摇式发电机,比较谁的灯泡更亮,获胜者予以鼓励.

设计意图 前苏联教育家苏霍姆林斯基说过:“求知欲,好奇心——这是人的永恒的、不可改变的特性.哪里没有求知欲,哪里便没有学校.”有效的教学情境,可以激发学生强烈的求知 .让学生在亲手操作、亲历情景和亲身体验中点燃探究和学习的“火把”.

1.2 猜想和假设

采访刚才参加趣味游戏的同学,你认为发电机的电动势(感应电动势)大小可能和哪些因素有关?学生可能回答和磁场强度、转速、线圈大小、匝数以及导线的粗细等有关.

教师:下面3幅图均能产生感应电动势,上述因素是否是影响感应电动势大小的最本质的因素呢?

学生:在图1、2和3中,由于不同时涉及转速或线圈大小,所以转速和线圈大小不是最本质因素.又因为感应电流产生的条件和磁通量的变化有关,结合发电机实验的感受,我认为可能和磁通量的变化、匝数和运动时间有关.

教师在学生回答的基础上总结,感应电动势E可能和磁通量的变化ΔΦ、匝数n和时间Δt有关.

设计意图 提倡开放性和主动性,引导学生分析现象,排除非本质因素,得到本质属性,训练学生的观察能力和信息收集、分析和处理能力,达成核心素养中自主发展(学会学习,健康生活)的部分目标.

1.3 设计和实验

教师:我们的猜想是否正确呢?下面我们运用控制变量法进行定量研究.

(一)原理分析

如图4所示,小车载着磁铁从上滑下到进入线圈ΔL的过程中,闭合回路的磁通量Φ增大、磁铁速度v增大,则闭合回路的感应电动势E增大,灵敏电流计偏角会不断变大.调节光电门到线圈的距离,当灵敏电流计偏角最大时,用数字计时器测此时小车通过光电门的时间间隔Δt.改变线圈的匝数或磁铁的条数,就改变了闭合回路的匝数n或磁通量的变化ΔΦ;改变小车下滑的距离L,就改变了时间Δt.这样,就可以比较感应电动势E和匝数n、磁通量的变化ΔΦ和时间Δt的关系了.

(二)实验步骤和数据处理

(1)保持磁通量ΔΦ、时间Δt不变,探究感应电动势E和匝数n的关系,如表1所示.

(2)保持Δt、匝数n不变,探究感应电动势E和磁通量ΔΦ的关系,如表2所示.

(3)保持磁通量ΔΦ、匝数n不变,探究感应电动势E和时间Δt的关系,如表3所示.

设计意图 让学生自己进行组内分工和相互合作,自己设计实验、动手实验、记录数据、描绘图像和得出结论,由实验表象向普适原理逐步过渡,主动构建知识,达到核心素养中的社会参和(责任承擔,实践创新)的部分目标.

1.4 实验结论

教师:1831年,法拉第发现电磁感应现象,之后大量的科学家开始研究电磁感应现象,最早由纽曼、韦伯各自从理论上提出了感应电动势的计算公式,之后法拉第通过精确的实验验证了这一规律.人们为了纪念法拉第在电磁感应现象方面的突出贡献,就用他的名字命名了这一定律,即E等于 k ,k为比例系数.

在国际制单位中,因为1 V等于1 Wb/s,故k等于1,即单匝线圈产生的感应电动势 E等于 .又因为n匝线圈相当于n个电源串联,所以n匝线圈的感应电动势E等于n .

设计意图 适时渗透情感、物理文化、思想和方法教育,避免生硬说教,同时关注学生成长,达成核心素养中的文化基础(人文底蕴、科学基础)的部分目标.

1.5 延伸推导

教师:能否利用法拉第电磁感应定律推导“导线切割磁感线时产生的感应电动势”呢?请完成下列两种情况的推导.

学生:(1)垂直切割时,如图8所示,导体由ab匀速移动到a1b1,Δt时间内轨道和金属棒所围面积内磁通量变化为ΔΦ等于BΔs等于BlvΔt.由法拉第电磁感应定律得E等于ΔΦ/Δt等于 BlvΔt/Δt等于Blv,即垂直切割电动势E等于Blv.

学生:(2)导线的运动方向和导线本身垂直,但和磁场方向有一个夹角θ时,如图9所示,将速度v可以分解为垂直B和平行B的两个分量,其中v2等于vcosθ,没有切割磁感线,不产生电动势;和B垂直的分量v1等于vsinθ,切割磁感线产生电动势E等于Blvsinθ.

设计意图 通过对所学知识的合理推导,体验成功解决问题的喜悦,增进学习物理的自信心.推导后,注重教师评价和同伴评价的有机结合,引导学生自主发展,达成核心素养中的自主发展(学会学习,健康生活)的部分目标.

1.6 例题分析

例题1 如图10所示,在磁感应强度为1 T的匀强磁场中,一根长为20 cm的导线以2 m/s的速度运动,运动方向和磁感线方向成30°角,求导线中的感应电动势的大小?

电磁感应定律论文参考资料:

结论:基于学生核心素养法拉第电磁感应定律课堂教学设计为大学硕士与本科电磁感应定律毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载,关于免费教你怎么写电磁感应定律公式推导方面论文范文。

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