試變高中物理習題課的教學(xué)設計

        在高中物理教學(xué)中，對新課配備習題課一直是一種常規安排。對習題課需要設計，在設計中既要有一勞永逸的成分，也要有與時(shí)俱進(jìn)、隨學(xué)生狀況進(jìn)行調整的成分。
        什么是一勞永逸的成分？是知識點(diǎn)的歸納。如果說(shuō)新課的知識點(diǎn)是中規中矩地展示大綱要求，習題課的知識點(diǎn)則是對重點(diǎn)知識的強調、是直接針對應用解題時(shí)必要的知識拓展、是對歷屆考試中要點(diǎn)的歸納。教師仔細地研究考試，會(huì )歸納出一勞永逸的東西。以下是筆者對法拉第電磁感應定律習題課的教學(xué)設計文本。
        一、教學(xué)目標
        1．在物理知識方面要求
        (1)通過(guò)復習，進(jìn)一步理解感生電動(dòng)勢的概念，明確感生電動(dòng)勢的作用；
        (2)在復習鞏固的基礎上，熟練掌握法拉第電磁感應定律。
        2．通過(guò)本節復習，培養學(xué)生運用物理知識，分析和解決一些實(shí)際問(wèn)題的能力
        二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
        1．重點(diǎn)是對法拉第電磁感應定律的進(jìn)一步理解和運用；
        2．難點(diǎn)是法拉第電磁感應定律的綜合運用。 
        三、教具
        投影片(或小黑板)
        四、主要教學(xué)過(guò)程
        (一)復習引入新課
        1．敘述法拉第電磁感應定律的內容
        2．寫(xiě)出其表達式
        設在Δt時(shí)間內，導體MN以速度v切割磁感線(xiàn)，移動(dòng)距離為d=vΔt，設MN長(cháng)為L(cháng)，這一過(guò)程中，回路磁通量變化為
        ΔФ=Ф2-Ф1
        =B(s+d)L-BsL
        =BLd．
        根據法拉第電磁感應定律，說(shuō)明：上述推導需條件：磁感應強度B、導線(xiàn)切割速度v與長(cháng)度L三者互相垂直，若上三垂直中只有二垂直，而v與B不垂直，設夾角為θ，再請全體學(xué)生推導ε的計算式教師指點(diǎn)方法：將v分解，其中與磁感線(xiàn)平行的速度分量沒(méi)有作用，有效切割速度為vθ，因此得： ε=BLvsinθ．       5．關(guān)于ε=BLvsinθ的意義
        (1)sinθ的意義是把公式中的B、L、v轉化為兩兩垂直：①vsinθ=v⊥，是將切割磁感線(xiàn)的速度v分解為垂直于B和L的有效分量；②Bsinθ=B⊥，是將磁感應強度B分解為垂直于v和L的有效分量；③Lsinθ=L⊥，是將導體長(cháng)L等價(jià)成垂直于B和v的有效長(cháng)度。在上述分解和轉化的方法是等價(jià)的，所得結果完全相同。
        (2)在上式中，若速度v是即時(shí)速度，則電動(dòng)勢ε即為即時(shí)電動(dòng)勢；若速度v是均速度，則電動(dòng)勢ε即為平均電動(dòng)勢。
        例4，邊長(cháng)為a，總電阻為R的閉合正方形單匝線(xiàn)框，放在磁感應強度為B的勻強磁場(chǎng)中，磁感線(xiàn)與線(xiàn)框平面垂直．當線(xiàn)框由圖示位置轉過(guò)180°角過(guò)程中，流過(guò)線(xiàn)框導線(xiàn)橫截面的電量是多少？
        學(xué)生審題后會(huì )發(fā)現，本題與前三例均不同，這情況感生電動(dòng)勢的求法一時(shí)難以想象出，不過(guò)這時(shí)可做些提示，具體如下：線(xiàn)框在磁場(chǎng)中轉動(dòng)過(guò)程中，轉到不同位置時(shí)，線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢的即時(shí)值不同，因而線(xiàn)框中的感應電流也不同。解答本題的關(guān)鍵是如何理解和計算轉180°角過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量的變化量。
        可以這樣理解：一個(gè)平面有正、反兩面，從正面穿入的磁通量設為正值，則從另一面穿入的磁通量就是負值、線(xiàn)框處于如圖8所示位置時(shí)，磁感線(xiàn)從線(xiàn)框一面穿入，磁通量是Ф1=BS=Ba2，轉過(guò)180°后磁感線(xiàn)從線(xiàn)框的另一面穿入，這時(shí)的磁通量就是Ф2=-BS=-Ba2，先后兩次穿過(guò)線(xiàn)框磁通量的值相等，但正負不同，那么線(xiàn)框轉180°過(guò)程中磁通量的變化量為ΔФ=Ф2-Ф1=-Ba2-Ba2=-2Ba2．
        取絕對值就是2Ba2。由此，可應用法拉第電磁感應定律求轉180°過(guò)程中的平均感應電動(dòng)勢，最后應用歐姆定律和電流強度的定義式就可以求通過(guò)線(xiàn)框截面的電量。
        (三)課堂小結
        組織學(xué)生歸納總結法拉第電磁感應定律應用的基本思路與方法。
        五、教學(xué)說(shuō)明
        由于是復習課，故設計安排了較多的內容。而且，前后知識的聯(lián)系有一段距離，學(xué)生可能會(huì )感到有些吃力，特別是基礎較差的學(xué)生會(huì )困難更多。也正因為是這樣，教師可在課前作些知識準備。這樣可降低難度，學(xué)生會(huì )接受好些。教師在講述問(wèn)題時(shí)，切不可就題論題，應把重點(diǎn)放在充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和能動(dòng)性上。每個(gè)問(wèn)題都應留給學(xué)生一定思考、分析、討論的時(shí)間，教師應允許課上爭論，并及時(shí)做出評價(jià)。這樣師生共同總結歸納運用法拉第電磁感應定律解答問(wèn)題的基本思路與方法。

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