内容正文:
探究感应电流的方向问题——楞次定律
高中物理
01. 实验基本信息
02. 实验设计思路与创新点
03. 实验原理
04. 实验目标
05. 教学过程
06. 实验效果评价
实验基本信息
01
实验一:磁块和塑料块双管下落实验
磁块
镂空铝管
塑料块
镂空铝管
将磁性物块和非磁性物块举起相同的高度,分别从两个镂空铝管的上方同时释放,观察两物块下落的快慢情况
实验二:利用DIS数字信息系统来探究感应电流的方向问题
将条形磁铁N极或S极插入、拔出,观察屏幕上的波形图
实验设计思路与创新点
02
创新点一:用“镂空铝管”代替“铝环”做演示实验
创新点二:用“微电流传感器”代替“检流计”来测量电流
创新点 3:跳楼机中的楞次保护系统
实验原理/实验设计思路
03
磁块和塑料块双管下落实验 实验原理
磁块
镂空铝管
塑料块
镂空铝管
磁块在铝管中下落时,铝管中会产生感应电流,感应电流产生的感应磁场会阻碍磁块下落
跳楼机中的楞次保护系统 实验原理
线圈在交替存在的磁场中下落时,线圈回路中的磁通量会发生改变,根据楞次定律,线圈中会产生感应电流,感应电流形成的磁场会阻碍线圈中的磁通量的变化,进而达到减速的效果
无需燃料的火箭发射系统
火箭底部安装一个闭合铝环,将火箭套在线圈上,线圈接通电源的瞬间,火箭发射
实验教学目标
04
实验教学目标
物理观念
科学思维
科学态度与责任
科学探究
理解楞次定律;能够用楞次定律判断感应电流的方向
分析电磁感应现象,构建物理模型
提出问题,形成猜想,设计实验探究感应电流的方向问题
培养学生的合作精神与实事求是的科学态度
难点
重点
实验教学过程
05
新课引入:磁块和塑料块双管下落演示实验
双管下落实验
让学生思考,为什么磁块在铝管中下落的更慢?
讲授新课:演示实验:利用DIS数字信息系统来探究感应电流的方向问题
教师将条形磁铁N极或S极插入、拔出,让学生观察屏幕上的电流变化情况
讲授新课:利用DIS数字信息系统来探究感应电流的方向问题
实验发现,每次相同的活动,感应电流的方向都相同!
小组实验:利用干电池探究电流方向与波形图中电流正负的关系
学生分组实验一:探究线圈在变化的磁场中所产生的感应电流的情况
将螺线圈、微电流传感器、便携式数据分析仪利用导线连接在一起。利用细线将螺线圈悬挂在铁架台上。连续多次插入拔出条形磁铁,观察、记录电流的变化情况,并分析
学生分组实验二:用双螺线管来探究感应电流的方向问题
将电源、开关、滑动变阻器、螺线管A用导线串联成回路一;将螺线管B、微电流传感器、便携式数据分析仪用导线串联成回路二。再将回路二中的螺线管B插入回路一中的螺线管A。连续多次闭合、断开开关,观察、记录电流的变化情况,并分析。
学生分组实验三:探究运动的线圈在恒定的磁场中所产生的感应电流的情况
将两个蹄形磁铁对方,构建强磁场环境。将螺线圈放入两蹄形磁铁之间,平动或转动木棒,螺线圈随之运动,螺线圈在某些特定方向运动时,会产生感应电流,进而在数据分析仪中有波形图出现。分析产生正向和反向电流时,螺线圈的运动。
拓展应用:跳楼机中的楞次保护系统&无需燃料的火箭发射系统
实验效果评价
06
实验效果评价
(一)利用DIS数字信息系统能实时、精确地记录实验数据并及时处理,并提高了课堂效率;
(二)学生分组实验多,学生的参与度高,真正的体现了以学生为中心的教育理念;(三)电梯中的楞次安全降速系统暂未实践,从理论到实践的跨度仍需努力。
谢谢!
2024.7
中国·昆明
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