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磁场练习题范文1
关键词:Matlab;Flash;Authorware;物理实验教学
DOIDOI:10.11907/rjdk.151135
中图分类号:TP319
文献标识码:A 文章编号:16727800(2015)006009703
基金项目基金项目:宁夏教育厅大学生创业计划项目(12CHY01)
作者简介作者简介:纪婷婷(1990―),女,河南濮阳人,宁夏大学教育学院硕士研究生,研究方向为数字媒体应用;王芙蓉(1989―),女,甘肃陇南人,宁夏大学教育学院硕士研究生,研究方向为数字媒体应用;汤全武(1965―),男,宁夏银川人,宁夏大学物理电气信息学院副教授、硕士生导师,研究方向为教育资源开发与应用、数字媒体应用。
0 引言
Matlab在图形虚拟和数据处理方面有着独特的优势,能有效帮助学生理解和学习物理规律[1]。Matlab在大学物理中应用广泛,近些年,在中学物理教学中也进行了探索和实践。朱云、孟宪松[2]利用Matlab处理实验数据,在用伏安法测定电源电动势和内阻的关系中,记录电压表和电流的示数,通过使用Matlab绘图得出电压和电流的图线,动态演示物体平抛与斜抛运动的图线等。周小奋[3]用实例介绍了Matlab在电场作图和求解极值问题中的应用,利用Matlab画出共线点电荷系统的电场线分布以及两个正点电荷周围的电场线分布。魏义永[4]在课堂上举例阐述应用Matlab编程模拟光的双缝干涉、单缝衍射和光栅衍射的实验现象,提高学生学习光学的兴趣,教学效果明显。朱国强[5]在课堂教学中使用Matlab动态演示异号电荷等势面和电场线的形状。Matlab帮助学生理解物理现象作用是明显的。但是使用Matlab制作物理课例需要耗费很多时间,由于很多一线教师的时间和精力有限,他们并不能系统地学习和使用Matlab。因此,制作出基于Matlab的中学物理实验室系统很有必要。
1 系统总体设计
1.1 系统功能结构
中学物理实验室系统主要由产品介绍、初中物理实验室、高中物理实验室、练习题库和趣味模块5个部分组成。其中,初中物理实验室和高中物理实验室结合中学物理教学实际需求,实验内容涵盖教材各章节和知识点,是教材的同步实验室,并且结果表现形式丰富。同时,初中物理实验室和高中物理实验室提供基于Matlab设计的学生用计算器。练习题库由高中数学题库和初中数学题库两部分组成,均按教材分类,包括章节的检测题、综合检测题、升学考试题、中期模拟卷、期末模拟卷等。趣味模块提供有益智开发大脑的小游戏,让学生在学习过程中劳逸结合,减少枯燥感。系统功能结构如图1所示。
1.2 系统技术路线
①开发平台为Matlab R2008a、Flash、Authorware、Microsoft Windows 7;②开发语言为Matlab;③使用Authorware作为第三方软件平台统筹Matlab和Flash,使之形成一个系统。采用流行的B/S体系架构;④使用Photoshop以及Flash进行页面优化;⑤考虑系统的针对性、易用性。系统技术路线如图2所示。
1.3 系统运行环境
系统操作环境:Microsoft Windows XP、Microsoft Windows 7、Microsoft Windows 8。Matlab软件版本包括 Matlab R2008a、Matlab R2008b、Matlab R2009a、MatlabR2009b等,后续升级软件可直接运行中学物理实验室系统的 exe 程序;如果操作系统为Windows32位系统,则版本为 MCR_R2012a_win32;如果操作系统为Windows64位系统,则版本为MCR_R2012a_win64;如果电脑中未安装Flash软件和Authorware软件,则需要进行安装。
2 系统设计与实现
2.1 系统设计思路
由于本系统是通过Matlab软件、Flash软件开发,再通过Authorware兼容平台统筹Matlab和Flash,使之形成一个系统的应用软件。因此,首先使用Matlab语言及其携带的GUI工具,建立良好的人机交互界面,完成部分物理实验室设计,包括初中物理和高中物理模块实现;其次将经过调试的物理实验室利用Matlab自带的Compiler工具,转换为可独立运行的.exe文件,并对转化的.exe文件进行调试;然后使用Flash软件完成部分物理实验的设计、开发和实现;最后使用Authorware平台统筹整体界面设计、开发和实现,具体包括产品介绍、初中物理、高中物理、练习题库和趣味模块。设计路线框架如图3所示。
2.2 系统仿真实现
2.2.1 Matlab制作实验
中学物理实验室的核心模块采用Matlab可视化图形用户界面设计方法。Matlab设计GUI程序的前台界面有全命令行的M文件编程和GUIDE辅助的图形界面设计两种方式[6]。GUIDE即Maltab提供的GUI程序的集成化设计和开发环境,是一种可视化的图形用户界面设计方法[7]。由于中学物理实验室是教材的同步实验室,其设计与实现根据教材逐一进行。
为了实现Matlab部分功能,需要为系统界面中各控件编写相应的回调函数,以完成系统的功能和目标。回调函数的编写包括各个实验的功能界面、游戏界面等。
采用Matlab Compiler工具实现Matlab/GUI转化成.exe文件,屏蔽Matlab生成.exe文件时出现黑屏问题的方法是通过对compopts.bat添加程序代码。
2.2.2 Flash制作实验
Flash是一款交互式矢量多媒体技术动画软件。它不仅可以通过文字、图片、视频、声音等手段综合展现动画内容,还可以通过强大的脚本语言(Action Script)制件交互动画,其以操作简单、功能强大、易学易用、浏览速度快等特点受到广大动画设计人员的喜爱,在网页动画制作和多媒体课件制作方面有较强优势[8]。Flash软件可以实现多种动画特效,是表现动态过程、阐明抽象原理的一种重要媒体。使用动画设计,有助于学科知识的表达和传播,加深对知识的理解,提高学习兴趣和教学效率,对以抽象教学内容为主的课程应用效果很好[9]。
2.2.3 系统平台制作
Authorware软件采用面向对象的设计思想,采用图标、流线等多媒体开发工具,主要承担多媒体素材的组织任务,能够同多种开发工具兼容,共同实现多媒体功能[10]。Authorware对编程要求较低,不具有编程能力的人员也能创作出一些高水平的多媒体课件。
将Matlab转换成的.exe文件和Flash生成的.exe文件置于第三方平台Authorware软件中,利用Authoeware编辑,统一界面风格,整体打包形成新的.exe文件,即设计出中学物理实验室系统。
3 系统展示
3.1 系统整体界面展示
双击桌面上的“中学物理实验室”图标后,进入系统主界面。整个系统由系统名称和菜单栏组成。菜单栏由“产品介绍”、“初中物理”、“高中物理”、“练习题库”、“趣味模块”等要素构成,整个版面清新明亮、简单美观。
在系统主界面中单击“产品介绍”图标,会弹出系统介绍页面,该页面用简洁的语言介绍了软件主要特点。在系统菜单栏点击“初中物理”图标,会弹出初中物理页面。初中物理涵盖了人教版八年级、九年级的所有实验。在系统的菜单栏点击“高中物理”图标,会弹出高中物理页面。高中物理模块收纳了必修一、必修二、选修3-1、3-2、3-3、3-4的大部分实验。
在系统的菜单栏点击“练习题库”图标,系统就进入练习题库页面。练习题库分为初中物理练习题库和高中物理练习题库;在系统的菜单栏点击“趣味模块”图标时,系统即进入休闲娱乐时刻;当学习完毕点击菜单栏的“退出学习”图标,系统即自动关闭。
3.2 系统实验室展示
中学物理实验室系统由初中物理和高中物理2个模块组成,各模块均包括相应教材的同步实验室模块,实验内容涵盖教材各章节和知识点。下面以高中物理实验室为例,进行实验室功能演示。
在高中物理实验室界面中有带电粒子在电场中的运动、带电粒子在磁场中的运动、欧姆定律、点电荷形成的电场等实验。
(1)带电粒子在电场中的运动。在高中物理实验室的主界面中,用鼠标点击“选修3-1”进入选修3-1实验室的主界面。在该界面用鼠标点击“带电粒子在电场中的运动”,在弹出的界面中点击“演示”按钮,得到的结果如图4(a)和图4(b)所示。
(2)带电粒子在磁场中的运动。在选修3-1主界面中,用鼠标点击“带电粒子在磁场中的运动”,在弹出的界面中点击“演示”按钮,在弹出的界面中分别输入“带电粒子射入磁场的角度”,点击“Start”按钮,绘制出如图5(a)所示的运动轨迹,点击菜单栏的旋转按钮,实现如图5(b)所示的旋转效果。
4 结语
本文采用Matlab开发了一个通用性强、简单易用的中学物理实验室系统,该系统充分利用Matlab的数值计算能力和数据可视化能力以及强大的绘图功能,实现了物理现象和物理过程的形象化和可视化,有利于开拓学生视野,激发学习兴趣,改善了传统教学方式单一性缺陷,促进了多媒体技术在教学中的应用。
参考文献:
[1]王付军.Matlab在中学物理教学和实验中的应用[J].中学物理,2010(9):2931.
[2]朱 云,孟宪松.MATLAB软件在中学物理中的实际应用[J].中小学电教,2011(1):101102.
[3]周小奋.Matlab在中学物理教学中的应用初探[J].物理通报,2011(10):6871.
[4]魏义永.例析Matlab软件融入光学教学课堂[J].合肥师范学院学报,2011(3):3941.
[5]朱国强.MATLAB软件在物理教学中的应用[J].物理通报,2014(4):812.
[6]史崇升,汤全武,吴 佳,等.基于Matlab和B/S的中学数学实验室系统[J].微型机与应用,2014(14):1416.
[7]陈光,毛涛涛,王正林.精通MATLAB GUI设计[M].北京:电子工业出版社,2011.
[8]韩文虹.物理虚拟实验室的设计与实现[D].郑州:郑州大学,2010.
磁场练习题范文2
一、高中物理教学现状
随着我国经济实力的不断增强,教育水平也在不断提高.虽然目前无法突破原有的应试教育大框架,但是在教学内容以及教学形式方面发生了较大的变革.就高中物理而言,课本内容较为全面,且知识体系较为完善,在学习的各个阶段知识分布也较为合理,学习由浅入深,从具体到抽象,比较符合学生的思维模式,能够让学生掌握各个学习阶段的物理知识.比如,在高一物理课本中,先是学习最简单的匀速运动,了解运动所涉及的一些基本概念(如速度、路程、时间),随后学习牛顿运动定律,研究物体运动与能量的变化,再从物理的圆周运动深入到天体的运动,与实际生活接轨.物理知识中都会涉及能量的变化,而物体运动、力的做功、能量转化是高中物理知识中较为简单的环节,作为高一的基础课程较为合理,而且学习内容环环相扣,对于培养学生的物理思维模式是较为有利的.
随着科学技术的发展,高中课堂大多引进了多媒体技术,加上物理实验课程的普及,很多抽象的教学内容可以通过课堂视频以及实验的方式展现给学生,便于学生理解所学知识,降低了高中物理教学难度.但是由于教师受传统教育理念的束缚,很多时候课堂上采用的都是填鸭式教学方法,加上大量的做题,让学生学会做重要题型,然而一旦转换出题方式,学生仍是无法应对,暴露出学生对于物理知识的抽象思维能力不足的问题.会做题并不代表学生掌握了这一知识点,只是对某一题型的套路较为熟悉,知道该用哪个公式,但不知道为什么要用这个公式求解.
二、高中物理教学中培养学生的抽象思维能力
的策略
1.突破传统的教学模式.在传统的高中物理教学中,题型的归纳总结与套公式的教学方式,直接阻断了学生的自我思考与探索,遇到熟悉的简单的题目直接套公式,完全不经过思考,对于学生抽象思维能力的培养是一种毁灭性的打击.要想培养学生的抽象思维能力,加深学生对于物理知识的理解,在面对每一个物理模型时,就要让学生自主分析物体的运动状态变化与能量的转换,明白每一个公式的含义.在解题教学中,让学生自己分析,列公式求解.同时,找一些类似但有变化的题目,让学生自己解答.教师及时对学生的解题思路进行纠正.也就是说,教学中教师要给学生留下自主思考的余地,不要让学生认为背公式就是简单有效的方法.
2.构建物理思维框架.在高中教育中,课本上的内容是最基础的核心知识点,掌握这些知识并灵活运用,就能解决大多数的难题.在高中物理教学中,教师要让学生自主应用基础知识进行解题,培养学生的抽象思维能力.在学习过程中,学生会做大量的练习题巩固各个知识点,这时抽象思维能力强的学生就能通过归纳自己所做的练习题,总结出这一类题型的解题规律,熟悉解题思路.在教学过程中,教师可以通过同一题型的归纳总结,帮助学生构建物理思维框架,培养学生的抽象思维能力.例如,在学习万有引力与航天知识时,教师可以通过天体基础的圆周运动题型,让学生以这一题型为基础衍生出其他题型.比如,从单个行星的万有引力到多个行星之间的受力变化,做一个题型归类笔记本,以基础知识点为核心,思考题型变化所引发的解题思路与方法的变化,掌握这一类知识点.通过题型归纳,学生由易到难掌握了所有天体运动的物理模型,解题思路清晰,解题能力得到提高.
磁场练习题范文3
一、运用电子白板辅助教学,提高课堂教学质量
应用电子白板技术,发挥其优势和特长,在学校教育中以最短的时间、最高的效率培养出一大批会学习、善于思维、勇于创新的符合时代要求的人才,是当前初中教育现代化的大课题。在这个大课题研究中,运用电子白板教学,是提高课堂教学质量的突破口。教学中,应用电子白板辅助教学对于提高课堂教学质量,减轻学生的负担有重大作用。
1.运用电子白板,激发兴趣。
兴趣是最好的老师,是学生学习知识、增长智慧的动力,是激发学生不断创新的源泉。如今课堂改革要求摒弃过去课堂上“满堂灌”的形式,使学生从原来的“要我学”变为“我要学”。这就要求教师在课堂上运用各种方法,激发学生的学习兴趣。其中,运用电子白板教学是一种非常直观、有效、生动形象的方法。在课堂教学中利用电子白板的变静为动、变无声为有声、变单色为色彩、变抽象为具体的功能,给学生以如见其人、如闻其声、如临其境的感受,吸引学生注意力。
2.运用电子白板,形式优化。
传统班级教学过程中,教师与学生之间信息传递的主要形式是依靠教师语言和文字材料进行,其基本形式是“教师―学生”,一般采用教师问、学生答的形式组织教学,学生学习的主体性难以体现,对学生个别差异也难以很好地照顾。运用电子白板辅助教学,可使课堂的形式向多样化发展。除了集体教学和小组讨论之外,还可以在电子白板上书写、绘图、搜索常用信息等,亦可以通过遥控对教学过程进行控制,对学生学习中出现的问题及时反馈,使教师真正起到主导者、启发者、帮助者和促进者的作用,学生的自主学习意识、习惯和能力得到了培养,充分体现了学生的主体性和发展性。
3.运用电子白板,教法优化。
教学方法的优劣直接关系教学工作的成败和教学效率的高低,是能否实现教学目标、完成教学任务的关键。传统的班级教学方法主要是通过语言讲授和文字材料传递信息的,常用的方法是用讲授、讨论、答疑、练习、实验演示等集中性教学方法。在这些传统的教学方法中,讲授、讨论、答疑等方法比较适用于操作技能为主的教学目标。在课堂中运用电子白板辅助教学,通过电子白板的演示,充分发挥电子白板的功能,再结合传统的教学方法,组成灵活多样的方式,如设疑―演示―讨论;边讲解―演示―概括;演示―练习―总结;边播放边演示,边讲解边分析等。这样,既可以适用于认知目标和动作技能目标,又可以适用于态度和情感类的教学目标,以达到教学效果的整体优化。
二、运用电子白板辅助教学,提高物理教学效率
在课堂教学中如何运用电子白板教学的优势,打造高效课堂呢?
1.运用电子白板,解决难点。
初中教学的难点就是在教学活动中比较抽象的知识,对这些知识,教师感到讲也讲不清,学生看也看不见。难点往往会成为学生学习的障碍,使学生学习信心不足,学习兴趣下降,等等。教师可运用直观、形象的电子白板教学手段,使抽象的知识向具体的感性知识过渡,帮助学生分析理解题意,解决难点问题。通过投影演示,把难懂的术语、表述让电子白板表现得淋漓尽致,使学生掌握相遇应用题的特点及解题思路,帮助学生解决学习上的难点,从而提高思维能力。
2.运用电子白板,提高效率。
由于初中生受其年龄、心理特征和认知水平的制约,对一些复杂事物特征的认识,抽象概念的理解和运用能力都比较低。所以,电子白板教学可以克服客观因素造成的制约,达到理想的教学效果。因为电子白板具有呈现客观事物的时间顺序、空间结构和运用特征的能力。物理特性、物理变化、电子运动和电磁场都可以用电子白板生动地展现出来,各种自然或人造声音也可以用电子白板加以记录和重放。对这些在普通条件下无法实现或无法用肉眼观察的现象,可以用电子白板以生动直观的形式模拟出来,加深学生对抽象事物的理解和认识,引导学生探索事物的本质及内在联系。同时由于电子白板的信息内容提取和筛选,使得在教学中教师的讲授和电子白板的演示融为一体,将教学中抽象的问题具体化,枯燥的问题趣味化,静止的问题动态化,复杂的问题简单化,从而使教学的重点、难点问题迎刃而解。
3.运用电子白板,扩容减负。
磁场练习题范文4
例;效果分析
〔中图分类号〕 G633.7 〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004—0463(2012)22—0084—01
目前,中学生学习物理普遍存在困难,这阻碍了中学生的全面发展,阻碍了我国物理教育的发展,影响了物理教学的质量,尤其在一些落后地区更突出。一些教育专家、学者和教师对此进行了许多探索研究,但他们主要针对的是初中生,对高中生物理学习困难、学习兴趣淡薄等问题的研究较少。下面我结合教学实际谈谈如何在高中物理教学中培养后进生的学习兴趣。
一、培养学困生学习兴趣的主要方法
1.启发探索。教师要根据学习内容并结合学生的实际水平,创设问题情境,搜集学习资料,设计演示实验,调动后进生的学习兴趣,激发他们的学习主动性、积极性,鼓励他们尝试探索知识、发现知识。教师要从所创设的问题情境出发,由浅入深启发学生去探究知识,引导学生通过查阅资料、动手实验、仔细观察、认真分析、反复探索、体验学习的快乐,树立学习的自信心和自豪感。
2.合作讨论。让学生以4-6人为单位组成学习小组,就探索学习的成果交换意见,互相完善和补充。同时,交流学习方法和经验,互相促进,共同发展。学习小组完成合作学习后,推选几个小组讲述其探究的过程、探索的方法、得出的结论,并让全班同学就其汇报发表意见,表达自己的看法。老师则应抓住时机,积极鼓励后进生陈述自己的看法,让他们主动融入到集体学习氛围之中。最后,教师就本节课的知识结构、方法、结论进行归纳总结,帮助学生加深对学习内容的理解。
3.练习和辅导。作为高中物理教师,不仅要让学生掌握所教课程内容,而且还要引导学生举一反三、灵活运用。教师可提供一些练习,让学生在练习中加深理解。学生如果在练习和作业的环节中,体验到了一些成功的快乐,必然会产生学习的信心和勇气。由于后进生存在个体差异,对教学内容的理解和掌握情况相对不理想。因此,教师要找准后进生的知识漏洞,有效地进行指导。通过课后辅导,使后进生掌握科学的学习方法,进而提高学习能力。
二、教学范例——楞次定律教学
1.启发探索。通过演示物理实验,让学生仔细观察磁铁的N极分别向上、向下运动时,电流表指针的偏转情况。进而说明感应电流是有方向的。再提出问题:感应电流的方向如何确定呢?通过复习感应电流的产生条件和感应电动势大小的原因,引导学生对其作出大胆的猜想。让各小组根据教材内容分别进行实验演示,并将相关数据填写在表格中。在这个过程中,教师要进行指导,尤其要帮助和指导学习后进生。
2.合作讨论。先指导各学习小组按照表格中的相关数据分析、归纳、整理出实验结论。然后各小组交换实验结论,并分析和归纳相关的实验数据,得出统一的实验结论。选出几个合作学习小组,陈述他们的实验结论。然后让全班学生展开讨论,主动发表不同的见解。最后,教师总结判断感应电流的方法,即楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。为了让学生深入理解楞次定律,再提出几个问题让学生进行讨论:磁通量的变化与感应电流之间的因果关系是怎样的?是否符合能量守恒定律?阻碍是否意味着原磁场的方向与感应电流的磁场方向总相反?通过合作学习和讨论,能使学生全面系统地理解楞次定律。
3.练习和辅导。练习前教师要讲解楞次定律解题的一般步骤:明确原磁场的方向;明确原磁场的磁通量变化情况;根据楞次定律判断感应电流的磁场方向;根据安培定则判断感应电流的方向。然后精选练习题让学生做,通过练习加深理解,学会运用。同时,根据物理学习后进生的练习情况,进行个别辅导。
磁场练习题范文5
楞次定律是解决感应电流的方向如何确定的问题,它的内容比较抽象,涉及电和磁之间的复杂关系,是高中物理教学中的难点之一。
楞次定律内容:闭合导体回路中感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。其中包含两层含义:
因果关系,闭合导体回路中磁通量的变化是产生感应电流的起因,而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果。因为感应电流也是电流,同样存在电流的磁效应,它也要产生磁场。直接地说:只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现(产生感应电流或产生感应电流的磁场的必要条件:导体回路闭合、磁通量发生变化)。
符合能量守恒定律:感应电流的磁场对闭合导体回路中磁通量的变化起到阻碍作用,这种阻碍作用是把其他形式的能转化成电能,符合能量转换守恒定律。
在这节教学过程中应注意讲清以下几点:
1.明确各个物理量之间的关系
当穿过闭合导体回路的磁通量变化时,闭合回路中会产生感应电流,感应电流也是电流,感应电流也存在着电流的磁效应,它同样产生磁场,即感应电流的磁场。这样回路中就有两个磁场:一个是原来的磁场(产生感应电流的磁场),另外一个是感应电流的磁场。
2.正确理解“阻碍”的含义
感应电流的磁场对于原来磁场的磁通量的变化有阻碍作用,但千万不能理解为“阻止”原来磁通量的变化。感应电流的磁通量是阻止不了原磁通量的变化的。感应电流的磁场对于原磁场磁通量的变化的“阻碍”作用应理解成:当原磁场的磁通量增加时,则感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场的磁通量减少时,则感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。这里的“阻碍”就是当原磁场的磁通量增加时,它起“反抗”作用;当原磁场的磁通量减少时,它起“补偿”作用。即磁通量增加时反抗磁通量增加,磁通量减少时又补偿磁通量的减少。
3.明确应用楞次定律判断感应电流方向的方法步骤
(1)确定要研究的闭合回路。
(2)确定原磁场方向,再确定原磁场的磁通量的变化。
(3)如果原磁场的磁通量是增加的,则感应电流所产生的磁场的方向与原磁场的方向相反;如果原磁场的磁通量是减少的,则感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,从而确定感应电流的磁场方向。
(4)根据上述的感应电流的磁场方向,再运用安培定则来确定感应电流的方向。
4.明确符合能量守恒定律
楞次定律的另一种表述:“电磁感应所产生的效果总是要阻碍引起感应电流的导体(或磁体),靠近或远离过程中都要克服电磁力做功,外力克服电磁力做功的过程就是把其他形式的能转化为电能的过程。由此还可以判断电磁感应现象中导体间相对运动的方向。”
我认为,在教学中讲清以上几点,对学生深刻理解楞次定律的内容,掌握楞次定律的实质是必不可少的,只有这样才能使学生抓住定律的实质,融会贯通。
二、加强楞次定律的实验
实验1:如图1所示,闭合线圈对做简谐运动的弹簧(上的磁铁)的阻碍作用,(请学生动手验证)
实验2:用“物理实验微机辅助教学系统”演示在电磁感应现象中,感应电流的磁场对运动磁体的阻碍作用及电磁感应现象的瞬时性,演示实验装置如图2所示。
注意:①在本实验中,由于学生看不见磁体块(钕铁硼)在铝管中的下落情况,可能对屏幕上打出来的图像(如图3所示)有不同想法,注意引导学生利用图像上的数据分析磁体块的运动情况。②在以往的实验中,由于电流表指针回摆的影响,磁铁的插入和拔出不能连续进行,因此学生对电磁感应现象的瞬时性了解不足。在此实验中,要结合屏幕上打出来的图像进行认真讲解。③要仔细介绍利用“物理实验微机辅助教学系统”验证楞次定律的实验原理和装置,使学生体会到实验的真实性,培养学生应用现代化科技手段进行学习和研究的意识。
实验3:(备用实验)用可拆变压器演示电磁阻尼摆。
将屏幕切换到到习题2,分析磁铁插入和拔出时线圈所受到作用力的情况及该作用力将使线圈做什么运动的情况(磁体靠近时,推线圈远离;磁铁远离时,拉线圈随之运动)。
我们把在电磁感应现象中发生的这种现象,即对在发生电磁感应现象时被动运动的一方总是受到一个作用力的推动,使之随主动运动的一方同向运动的现象,叫做电磁驱动。
实验4:用楞次定律演示仪演示电磁驱动现象,并讲解和验证开口环中只有感应电动势而没有感应电流的问题(演示换用强磁场后,开口环也运动起来,且运动规律与闭合环的运动规律完全一样)。
实验时,先用普通条形磁铁演示:闭合环被驱动,开口环不动,引导学生分析,当磁体插入开口环的过程中,必有磁通增量Φ,则开口环中应有感应电动势ε=Φ/t,并在开口处积聚电荷形成一个电势差,进而分析得出:感应电流应是大量电荷定向移动形成的,而由于积聚电荷对其它电荷的排斥作用,开口环处产生的感应电动势,应该只是由极少量电荷的定向移动形成的,它们在运动时也应受到磁场力的作用,只是作用力太小,无法使仪器转动。
让学生动手验证:换用钕铁硼磁体块(如图4所示),开口环果然运动起来,且被驱动的规律与见到的闭合环的情实验6:(备用实验)电磁驱动电动机模型,如图6所示。
三、加强楞次定律练习
习题1:两根光滑的平行导轨MN、PQ水平固定,磁感应强度为B的匀强磁场与两根导轨组成的平面垂直,现将两根导线ab、cd平行放置在导轨上(如图7所示),用外力拉导线ab向右运动。(1)请用左、右手定则判断回路中感应电流的方向及ab、cd导线受到的安培力的方向(a、b两点哪一点的电势高)?(2)请用楞次定律判断回路中感应电流的方向。
习题2:在图8中,试判断:(1)将条形磁铁插入螺线管中时,a、b两点的电势高?感应电流的磁场对磁铁的运动起什么作用?(2)将条形磁铁从螺线管左端拔出时,a、b两点哪点的电势高?感应电流的磁场对磁铁的运动起什么作用?(3)将条形磁铁从螺线管右端拔出时,a、b两点哪点的电势高?感应电流的磁场对磁铁的运动起什么作用?
注意:通过分析、引导使学生深刻理解感应电流的磁场的相对运动总是起着阻碍作用(磁铁靠近时,阻碍其靠近;磁铁远离时,阻碍其远离),我们把在电磁感应中发生的这种现象,即在发生电磁感应时主动运动的一方总是受到一个阻碍作用的现象,叫做电磁阻尼。
四、总结
当电磁感应现象是由线圈(或磁体)间的相对运动而产生时,感应电流的磁场(或导线受到的安培力)总是具有阻碍它们之间的相对运动的作用。
将屏幕返回到练习题2并分析:(1)阻碍它们之间的相对运动而不是阻碍“运动”;(2)磁铁插入和拔出时感应电动势的磁场是怎样阻碍它们之间相对运动的,尤其是电磁驱动现象应怎样解释为阻碍它们之间的相对运动的。
将屏幕返回到习题1,利用阻碍它们之间的相对运动直接分析导线ab、cd受到的安培力的方向。
五、结语
综上所述,学习的根本目的是学以致用,所以引导学生将物理知识与实验应用有机地结合起来,应是当今物理教学时时刻刻不能忘记的课题之一。
磁场练习题范文6
关键词:高效课堂;教学结构;创新
中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2013)-08-0214-02
新时期基础教育的课程改革,无疑是中国教育的一场深刻的改革。而课堂改革最集中表现为课堂教学的改革。课堂教学的质量直接影响着学生今天的成长和明天的可持续发展。因此,要优化课堂教学,追求高效课堂成了教育界常谈常新的话题,而高效课堂又是一种教学形态,集中表现为教师教得轻松,学生学得愉快:这是一种融学生认识建构与情感激活,教学控制与情景创设为一体的教学形态,高校课堂也是一种教学理想,其意义是为现实教学产生一种动力牵引导向作用,那么怎样实现课堂的高效那?笔者认为;高效课堂实施之路,即优化课堂教学,在课堂教学上下功夫。本人从事物理教学多年,对优化课堂教学进行一些尝试,得一孔之见,赘陈如下:
一、提高自身素质,研究教学方法
提高自身素质,研究教法,目的是提高教学的能力,进而提高教学效率,向课堂40分钟要成绩。
作为一名教师,首先不能埋怨学生差,而要立足于现有的学生基础,研究教法,因材施教使不同程度的学生都有收益。
备课前,做到博览,深钻,在上新的一章前阅读教本,教参及有关参考资料,这样,就把握住了教材的体系及广度,讲课的线索,轮廓就出来了,深钻,即深钻课程标准,教材。为上好课准备好了条件。此外,还得拓宽教师阅读面,具备了上述条件,讲课中才能讲准,讲清楚概念,演示清楚有关实验,板书规范,语言生动,诙谐且具有启发性,学生从乐于听课中有了浓厚的兴趣。
对于教材中不同章节,应用不同的教法,对知识宽,难度不大的章节可采用少讲精炼的方法,例如“欧姆定律”一节,只需用20分钟左右时间演示,讲清楚定律及对定律的理解,接着进行讲练例题,使学生在练中加深理解,做到融会贯通,收效甚好,对于“电工和电功率”一章,由于既是重点又是难点,宜采用讲练结合的教法,总之,对教材应分层次处理,做到因材施教,不拘泥于某种教学教法,体现了“学有方无定方”的灵活的教学思想。
二、优化实验教学,培养学生兴趣
面对学困生,采用常规教学方法是很难奏效的,必须首先调动学生的学习积极性和实用性,培养学生兴趣,为此,我除了在语言上狠下功夫外,还从实际入手做了不少努力,一是克服重重困难做好每个实验,二是自行设计一些小实验,三是提高实验效果,由于我校实验条件较差,实验全做有困难,我努力克服困难,尽量多开一些演示实验。例如为了讲好“磁场对对电流的作用”一节内容,我充分利用现有器材设备,稍加改进就能完成此实验。将一卷烟盒内的锡箔纸取出裹成一根长20厘米,直径0.8厘米左右的园纸棒,作为研究对象的通电导体,磁场用U型磁铁提供,把相同的滑动变阻器(1.5安、50欧姆)R1,R2平行放置相互距离10厘米左右,以其间能放入U型磁铁为宜,在滑动变阻器R1R2的金属杆上放置导体园纸棒,接好电路,电源12伏到16伏,适当调节滑动变阻器R1R2阻值的大小,闭合电键,即可观察出锡纸棒的运动,当电流反向或对换磁极时,锡纸棒的运动方向与上述方向相反。由此说明通电导体在磁场中受到力的作用。从而揭示了电磁的本质联系。该实验制作简单,操作方便,师生均能制作,可见度大,效果明显,确实提高了学生的学习兴趣,这也正是目的所在。学生的学习兴趣来源很多,但若能在课堂上让学生听懂学会,让他们参与,让他们成功,他们一定对这门课感兴趣,一旦学生对这门课有兴趣,他们自己就会主动学,这样学习效率就自然提高了。
三、优化课堂教学结构的改革
对于课堂教学结构,古今中外的教育家都进行了长期探索和科学总结,好的经验我们就应继承并加以应用如凯诺夫的课堂教学的五大环节“组织教学——复习提问——讲解新课——巩固练习——布置作业”,对于大多数教材上新课时都是适用的,并且效果甚好,在实际教学中我有所发展,有所创新,如对《太阳能》一节的教学中,我采用了组织教学——列提纲指导阅读——分组讨论——小结提问——随堂练习——布置作业的教学结构,培养了学生的自学能力,节约了课时,有利于加强重点内容的教学,在习题课教学中我采用用了讲——练——讲——练——布置作业的教学结构。
对于不同的教材,不同情况的学生采用不同的课堂教学结构,能提高教学效率,较全面地提高每个学生的学习成绩,培养他们的能力,使两级分化的现象有所好转,我今年带的班级物理成绩有了很大的提高,能取得好的教学成绩,我想是课堂教学结构改革的成果,课堂教学结构前景美好,大有可为。
四、优化多层次处理好课本中练习题及习题
在教学中,为了减轻学生负担,我将课本上的练习题,习题分为若干层次,一是基础型,它的主要目的是巩固本章节基础知识及基本公式,可当堂在练习本上完成或当堂口答,这类题从统计规律看约占习题总量的40%左右;二是简单应用型,它主要解决基本规律的应用,为难度中等的应用题,起到巩固知识,初步培养学生能力的双重作用,约占30%—40%左右;可供布置当天作业;三是能力训练题,这类习题难度较大,综合性较强,具有较强的启发性,也是学生感到困难的习题,我采用先布置,课外独立思考,再板演、评讲、开拓、到了水到渠成时才布置作业,这种对难度、花大力气,解剖麻雀的方法可收到触类旁通的效果。
五、优化学法,培养学生非智力因素
教学中“学生为主体,教师为主导”,所以教师在讲究教法的同时,还应该进行学法研究。教师应注意向学生传授学法,介绍好的学习方法,鼓励学生创造出好的适合自己的创造性的方法,提高非智力因素。“两先两后”的学习方法,是学习方法中一个重要支柱,即先预习,后提问;先复习,后做作业,这对学习新知识,提高解题能力都特别重要。
能使以上方法发挥作用的关键是教会学生看书,学会看书将使学生终生受益,能看书易,会看书难,这要花大力气,尽早培养看书能力,看书要眼、脑、手并用,注意力集中,要圈圈点点,抄抄写写,做到不动笔墨不看书,学会看书,实质上是学会怎样学习,对于成绩较差的学生,教师要帮助他们消除怕物理的心里障碍,鼓励提问,教师耐心地答疑,这样帮,很大一部分学困生会提高学习信心,做到学有所得。
六、积极开展第二课堂活动