2015年第10期 物理通报 物理实验教学 启发学生:感应电流、原磁场、磁通量的变化这 3个量不是一类物理量,所以它们的关系很难被发 现.想想看,上面实验你是如何来判定感应电流方向 的?这里学生会自然而然地由“同名磁极相互排斥, 异名磁极相互吸引”先找到感应电流的磁场这一 “中介”.注意,这里是学生自己自然而然找到了“中 介”,逻辑关系很顺畅.而教材中的实验,教师要费很 大的力气,引导学生找出“感应电流的磁场”这一 “中介”,但尽管教师花了很大的心思进行引导,学生 还是很迷惘! 由此不难分辨出两个实验设计的优劣! 再引导:为了探究感应电流的方向与磁通量的 变化、原磁场方向的关系,在物理学中通常采用什么 方法?学生不难回答:控制变量法.接下来让学生 分组分别设计表格寻找规律:1组和2组以原磁场的 方向归类,看感应电流磁场方向与磁通量变化之间 的关系;3组和4组以磁通量的变化归类,看感应电 流磁场的方向与原磁场方向的关系.很显然按第l, 2组的方式归类,看感应电流磁场方向与磁通量变 化的关系,逻辑关系不顺;而按第3组,4组的方式归 类,看感应电流磁场的方向与原磁场方向的关系,这 个逻辑关系就顺畅了. 让学生评判:老师分析的是否在理?然后巡视 学生设计的表格,启发道:用磁通量的变化归类,3,4 组的同学是不是发现了这时感应电流磁场的方向与 原磁场方向关系表述就很简单——相同与相反! 展示学生的成果,如表1所示. 表1 学生实验结果 感应电流磁场方向与 实验操作 磁通量的变化 原磁场方向关系 靠近 增加 相反 N极 远离 减少 相同 靠近 增加 相反 S极 远离 减少 相同 这样的表格设计要比教材上简洁明了得多! 进一步引导学生从物理本质上进行归纳:当铝环中 的磁通量增加时,感生电流的磁场方向与原磁场方 向相反;而当铝环中的磁通量减少时,感生电流磁场 方向与原磁场方向相同.接着教师再由特殊到一般 78一 进行归纳总结:凡是由磁通量的增加而引起的感应 电流,感应电流激发的磁场就阻碍原磁通量的增加; 凡是由磁通量的减少而引起的感应电流,感应电流 激发的磁场就阻碍原磁通量的减弱,最终总结出楞 次定律的内容. 、 楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应 电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变 化. 这种实验设计使学生体验了,地观察、思 考、分析、运用一个知识的“再发现”和构建的探究 过程,学生是以探索者、研究者的身份投入学习的, 从而保证了课堂教学中学生的主体地位.本设计也 充分发挥了教师的引导作用,“变教为诱”,“变教为 导”,实现学生的“变学为思”,“变学为悟”,轻松地突 破了教学难点,效果很好. 2 改进实验——验证与体验 楞次定律是归纳总结出来了,但它至此仍属于 学生进行的理性思考和逻辑分析,我们必须要做一 个实验来验证.为了验证这一定律,笔者自制了实验 装置,如图3所示,在三合板上并联了两个发光二极 管,用可拆变压器中匝数为1 600匝,0~16 V的线 圈作为原线圈(线圈可视作密绕的多匝铝环),当条 形磁铁快速插入和拔出时,会看到两个二极管分别 发光.再引导学生用楞次定律分析,看看结论与实验 看到的结果是否一致!这既是实验验证,又是学生 的亲历体验,效果不错! 图3 自制验证楞次定律的实验装置 参考文献 邢红军,宁成.楞次定律教学的高端备课.中学物理教学 参考,2013(4):20~22 1