§14.2电磁振荡

来源 :杂文月刊·教育世界 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a139471569
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  指导思想:建构主意的核心认为“知识不是被动接受的,而是认知主体积极建构的”。“学习者是认知主体,是意义的主动建构者” 。其学习观强调通过教师设计“情境”,“为学生创造一个良好的认知环境”。本节通过演示实验、电流传感器和计算机辅助教学,使学生通过实验探究的方法主动获取相关知识。
  一、教材分析
  本节位于人教版选修3-4第十四章第二节。本节内容是全章的重点和难点。由于学生对本部分内容不熟悉,所以教科书从演示实验着手,使学生获得一些感性认识后再学习LC振荡电路和振荡电流。教科书对电磁振荡的产生过程的分析是从能量转化入手,应用电磁感应和电容器的相关知识,定性分析了在各个阶段,电场能、电荷量、电流和磁场能的变化规律。在此基础上从能量观点指出振荡电流的物理性质,并介绍了阻尼和无阻尼振荡。最后讲了LC振荡电路的固有周期和频率的公式。
  二、学情分析
  高二学生已经具备了一定的探究能力、逻辑思维能力、动手操作的能力。同时学生已经学习了线圈的自感作用,电容器的工作原理,具备了分析本节知识的能力。学生经过一年的训练已经具备了合作学习的能力。所以采用探究式教学可以达到较好的教学效果。
  教学目标:
  一、知识与技能:1.通过对电磁振荡的实验观察,体会LC电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化过程及电磁波的产生过程;2.了解电容、电感线圈在振荡过程中的作用;3.知道振荡过程中振幅逐渐减小的原因,知道如何得到振幅不变的振荡;4.了解电磁振荡的固有周期和固有频率的公式,了解实际生产生活中调节振荡电路的频率的基本方法。
  二、过程与方法:1.通过对演示实验的操作,培养学生的动手能力、处理突发问题的能力;2.通过对演示实验的观察,培养学生的观察能力、逻辑推理能力和想象能力;3.通过对电磁振荡i-t图象的观察,培养学生的分析能力、比较能力和概括能力。
  三、情感态度与价值观
  1.通过对振荡过程中能量转化的分析,让学生体会物理过程中的守恒思想;2.通过实验得出一些物理量变化的图形,让学生体会图象对复杂现象研究的简洁之美、对称美、和谐美。
  四、现代教学手段的运用
  电流传感器,计算机,PPT,flash
  教学重点与难点:1、重点:电磁振荡过程中各物理量的变化规律;2、电容、电感线圈在振荡过程中的作用。
  教学准备:先详细阅读教材,整理思路,设计教学过程、实验、问题、练习、小结。通过设计制作PPT及flash演示,最后准备实验器材:电磁振荡演示实验仪、电流传感器、多媒体课件及配套设施。
  教学过程:
  一、复习并引入新课:
  复习机械波的产生,引出问题:电磁波是如何产生的?
  二、新课教学:
  学生演示实验:通电自感和断电自感实验演示。(图略)
  通过实验让学生分析线圈在电路中的作用。回答问题:在开关闭合和断开瞬间,线圈中能量是如何转化的,起到了怎样的作用?通过对上述问题的分析使学生认识線圈的工作原理,具备了分析下面电路工作原理的能力。介绍该电路图,请学生分析该电路的工作原理。回答问题:1.开关掷向右侧电路如何工作?2.开关掷向左侧电路如何工作?3.在左侧时,工作过程中电场能和磁场能如何转化?4.在左侧时,工作过程中极板上的电荷量是如何变化的?5.在左侧时,工作过程中电流线圈中的电流是如何变化的?6.在左侧时,工作过程是否一直持续?(图略)学生回答问题,然后教师利用flash模拟工作过程。
  通过学生对电路工作过程的分析,引出如下几个概念:1.振荡电流: 这种电路产生的大小和方向做周期性变化的电流, 叫振荡电流;2.能够产生振荡电流的电路叫振荡电路. 如图示是一种简单的振荡电路, 称LC振荡电路. 请学生猜想:LC振荡电路产生的电流有什么特点呢?学生对该电路的电流进行猜测之后,介绍与板图对应的LC回路实验装置、实验的做法。请学生上台做LC振荡演示实验。
  利用电流传感器和计算机获取i-t图象。(图略)请学生回答问题:为什么图象不像刚才分析的一直工作下去?同时告诉学生如果想得到持续的图象,应选择如下电路。请学生上台操作实验。(图略)通过实验得到如下图象:(图略)
  引导学生得出如下概念:1.阻尼振荡(实际:减幅振荡);2.无阻尼振荡(理想:等幅振荡)。
  分析图象总结周期的概念。猜想:电磁振荡的周期可能与哪些因素有关?学生猜想自感系数L和电容C。引导学生猜想探究周期T与自感系数L和电容C关系所用到的方法。学生回答控制变量法。学生上台做探究实验。得到四组对比的i-t图象。
  学生总结:1.自感系数L不变时,电容C大,则周期T大;2.电容C不变时,自感系数L大,则周期T大。
  精确的实验和理论研究表明:(略)
  教学反思:
  评价与反馈:新课标要求我们跳出知识本位和学科本位,关注全体学生,关注学生的全面发展,因此我在教学中采用了三个不同维度进行评价:1、关注学生的课堂表现及学习过程中的参与程度和专注度,及时予以肯定;2、在师生互动中积极予以激励;3、利用作业进行测评和反馈,关注全体学生的学习。
  反思:本节课亮点有:1、采用flash模拟振荡过程形象生动。2、在探究LC振荡电路的电流随时间变化的关系的实验中采用传感器采集和处理数据,直接得出i-t图象,实验过程有说服力。3、及时关注学生的学习动态,铺设恰当的台阶,引导学生思维,达到预设效果,使学生充分参与。
  不足:探究LC振荡电路的固有周期的实验引导过程不是很充分,需增加表格,充分探究。
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