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多元智能与高中物理教学方法的探究
——楞次定律的教学

2017-12-25吴儒天

山西青年 2017年24期
关键词:楞次定律螺线管磁通量

吴儒天

广东省顺德区青云中学,广东 佛山 528000

多元智能与高中物理教学方法的探究
——楞次定律的教学

吴儒天

广东省顺德区青云中学,广东 佛山 528000

简述多元智能理论,多元智能融合于高中物理教学方法。

多元智能;教学方法;楞次定律;阻碍

一、多元智能理论

1983年美国心理学教授霍华德·加德纳提出了“多元智能理论”,其中的内容有:“人的智能是多元的,其中包括有语言智能、数学逻辑智能、视觉空间智能、身体运动智能、音乐智能、人际交往智能、自我认识智能和自然观察智能”。

在这8种智能当中的每一种智能都具有同样的重要性,不可分割;8种智能大体上可以说是“知识、技能和价值观”这三方面的有效结合。另外“每个人所拥有的智能的不同,构成了人与人的差异,也构成了人类社会的多姿多彩”;使得每个人的智能都各具特长,各具特色。

二、多元智能理论与楞次定律教学方法的探究

“楞次定律”是高中物理3-2里电磁学中的一个重要定律,主要用于解决感应电动势或感应电流方向的问题。学生在学习过程往往会存在对这知识理解不透切,或者理解不全面,导致掌握不好。从而不能灵活运用于解题。

(一)语言智能应用于楞次定律的教学目标

1.通过实验操作,利用观察到的现象和实验结果,总结楞次定律。(重点)

2.理解楞次定律中“阻碍”的含义,并能说出阻碍的3种主要表现形式。(难点)

3.掌握楞次定律的内容及适应范围,并能灵活运用它来解决相关的问题。(重点)

(二)自我认识智能、自然观察智能和视觉空间智能应用于实验探究

1.探究电流表指针偏转方向与通入电流方向的关系

(1)实验装置(如图1所示)

(2)探究过程

电流流入电流表的情况电流表指针偏转方向电流由“+”接线柱流入指针向右偏电流由“-”接线柱流入指针向左偏

将螺线管与电流计组成闭合回路,分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈,如图2 A所示,记录感应电流方向如图2 B所示.

(3)分析归纳

①线圈内磁通量(Φ)增加时的情况

图号磁场方向感应电流方向(俯视)感应电流的磁场方向归纳总结甲向下逆时针向上乙向上顺时针向下感应电流的磁场阻碍磁通量的增加

②线圈内磁通量(Φ)减少时的情况

图号磁场方向感应电流方向(俯视)感应电流的磁场方向归纳总结丙向下顺时针向下丁向上逆时针向上感应电流的磁场阻碍磁通量的减少

③结论:A.定律的内容:穿过闭合回路的磁通发生变化时,回路中就有感应电流产生,而感应电流的方向总是使它产生的磁场去阻碍闭合回路中原有的磁通的变化。B.定律能适用的情况:所有关于电磁感应现象的问题。

图2

2.理解楞次定律中“阻碍”的内涵

(三)数学逻辑智能、身体运动智能和人际交往智能与楞次定律的有机结合

对楞次定律中“阻碍”还可以从如下这三个方面(①增反减同;②增缩减扩;③来拒去留)进行理解,这样可以对相关的智能更好进行有机结合

1.阻碍原磁通量的变化——“增反减同”

“增反减同”它的意思是:当引起感应电流的磁通量增加时,感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反(增反);反则(减同)。

例1.如图3所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点做切线OO′,OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴转动180°的过程中,判断出线圈中电流流向( )

A.沿B→A→C→B方向

B.沿B→C→A→B方向

C.先沿B→A→C→B方向再是沿B→C→A→B方向

D.先沿B→C→A→B方向再是沿B→A→C→B方向

答案:B

解析说明:分两种情况分析,即(1)由0°转至90°;(2)90°转至180°。在第(1)中得知穿过金属线圈的磁通量(Φ=BSsinθ)逐渐减小,根据“减同”判断出线圈中感应电流方向沿B→C→A→B方向;同理得出第(2)中穿过金属线圈的磁通量(Φ=BSsinθ)逐渐增加,再根据“增反”判断出线圈的感应电流方向还是沿B→C→A→B方向,所以得出只有B选项是正确的。

图3

例2(多选)如图4所示,L是电感足够大的线圈,其直流电阻可忽略不计,D1和D2是两个相同的灯泡,若将电键S闭合,等灯泡亮度稳定后,再断开电键S,则( )

A.电键S闭合时,灯泡D1、D2同时亮,然后D1会变暗直到不亮,D2更亮

B.电键S闭合时,灯泡D1很亮,D2逐渐变亮,最后一样亮

C.电键S断开时,灯泡D2随之熄灭,而D1会亮一下后才熄灭

D.电键S断开时,灯泡D1随之熄灭,而D2会更亮后一下才熄灭

答案:AC

解析说明(略)

图4

2.使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”

增缩减扩:线圈内磁通量增加,线圈缩小面积来阻碍磁通量的增加(增缩),反则(减扩)

例3.如图5所示,圆环形导体a线圈平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直b螺线管,二者轴线重合,b螺线管与滑动变阻器和电源连接成如图所示的电路.现向上滑动滑片P,下列表述正确的是( )

A.a线圈中将产生俯视逆时针方向的感应电流

B.a线圈对水平桌面的压力FN将减小

C.穿过a线圈的磁通量不变

D.a线圈面积不改变

答案:B

解析说明:首先在图6中标出b螺线管的电流,从而判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下,滑片P向上滑动,电路的电阻增大,由欧姆定律[I=E/(R+r)]可知电路中的电流减小,b螺线管所产生的磁场的磁感应强度也减小,导致b螺线管内磁通量减小,还有穿过a线圈中的磁通量也会变小,根据楞次定律“减扩”可得;a线圈扩大面积来阻碍磁通量的减小;有靠近b螺线管的趋势,所以a线圈对水平桌面的压力将减小,线圈a中的电流方向为俯视顺时针方向,A、C、D错误;B正确。

图5

图6

3.阻碍相对运动——“来拒去留”

来拒去留:当某一磁体靠近某一闭合回路时,引起通过闭合回路的磁通量增加时,闭合回路受力方向与磁体运动方向相同,所以闭合回路向受力的方向运动,远离磁体(来拒);反则(去留)。

例4.(多选)如图7所示,固定的光滑金属导轨M、N水平放置在桌面上,再将两根轻质直导体a、b平行放置在导轨上,构成一个闭合回路,当有一条形磁铁从某高处自由下落接近回路时( )

A.a、b将向左右两侧分开

B.a、b将向中间位置靠近

C.磁铁的加速度小于g

D.磁铁的加速度等于g

答案:BC

解析说明:当条形磁铁向下运动时,闭合回路的磁通量增加,根据楞次定律可判断出a、b将相互靠拢,故B正确,A错误;磁铁受向上的斥力,故磁铁的加速度小于g,所以D错误,C正确。

图7

三、高中物理教学运用多元智能理论的要求

高中物理教学中能灵活运用多元智能理论,这有助于激发学生学习物理的兴趣、提高物理学习的智能,要能使高中物理教学方法融合于多元智能,那就必须要对教师提出了更多新的要求和新的挑战,当然多元智能教学需要多元化教学技能。因此,在多元智能理论尝试、实验的探索过程中,对于怎样才能把理论和课堂实践联系起来。如何开发有效、合理的课程便于学生的多元智能的发展,这些探究必须要在尝试中不断地探索与完善。

通过不断地把多元智能理论运用于高中物理教学方法的实践当中,并通过不断的探究、不断的尝试,希望能总结出一个易于学生理解和接受的教学方法,从而能提高学生学习物理的思维能力和大面积提高物理学习成绩。

[1]普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-2.

[2]高考总复习《优化探究》.

G

A

1006-0049-(2017)24-0128-02

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