2、洛倫茲力與動生電動勢

(投影)教材P23的〈思考與討論〉

1、感應(yīng)電場與感生電動勢

投影教材圖4.5-1，穿過閉會回路的磁場增強(qiáng)，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。是什么力充當(dāng)非靜電力使得自由電荷發(fā)生定向運(yùn)動呢？英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時(shí)在空間激發(fā)出一種電場，這種電場對自由電荷產(chǎn)生了力的作用，使自由電荷運(yùn)動起來，形成了電流，或者說產(chǎn)生了電動勢。這種由于磁場的變化而激發(fā)的電場叫感生電場。感生電場對自由電荷的作用力充當(dāng)了非靜電力。由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，叫做感生電動勢。

例題：教材P22，例題分析

什么是電源？什么是電動勢？

電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

如果電源移送電荷q時(shí)非靜電力所做的功為W，那么W與q的比值W/q，叫做電源的電動勢。用E表示電動勢，則：E=w/q

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，要產(chǎn)生電流，必須有感應(yīng)電動勢。這種情況下，哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢？下面我們就來學(xué)習(xí)相關(guān)的知識。

通過對相應(yīng)物理學(xué)史的了解，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、尊重知識的良好品德。

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：感生電動勢與動生電動勢的概念。

教學(xué)難點(diǎn)：對感生電動勢與動生電動勢實(shí)質(zhì)的理解。

教學(xué)方法

討論法，講練結(jié)合法

教學(xué)手段

多媒體課件

教學(xué)活動

通過同學(xué)們之間的討論、研究增強(qiáng)對兩種電動勢的認(rèn)知深度，同時(shí)提高學(xué)習(xí)物理的興趣。

2．知道感生電動勢和動生電動勢及其區(qū)別與聯(lián)系。

1．知道感生電場。

(一)問題探討

1、學(xué)生方面所做的準(zhǔn)備：

l　　 學(xué)生分組：以自愿組合為主，每6-8人分為一組，每組由一位組長負(fù)責(zé)。

l　　 角色和任務(wù)分工：根據(jù)自身的特點(diǎn)，自主選擇和承擔(dān)對應(yīng)子課題的各項(xiàng)任務(wù)。每一位同學(xué)必須要參與其中的一項(xiàng)任務(wù)，不參與的不給分，每組可設(shè)資料收集員，整理員、實(shí)驗(yàn)員、課件制作員、展示員，組長(兼)等�？傌�(fù)責(zé)人由課代表擔(dān)任，負(fù)責(zé)組織、協(xié)調(diào)和交流匯報(bào)會主持工作。

l　　 課題選題：包括教師指定選題和學(xué)生自主選題。教師可根據(jù)學(xué)生的知識水平和研究能力，可以提供一系列可操作的課題供學(xué)生選擇，也可以由學(xué)生自主選擇有興趣、能操作的課題，然后填寫選題意向表。其他課題需由指導(dǎo)老師主持開題評審會對學(xué)生課題研究方案進(jìn)行評審。

2、教師方面所做的準(zhǔn)備

l　　 創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情境：從本節(jié)課的生活背景出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“自動控制和模塊機(jī)器人”的興趣。

l　　 編寫課前導(dǎo)學(xué)：學(xué)生自主學(xué)習(xí)應(yīng)考慮時(shí)間的合理性，高中生課后作業(yè)較多，為了讓學(xué)生有寬裕的課前自主時(shí)間，開展研究性學(xué)習(xí)。教師應(yīng)根據(jù)具體要求，編寫了“課前導(dǎo)學(xué)”，在“課前導(dǎo)學(xué)”中為學(xué)生提供了學(xué)法指導(dǎo)，針對所學(xué)內(nèi)容，提供一些相關(guān)的學(xué)習(xí)方法讓學(xué)生參考，重在引導(dǎo)學(xué)生圍繞重點(diǎn)、難點(diǎn)展開思考，發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率。

l　　 教師搜集選題意向表：按照學(xué)生的意向分組，最后宣布分組名單。

l　　 成立課題評審團(tuán)：由每個(gè)課題組的一名代表和指導(dǎo)老師組成評審團(tuán)，一方面對學(xué)生開題報(bào)告進(jìn)行評審，另一方面以投票方式對各組交流展示的成果進(jìn)行評議。根據(jù)成果交流情況評出各獎(jiǎng)項(xiàng)，進(jìn)行表彰和鼓勵(lì)，點(diǎn)評并提出改進(jìn)意見。

l　　 評價(jià)方式：評價(jià)分為小組自主活動表現(xiàn)、小組班級交流表現(xiàn)、個(gè)人參與活動表現(xiàn)三大塊，從教師評價(jià)、學(xué)生評價(jià)和自我評價(jià)三個(gè)方面進(jìn)行。

l．小組自主活動的表現(xiàn)。

3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)　 本設(shè)計(jì)可以分為三個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)：

第一環(huán)節(jié)，課前。通過問題探討、自由組合、資料收集、實(shí)驗(yàn)探究、對研究的初步成果進(jìn)行歸納整理，并制作成課件。

第二環(huán)節(jié)，課中。學(xué)生對制作的作品與研究的成果進(jìn)行展示、匯報(bào)和交流，教師總結(jié)評價(jià)，實(shí)例分析，并作適當(dāng)?shù)耐卣寡由臁?/p>

第三環(huán)節(jié)，課后。學(xué)生在課后小結(jié)學(xué)習(xí)包的學(xué)習(xí)情況，完成課題研究結(jié)題報(bào)告。

2、流程圖說明

問題探討　 提出問題

課內(nèi)通過圖片、錄像、表演、演示實(shí)驗(yàn)等手段創(chuàng)設(shè)情景，指出自動控制電路在實(shí)際生活和生產(chǎn)中已經(jīng)被廣泛采用，機(jī)器人對人類文明和社會進(jìn)步有重大的作用，激發(fā)學(xué)生的興趣和探究欲望。

課外通過對學(xué)生進(jìn)行分組、確定子課題及研究內(nèi)容、明確角色和任務(wù)分工。利用網(wǎng)絡(luò)資源和書籍資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，制定課題計(jì)劃書和進(jìn)度表。

探索研究 　實(shí)驗(yàn)探究

課內(nèi)通過小組內(nèi)部交流設(shè)計(jì)方案，實(shí)驗(yàn)探究模塊機(jī)器人的構(gòu)成及傳感器、控制器、執(zhí)行器三個(gè)模塊的功能及其關(guān)系。

課外繼續(xù)實(shí)驗(yàn)探究并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并將搜集到的資料匯總、分析、整合，初步做成ppt、網(wǎng)頁、作品等形式，并回答相關(guān)問題。

交流小結(jié)　 成果交流

課內(nèi)通過學(xué)生分組展示和交流研究成果，由教師和學(xué)生組成的課題評審團(tuán)可以用投票的方式對各組成果進(jìn)行評議，根據(jù)成果交流情況評出各獎(jiǎng)項(xiàng)，進(jìn)行表彰和鼓勵(lì)，點(diǎn)評并提出改進(jìn)意見。

課外，讓學(xué)生反思學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)包的過程，做好小結(jié)，完成思考與練習(xí)。

拓展延伸　 拓展延伸

課內(nèi)：利用“模塊機(jī)器人”提供的器材，也可以利用其它實(shí)際的器材設(shè)計(jì)出有一定價(jià)值和可行性的“自動控制電路”或“智能機(jī)器人”，感受模塊化設(shè)計(jì)思想，進(jìn)一步加深理解三個(gè)模塊的功能及聯(lián)系。

課外：介紹幾個(gè)機(jī)器人網(wǎng)站的地址，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究機(jī)器人的興趣，增強(qiáng)將科學(xué)服務(wù)于人類的社會責(zé)任感和使命感。