《法拉第電磁感應定律》作業(yè)設計方案

《法拉第電磁感應定律》作業(yè)設計方案一、作業(yè)設計的目標在高中物理滬科版（2020）選擇性必修第二冊的第六章里，法拉第電磁感應定律可是個重點內容。這個作業(yè)設計呢，主要就是想讓同學們牢牢掌握法拉第電磁感應定律的公式和內涵，能夠熟練運用這個定律去解決各種電磁感應相關的問題，這就好比給了同學們一把鑰匙，讓他們能打開電磁感應這扇知識大門。同時呢，通過作業(yè)激發(fā)同學們對電磁學的興趣，畢竟電磁學在生活里的應用可多了，像變壓器啥的都離不開它。我之前有個學生叫小王，他對物理的興趣就像一陣風，時有時無。學法拉第電磁感應定律的時候，他覺得公式看起來簡單，可一到做題就抓瞎。比如說計算感應電動勢的時候，他經(jīng)常忘記公式里的一些關鍵要素。所以這個作業(yè)設計好了，就能夠幫助像小王這樣的同學真正學會運用這個定律。二、作業(yè)類型與內容1、基礎型作業(yè)-概念鞏固-默寫法拉第電磁感應定律的表達式三遍。就像背單詞一樣，先把這個重要的表達式記熟了，這樣才能在做題的時候信手拈來。然后解釋表達式中每個符號的含義，比如“E=-nΔΦ/Δt”里的“E”代表感應電動勢，“n”是線圈匝數(shù)，“ΔΦ”是磁通量的變化量，“Δt”是時間間隔，那這個負號又是啥意思呢？通過這樣的解釋，能讓同學們對概念理解得更透徹。-選擇題：下列關于法拉第電磁感應定律的說法正確的是（）。A.感應電動勢的大小只與磁通量的變化量有關B.感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，與線圈匝數(shù)無關C.感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，且與線圈匝數(shù)有關D.以上說法都不對這題主要是考查同學們對法拉第電磁感應定律基本概念的掌握。我就跟同學們說，這就像挑水果，你得知道每個因素對感應電動勢這個“水果”的影響，不能只看一個方面。-簡單計算-已知一個線圈匝數(shù)為100匝，在0.2秒內磁通量從0.05韋伯均勻增加到0.15韋伯，求感應電動勢的大小。這就需要同學們直接運用法拉第電磁感應定律的公式“E=-nΔΦ/Δt”來計算。我會給同學們提示，就像做數(shù)學題一樣，把數(shù)字一個個對應著公式里的符號放進去，然后算出答案就好啦。2、拓展型作業(yè)-實驗分析-給同學們一個探究法拉第電磁感應定律的實驗裝置圖（這里假設課本上有相關插圖），讓同學們分析這個實驗是如何驗證法拉第電磁感應定律的。要求寫出實驗中哪些因素在變化，如何測量這些變化，以及這些變化與感應電動勢之間的關系。有個同學在做這個作業(yè)的時候，一開始不知道從哪里下手。我就跟他說，你先看看圖里有哪些東西是和定律里的要素相關的，比如說有沒有改變磁通量的裝置呀？他后來就發(fā)現(xiàn)可以通過改變磁鐵插入線圈的速度來改變磁通量的變化率，然后觀察電流表的示數(shù)來反映感應電動勢的大小。通過這個作業(yè)，同學們不僅能加深對定律的理解，還能提高實驗分析能力。-簡答題-一個閉合回路中的磁通量按照“Φ=0.1t2”（這里“t”的單位是秒，“Φ”的單位是韋伯）的規(guī)律變化，求在t=2秒時的感應電動勢大小。這就需要同學們先求出磁通量對時間的變化率，然后再運用法拉第電磁感應定律計算感應電動勢。我會告訴同學們，這就像解謎題一樣，要先找到磁通量變化的規(guī)律這個“線索”，然后才能算出感應電動勢這個“謎底”。3、探究型作業(yè)-實際應用探究-讓同學們探究法拉第電磁感應定律在發(fā)電機中的應用。要求寫一篇小論文，包括發(fā)電機的基本工作原理、法拉第電磁感應定律在其中的具體體現(xiàn)以及發(fā)電機對現(xiàn)代社會的重要意義。有個同學在探究的時候發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機就是通過讓線圈在磁場中轉動，不斷改變磁通量從而產(chǎn)生感應電動勢的，而這個感應電動勢的大小就由法拉第電磁感應定律決定。他還提到了發(fā)電機對現(xiàn)代社會的重要性，像提供電力讓我們的電器能正常工作之類的。通過這個作業(yè)，同學們能夠把物理知識和實際生活聯(lián)系起來，提高他們對物理的學習興趣。-拓展思考論述題-論述法拉第電磁感應定律與能量守恒定律之間的聯(lián)系。這題難度比較大，需要同學們對兩個定律都有深入的理解。我會跟同學們說，這就像找親戚關系一樣，要找出兩個定律之間內在的聯(lián)系。有的同學在回答中提到，在電磁感應現(xiàn)象中，通過磁場做功將其他形式的能量轉化為電能，這個過程中能量是守恒的，而法拉第電磁感應定律描述了感應電動勢的產(chǎn)生，這與能量的轉化有著密切的關系。三、作業(yè)難度分層1、對于學習能力較弱的學生-重點完成基礎型作業(yè)。在概念鞏固作業(yè)中，如果對法拉第電磁感應定律表達式中的符號解釋不清楚，可以查看課本或者筆記，然后再慢慢理解。在選擇題和簡單計算題中，可以多做幾道類似的題目進行練習，老師會給予更多的指導，比如詳細講解解題的步驟。2、對于中等學習能力的學生-在完成基礎型作業(yè)的基礎上，認真做好拓展型作業(yè)。在實驗分析作業(yè)中，要仔細分析實驗中的各個要素，確保分析的準確性；在簡答題中，要條理清晰地回答問題，計算過程不能出錯。3、對于學習能力較強的學生-要高質量地完成基礎型、拓展型作業(yè)，并且在探究型作業(yè)中有出色的表現(xiàn)。在實際應用探究作業(yè)中，可以進一步深入探究法拉第電磁感應定律在其他類似設備中的應用；在拓展思考論述題中，要能夠從多個角度進行分析，并且結合具體的實例進行闡述。四、作業(yè)評價方式1、教師評價-對于基礎型作業(yè)-在概念鞏固作業(yè)中，檢查法拉第電磁感應定律表達式的默寫是否準確無誤，符號的解釋是否合理。如果默寫全對且解釋清晰，就在作業(yè)上寫個“非常棒，繼續(xù)加油！”如果有錯誤，就用紅筆圈出來，讓學生重新寫一遍。在選擇題作業(yè)中，主要看答案是否正確，如果錯了，要和學生一起分析是對概念理解錯誤還是粗心導致的。在簡單計算作業(yè)中，檢查計算過程是否正確，單位是否書寫規(guī)范。如果計算準確、過程詳細、單位正確，就給個小笑臉作為獎勵。-對于拓展型作業(yè)-在實驗分析作業(yè)中，評價分析是否全面準確，是否正確指出了實驗中的關鍵要素和它們與定律之間的關系。如果分析得很好，就在作業(yè)旁邊寫“這個分析很到位！”在簡答題作業(yè)中，看答案是否完整、計算是否正確、條理是否清晰。如果都符合要求，就給一個“優(yōu)”。-對于探究型作業(yè)-在實際應用探究作業(yè)中，評價小論文的內容是否詳實，對定律在發(fā)電機中的應用分析是否準確，對發(fā)電機的重要意義闡述是否合理。如果論文質量高，就可以在課堂上讓學生分享他的小論文。在拓展思考論述題作業(yè)中，評價論述的深度和廣度。如果能夠從多個角度深入分析兩個定律之間的聯(lián)系并且結合具體實例，就給予很高的評價，像“你的思考很深入，非常厲害！”2、學生自評-引導學生對自己的作業(yè)進行自我評價。在完成基礎型作業(yè)后，讓學生自己檢查概念鞏固的內容是否準確，選擇題是否因為粗心而做錯，計算過程有沒有問題。在拓展型和探究型作業(yè)中，讓學生思考自己在作業(yè)過程中的優(yōu)點和不足。比如在實驗分析作業(yè)中，自己是否遺漏了重要的實驗要素；在論述題作業(yè)中，自己的觀點是否新穎，論述是否有邏輯。3、學生互評-組織學生進行作業(yè)互評。讓學生交換作業(yè)，互相評價。在互評的過程中，他們可以學習別人的優(yōu)點，同時也能發(fā)現(xiàn)自己的不足之處。比如在實驗分析作業(yè)中，學生可以互相學習對方對實驗要素的分析方法；在小論文作業(yè)中，可以互相學習資料的搜集和內容的組織方法。而且在互評的時候，同學們還會互相交流自己在完成作業(yè)過程中的經(jīng)驗和感受，這也是一種很好的學習方式。答案：基礎型作業(yè)：-概念鞏固：-默寫答案：按照要求準確默寫“E=-nΔΦ/Δt”三遍。-選擇題答案：C。-簡單計算：-根據(jù)公式“E=-nΔΦ/Δt”，n=100，ΔΦ=0.15-0.05=0.1韋伯，Δt=0.2秒，代入可得E=-1000.1/0.2=-50伏特，這里感應電動勢大小為50伏特（忽略負號表示大?。?。拓展型作業(yè)：-實驗分析：答案根據(jù)具體實驗裝置圖而定，例如若通過改變磁鐵插入線圈速度改變磁通量變化率，電流表示數(shù)反映感應電動勢大小等情況準確分析即可。-簡答題：-首先對“Φ=0.1t2”求導得到磁通量變化率dΦ/dt=0.2t，當t=2秒時，磁通量變化率為0.4韋伯/秒，再根據(jù)“E=-nΔΦ/Δt”（這里n=1假設單匝線圈），可得E=-0.4伏特，感