化难为易的尝试

1、化难为易的尝试楞次定律是电工基础课程最基本也是最重要的内容，是学生必须掌握、又最难掌握的知识之一。要使学生学好，并能熟练地运用它，许多老师花费了大量的精力，各自总结了一套行之有效的方法。笔者在该内容的教学中，采取“激发兴趣，引导探索，发现规律，熟练掌握”的方法，收到了良好的效果。一、激发兴趣美国心理学家布鲁纳说： “学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。 ”兴趣是学习的动力，学生如果对所学对象产生兴趣，就能自觉地排除各种外界因素和心理因素的干扰，积极主动地进行学习，并把学习当成一种愉快的享受。为了能够调动学生的兴趣，笔者尝试将实验“感生电动势方向的研究”移到课堂内（图 1） ，让学生先做分组实验

2、，时间约58分钟。为了方便后面的讨论， 要求学生记一记条形磁铁北极（ N极） 在下插和抽出过程中电流计指针的偏向 （即电流的方向）学生做得认真，并且在实验中发现不同的磁极下插和抽出过程中产生的电流方向都不相同，十分有趣。到底感生电流的方向与磁场方向以及它的插入或者抽出有何关系呢？它紧紧地吸引了学生去思考，激发了他们积极探索的动力。二、积极引导，发现规律学生对上面的实验产生了兴趣，就能积极地思考，为学习楞次定律打下了良好的基础。但怎样才能使学生更好地认识、理解、掌握好“楞次定律”这一重要规律呢？唯物辩证法认为： “外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因通过内因起作用。 ”在“教”与“学”这一对

3、矛盾中，教师的引导解说是外因条件，学生的思维转变是内因。教师必须想方设法不断促使学生思维的变化，使学生主动地获取知识。按照“发现法”的观点，教师根据学生的认识规律和能力，有效地启发、引导学生，就能充分地集中学生的注意力，激发学生的思维能力，使学生主动地研究问题，分析问题，发现规律，总结规律，从而获得知识。而且由此获得的知识理解会更深刻，掌握会更牢固，在师生共同的“教”和“学”过程中也同时获得化难为易的效果。为了便于学生分析、联想，将前面的实验情况再现于黑板上，并且在板书时将“插入”和“抽出”这两种情况有意识地形成对比，引导学生从已知条件出发，去分析研究，发现规律。引导过程如表1 所示。在上述过

4、程中，老师的启发引导是关键，通过老师有效的引导，不断促使学生内因（即思维）的变化。通过学生自己总结出“楞次定律”的规律来。但是，老师要注意引导的速度，应该给学生一定的思考分析时间，不可过急过快，也就是说要注意“火候” 。若引导太急太快，达不到学生思维转变的目的，也达不到化难为易的目的。另外，在一些重点的地方或字眼要重点强调， 如“感生电流的磁场” 、“阻碍”“磁通量的变化”等。得到了楞次定律并不等于学生就能很好地应用它。如何运用楞次定律判断感生电流的方向？如何使学生对楞次定律能应用自如？老师还必须进一步帮助学生总结一些规律。这也是楞次定律学习中化难为易很重要的一点。这里先让学生认真回顾前面楞次

5、定律的得出过程。它是从已知条件（原磁场方向、线圈内磁通量变化情况、线圈中感生电流方向）得出感生电流磁场方向，发现感生电流的磁场总是阻碍线圈中磁通量的变化。现在反过来，要判断感生电流方向，怎么办？让学生思考后，引导他们运用逆向思维的方法，寻找规律（图 2 ） 。最后，可通过学生自己归纳出判断步骤：第一，认清原来磁场的方向。第二，分析闭合回路中的磁通量变化情况，是增加？还是减少？第三，根据楞次定律一一“阻碍作用”，确定感生电流磁场的方向。当 增加时，感生电流磁场与原磁场的方向相 反；当减少时，感生电流磁场与原磁场方向相同第四，应用安培定则确定感生电流的方向。在上述归纳过程中， 第三点是关键， 须认

6、真注意。 另外， 在归纳中，老师要注意帮助学生进行文字上的提炼。三、熟练掌握人们对事物的认识，总是要经过“实践一认识一再实践一再认识”这样循环往复的过程，才能逐渐提高。对楞次定律的掌握和应用也是这样，需要教师通过一定的训练手段去引导学生的思维，从简单到复杂、从低级到高级，逐渐提高， 达到熟练掌握的目的。 为此， 让学生按照上述四个步骤，练习下面的例题：例 1 ：前面分组实验中条形磁铁的磁极调转，使S 朝下N 朝上，判断S 极插入线圈时，回路中感生电流的方向。要求学生先按上面四个步骤判别，然后通过实验来验证判别结果正确与否。此例是比较简单的问题，目的在于使学生先熟悉前面得到的四个步骤。至于磁极从

7、线圈中抽出的情况，可留给学生课后练习。例 2 ：如图 3 所示，请同学们按前面的四个步骤，判断开关K在闭合瞬间，线圈D中的感生电方向。这里注意引导：原磁场一一左边 C线电流的磁场；开关闭合过程中，C线圈中电流从零增大，线圈 D中的磁通量 增加。将图3中开关K换为滑动变阻器（如图 4所示），请同 学们判断：改变滑动变阻器R增大时，线圈D中的感生电流方向。通过此例，进一步深化楞次定律的应用。对于图 3 中开关K断开瞬间，和图4中电阻R减少时，线圈D中的感生 电流方向判断，留到课外学生自己练习。例 3 ：如图5 所示，匀强磁场里放置一个金属框、磁力线穿过框平面垂直面向里，当可滑动金属棒CD向右拉动时

8、、请学生按前面的四个步骤， 判断 CD 中感生电流方向。 注意，这题的关键点在与导线CD 切割磁力线运动与线框所围的磁通量变化如何联系起来。用楞次定律的方法判断以后，再回忆用上节讲到的右手定则的方法去判断，其结果是一样的。从而使学生明白：闭合线圈的一部分切割磁力线运动产生感生电流，可以用楞次定律的方法去判断。也可以用右手定则去判断， 结果都是一样的。 可见它们是统一的， 并没有矛盾。右手定则是楞次定律的一种特殊情况。在切割情况下，采用右手定则判断更方便快捷罢了。例 4 ：演示楞次环实验，让学生解释观察到的现象，并判断闭环中磁场的方向（即感生电流磁场的方向） ，判断闭环中感生电流方向，加深对楞次定律的理解。 （判断时要看清插入的是N极还是S极、以便判断闭环中的磁场方向）。通过上述的应用，让学生从不同角度，