《線圈在勻強磁場中運動的電磁感應(yīng)現(xiàn)象分析》課件賞析

　　課件名稱：線圈在勻強磁場中運動的電磁感應(yīng)現(xiàn)象分析
　　涉及學(xué)科：高中物理
　　開發(fā)平臺：Flash 8
　　課件大?。?73K
　　下載地址：http://www.cai8.net/SoftView.asp?SoftID=219
　　E-mail：shyshsrh@126.com
　　
　　“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”是高中物理中電磁學(xué)部分的重要基礎(chǔ)課程，主要運用建立的磁感線模型和磁通量概念來研究。學(xué)生對該模型和概念把握的準(zhǔn)確性，將直接影響到對電磁感應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律學(xué)習(xí)的順利進行，但從每屆學(xué)生的反應(yīng)來看，對這兩個抽象知識點的理解和掌握正是學(xué)生學(xué)習(xí)電磁學(xué)的障礙所在。本課件的目的就是針對學(xué)生需要解決的這一問題而設(shè)計的，擬利用課件中實現(xiàn)的交互性和多媒體優(yōu)勢來幫助學(xué)生突破對這個抽象知識點的理解，以此作為學(xué)生學(xué)習(xí)該知識點的輔助性的積件型課件。
　　
　　課件的設(shè)計和實現(xiàn)
　　
　　基于課件的目的和功能，在設(shè)計上主要突出和解決兩個問題：其一是通過線圈在磁場中平動和轉(zhuǎn)動過程中引起穿過線圈的磁通量發(fā)生變化來對磁場和磁通量進行模擬“描述”，使學(xué)生能直觀地“觀察”到磁通量的變化；其二是通過線圈在磁場中的平動與轉(zhuǎn)動繪制出對應(yīng)的磁通量及感應(yīng)電流隨時間變化的圖像，從而對磁通量的變化與所產(chǎn)生的感應(yīng)電流之間的關(guān)系形成鮮明的關(guān)聯(lián)對比。這樣做能夠發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)勢，把抽象的磁感線和磁通量的概念與具體的實際內(nèi)容結(jié)合起來；同時，學(xué)生在利用本課件研究問題的過程中，能夠通過對模擬實驗的觀察和思考，順利地實現(xiàn)由具體到抽象，再由抽象到具體的思維歷程。
　　課件分三個模塊，并把三個模塊的制作分配在三個場景中。
　　第一個模塊由界面導(dǎo)航、課件的使用幫助以及配備的兩個思考題構(gòu)成（如圖1）。
　　
　　圖1 課件導(dǎo)航畫面
　　
　　圖1所示的第一場景是課件的封面，其中左下的三個按鈕分別控制線圈在磁場中的平動、轉(zhuǎn)動和思考題，右上的“幫助”按鈕顯示課件的功能和使用幫助。
　　第二個模塊是線圈在磁場中的平動部分（如圖2）。
　　
　　圖2平動研究畫面
　　
　　在圖2所示的第二場景中，左側(cè)為磁場中線圈的運動的模擬，可以用鼠標(biāo)拖動來實現(xiàn)在磁場中的水平和垂直方向的運動，同時，用動態(tài)文本實時顯示當(dāng)前穿過線圈的磁通量的變化情況，用電流表顯示所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化情況。右側(cè)為用“播放”按鈕控制開始的線圈勻速穿過磁場過程中的磁通量和產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化的動畫演示。另外，場景的上、下端為去往“轉(zhuǎn)動界面”和返回“主頁”的導(dǎo)航，以及“幫助”按鈕。
　　第三個模塊是線圈在磁場中的旋轉(zhuǎn)部分。一方面用電表顯示產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化，另一方面顯示線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)的過程中，穿過線圈的磁通量的變化情況和與此同時所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化的動態(tài)對比動畫。
　　圖３的第三場景為線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的界面，左側(cè)為用“開始/停止”按鈕控制的線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)的模擬演示，并配備了一個電壓表來實時顯示線圈產(chǎn)生的電壓的變化情況。電壓表的連接采用交互設(shè)置，這樣可以增加一點趣味性。技術(shù)上利用了動態(tài)畫線的方法。右側(cè)為用“播放”按鈕控制的線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動的過程中按照每1/4周期為一個階段的磁通量和感應(yīng)電流變化的對比動畫演示。在啟動了線圈的旋轉(zhuǎn)按鈕后右側(cè)的畫面就會被啟動顯示，按下“播放”啟動按鈕就會被控制為分階段顯示。上面是電流和磁通量的變化隨時間變化的圖線，下面是線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)的水平視圖，并設(shè)置文本來顯示當(dāng)前穿過線圈的磁通量的變化。圖線是用繪圖編程實現(xiàn)的。另外，在界面中也配備了去往“平動界面”和返回“主頁”的導(dǎo)航以及“幫助”按鈕。
　　
　　圖3轉(zhuǎn)動研究畫面
　　
　　技巧心得
　　
　　課件制作的出發(fā)點是以幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中存在的問題為中心，以新課標(biāo)為指導(dǎo)思想，從界面的風(fēng)格到課件的操作都要體現(xiàn)出簡單靈活和直觀的特點，使學(xué)生在使用的時候能夠一看就明白或者借助“幫助”就能快速了解課件的使用方法，給學(xué)生構(gòu)建了一個便捷的多媒體平臺。模擬的效果盡量貼近實際，如電表的偏轉(zhuǎn)、線圈的拖動和旋轉(zhuǎn)以及電表的接線效果等，這樣更有助于學(xué)生對問題的理解和認(rèn)識。交互是實現(xiàn)課件效果的靈魂，而腳本編程是實現(xiàn)交互的重要手段，導(dǎo)航控制、按鈕控制、接線以及線圈拖動等都是交互控制。課件的設(shè)計思想要擺脫教材的束縛，運用積件的思想，使每一個模塊都能最大效率地實現(xiàn)課件的功能。在積件的開發(fā)過程中要注意考慮積件的可移植性，因此要優(yōu)化課件的元素，把功能實現(xiàn)在影片剪輯的內(nèi)部而不要都排列在主時間軸上，這樣有利于課件的重復(fù)使用和資源利用。
　　
　　教學(xué)反饋
　　
　　課件的模擬“再現(xiàn)”不僅僅是“再現(xiàn)”了實驗的現(xiàn)象，更重要的是把抽象的磁感線和磁通量的變化“描述”出來了，有助于增強學(xué)生對產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的深刻理解。在校園網(wǎng)學(xué)習(xí)論壇上，學(xué)生通過本課件獲得了幫助，有些教師也在輔導(dǎo)課上使用了這個課件，反饋效果很好。雖然我們不能用模擬的手段來代替實際的物理實驗，但是合理的設(shè)計和制作實驗類課件模擬真實的物理實驗，來輔助實驗的學(xué)習(xí)和教學(xué)，還是能夠在一定程度上發(fā)揮重要作用的。