楞次定律教案(圖文版)

1、楞次定律教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析：本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容是人教版教材，高中物理選修3-2第一章第三節(jié)“感應(yīng)電流的方向楞次定律”。 楞次定律是電磁感應(yīng)規(guī)律的重要組成部分，它及法拉第電磁感應(yīng)定律一樣也是本章的一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，是分析和處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象問題的兩個(gè)重要支柱之一。由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多，只有對原磁場方向、原磁通量變化情況、感應(yīng)電流的磁場方向、以及會(huì)用安培定則進(jìn)行正確的判定，才能得到正確的感應(yīng)電流的方向。同時(shí)，學(xué)生還必須能正確運(yùn)用安培定則，左手定則，安培定則解決問題，所以這部分內(nèi)容也是電學(xué)部分的一個(gè)難點(diǎn)。二、教學(xué)重難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：理解感應(yīng)電流的方向及引起感應(yīng)電流的磁通量變化之間的

2、關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作。三、學(xué)情分析：學(xué)生已經(jīng)掌握了磁通量的概念，并會(huì)分析磁通量的變化。已經(jīng)知道了條形磁鐵的磁感線的分布。學(xué)生已經(jīng)利用（條形磁鐵、電流計(jì)、線圈等）實(shí)驗(yàn)器材研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。四、教學(xué)目標(biāo)：1知識(shí)及技能 （1）會(huì)表述感應(yīng)電流的方向及引起感應(yīng)電流的磁通量的變化之間的關(guān)系。（2）會(huì)用自己的語言組織表述“感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”中的“阻礙”的意義。 （3）會(huì)用楞次定律判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向。2過程及方法（1）通過探究過程體會(huì)提出問題、猜想及假設(shè)、制定計(jì)劃及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析論證、驗(yàn)證等科學(xué)探究要素。（2）

3、通過楞次定律的學(xué)習(xí)過程，了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。（3）通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)探究的方法研究物理問題。3情感態(tài)度及價(jià)值觀（1）通過楞次對法拉第研究成果的關(guān)注到發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流方向的規(guī)律的介紹，讓學(xué)生發(fā)展對科學(xué)的好奇心及求知欲，能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛及喜悅。（2）通過實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)及他人主動(dòng)交流合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。五、設(shè)計(jì)思路：本節(jié)作為一堂物理規(guī)律課的教學(xué)，重點(diǎn)在于指導(dǎo)學(xué)生思考問題的方法和利用實(shí)驗(yàn)研究物理規(guī)律的手段，為此本課采用學(xué)生分組隨堂實(shí)驗(yàn)探究的操作模式，學(xué)生在老師的啟發(fā)和幫助下通過自己實(shí)驗(yàn)操作來發(fā)現(xiàn)、解決問題，獲取新知識(shí)。為了突破難點(diǎn)本課利用"引導(dǎo)探究

4、"式教學(xué)法，課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是這樣的：創(chuàng)設(shè)一個(gè)問題情景學(xué)生討論、猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索實(shí)驗(yàn)（將演示實(shí)驗(yàn)改變?yōu)閷W(xué)生自己做探索性實(shí)驗(yàn)）分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出楞次定律課堂講練課堂練習(xí)。在教學(xué)過程中，抓住知識(shí)的產(chǎn)生過程，積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，突出學(xué)生的課堂教學(xué)的主體地位。六、器材準(zhǔn)備：  多媒體平臺(tái)、線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線、干電池、條形磁鐵、靈敏電流計(jì)、楞次定律演示器七、教學(xué)過程：一、設(shè)置情景，引入課題教師展示情景：（引入課題實(shí)驗(yàn)三個(gè)對比實(shí)驗(yàn)）1對比實(shí)驗(yàn)一：強(qiáng)磁性球和鐵球從同一高度同時(shí)自由釋放。2對比實(shí)驗(yàn)二： 強(qiáng)磁性球和鐵球分別通過甲、乙鋁管從同一高度同時(shí)自由釋放。3對比實(shí)驗(yàn)三： 強(qiáng)磁性球

5、和鐵球分別通過乙、甲鋁管從同一高度同時(shí)自由釋放。學(xué)生思考回答：強(qiáng)磁性球和鐵球是不是同時(shí)落地？對比實(shí)驗(yàn)一中兩球同時(shí)落地；對比實(shí)驗(yàn)二、三中兩球不是同時(shí)落地。教師啟發(fā)引導(dǎo)：1強(qiáng)磁性球和鐵球?yàn)槭裁赐ㄟ^鋁管后不是同時(shí)落地？（我們先來學(xué)習(xí)第四章第三節(jié)楞次定律）二、重溫實(shí)驗(yàn)，提出問題教師展示情景：（復(fù)習(xí)引入實(shí)驗(yàn)）學(xué)生思考回答：1注意觀察靈敏電流表指針是否偏轉(zhuǎn)？向哪邊偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)；向左、向右。2靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)說明什么？偏轉(zhuǎn)方向不同說明什么？線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流；感應(yīng)電流方向會(huì)改變。3感應(yīng)電流方向跟哪些因素有關(guān)呢？三、對比實(shí)驗(yàn)，合理猜想教師展示情景：（二個(gè)對比實(shí)驗(yàn)）對比實(shí)驗(yàn)一：如圖（4）所示，N極插入和N極抽出

6、。對比實(shí)驗(yàn)二：如圖（5）所示，N極插入和S極插入。學(xué)生思考猜想：1猜想感應(yīng)電流的方向可能跟哪些因素有關(guān)？A感應(yīng)電流的方向可能跟磁通量的變化有關(guān)；B感應(yīng)電流的方向可能跟原磁場的方向有關(guān)；教師啟發(fā)引導(dǎo)：1感應(yīng)電流的方向可能跟原磁場的方向、磁通量的變化有關(guān)。2下面我們通過實(shí)驗(yàn)，探究感應(yīng)電流的方向跟磁通量的變化、原磁場的方向的關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)探究，歸納概括實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄扛袘?yīng)電流的方向、磁通量的變化及原磁場的方向的關(guān)系即感應(yīng)電流的方向遵循什么規(guī)律？思考討論：1條形磁鐵及線圈間的相對運(yùn)動(dòng)有幾種可能？2為了探究感應(yīng)電流的方向及磁通量的變化、原磁場的方向的關(guān)系在物理學(xué)中通常采用什么方法？控制變量法探究方案：順次

7、控制：（1）磁通量的變化    （2）原磁場的方向    （3）感應(yīng)電流的方向  相對運(yùn)動(dòng)    原磁通量的變化   原磁場的方向    感應(yīng)電流的方向（俯視圖）  實(shí)驗(yàn)前確定：1指針偏轉(zhuǎn)方向及電流的方向的關(guān)系：指針右偏電流從正接線柱流進(jìn)靈敏電流表；指針左偏電流從負(fù)接線柱流進(jìn)靈敏電流表。2然后“順藤摸瓜”確定線圈中的感應(yīng)電流的方向。  實(shí)驗(yàn)步驟：1

8、靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)及電流的方向的關(guān)系。2根據(jù)磁通量的變化分成磁通量的增加和磁通量的減少兩大類進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3分組實(shí)驗(yàn)、記錄結(jié)果。4教師引領(lǐng)學(xué)生填寫表格。分組探究：收集數(shù)據(jù)：尋求“中介”歸納規(guī)律：（讓學(xué)生感受科學(xué)家嚴(yán)肅認(rèn)真、不怕困難的科學(xué)態(tài)度）1產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？歸納概括、形成結(jié)論：當(dāng)原磁通量變化時(shí)，感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量變化五、楞次定律1內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2因果關(guān)系：因：磁通量的變化。果：感應(yīng)電流的磁場的產(chǎn)生。3“阻礙”的含義：（1）誰在阻礙？感應(yīng)電流的磁場。（2）阻礙什么？原磁通量的變化。（3）如何阻礙？當(dāng)磁通量增加時(shí)，阻

9、礙磁通量增加；當(dāng)磁通量減少時(shí)，阻礙磁通量減少。（4）為何阻礙？（實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)）克服電磁力做功, 能轉(zhuǎn)化及守恒的必然結(jié)果。（5）能否阻止？（實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)）延緩了增加和減少磁通量的時(shí)間。能否阻止后面再回答。    六、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、評估結(jié)論跳環(huán)實(shí)驗(yàn)：合上開關(guān)瞬間，會(huì)看到什么現(xiàn)象？1）預(yù)測：豎直向上跳起。（由楞次定律預(yù)測）（2）驗(yàn)證：豎直向上跳起。七、楞次定律的應(yīng)用：例題：法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)如圖P11圖43-3所示。軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個(gè)線圈，當(dāng)M線圈電路中的開關(guān)斷開的瞬間，線圈N中的感應(yīng)電流沿什么方向？目的：1歸納應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步

10、驟：研究對象（線圈N）穿過線圈原磁場方向磁通量的變化（減少）感應(yīng)電流磁場的方向感應(yīng)電流的方向2歸納應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的方框圖：6.應(yīng)用練習(xí)，指導(dǎo)實(shí)踐例：如圖所示，試畫出合上電鍵K時(shí)，線圈B中的感應(yīng)電流方向。啟發(fā)學(xué)生按照一定的思路及步驟解決問題。第一步：畫出通電線圈A的磁場的磁感線，并使之穿過線圈B第二步：分析可知，原磁場在線圈B中的磁通量增強(qiáng)，據(jù)楞次定律，讓學(xué)生判斷：    兩磁場的磁感線方向應(yīng)相反。請同學(xué)畫出線圈B中感應(yīng)電流磁場的磁感線（虛線所示）第三步：借助右手螺旋法則判斷感應(yīng)電流方向，并標(biāo)在圖上課堂練習(xí)：1、如圖， 無限長通電直

11、導(dǎo)線旁有一個(gè)矩形線圈，當(dāng)線圈遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時(shí)，判斷感應(yīng)電流的方向2、如圖， 方形區(qū)域內(nèi)為勻強(qiáng)磁場,在矩形線圈從左到右穿過的整個(gè)過程中，判斷感應(yīng)電流的方向。7、總結(jié)深化，加深理解:針對剛才實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解“阻礙”二字：a、 誰起阻礙作用？感應(yīng)電流的磁場b、 阻礙什么？引起感應(yīng)電流的磁通量的變化      c、如何阻礙？增反減同           d、阻礙結(jié)果呢？阻礙不是相反，阻礙不是阻止，阻礙

12、使磁通量的變化延緩。引申：針對剛才實(shí)驗(yàn)，從線圈及磁鐵相互作用的角度再來探討。（1）從導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動(dòng)的角度上看:電磁感應(yīng)的效果是阻礙它們的相對運(yùn)動(dòng);（2）楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)從能量轉(zhuǎn)換的角度來分析：螺線管中用楞次定理得出的感應(yīng)電流所形成的磁場，在螺線管上端為N極，這個(gè)N 極將排斥外來的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)，條形磁鐵受此排斥力的作用而運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小，即動(dòng)能要減少；要維持其運(yùn)動(dòng)速度則需要有外力對磁鐵做功可見，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機(jī)械能通過做功轉(zhuǎn)化而來的因此，楞次定理及能量轉(zhuǎn)換及守恒規(guī)律是相符合的（3）總結(jié)楞次定律的三種表述方式：表述一：感應(yīng)電流的磁

13、場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化；表述二：導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙相對運(yùn)動(dòng)；表述三：感應(yīng)電流的方向，總是阻礙引起它的原電流的變化（4）楞次定律的表現(xiàn)形式：增反減同，來拒去留。（三）、作業(yè)布置：閱讀教材，完成課后練習(xí)1-6八、板書設(shè)計(jì)（一）楞次定律：1、內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2、理解：（1）、“阻礙”不等于相反，不能阻止。（2）、“阻礙”的表現(xiàn)形式：增反減同、來拒去留。3、判斷感應(yīng)電流方向的步驟：(1)判斷回路中原磁場的方向及磁通量的變化情況(2)根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)磁場的方向；(3)根據(jù)感應(yīng)磁場的方向，利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向九、反思：1、教學(xué)中應(yīng)該注意通過物理史實(shí)回放引入本課可以讓學(xué)生了解法拉第和楞次在電磁感應(yīng)規(guī)律建立過程中的貢獻(xiàn)，體會(huì)人類探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度及科學(xué)精神。2、在猜想及假設(shè)階段，問題由教師提出，明確猜想和探究的方向。鼓勵(lì)大膽的猜測，并以小組為單位展開討論。此環(huán)節(jié)應(yīng)該充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，“變教為誘”“變教為導(dǎo)”，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的“變學(xué)為思”“變學(xué)為悟”。3、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及制定是探究過程的關(guān)鍵，難度也是最大的，學(xué)生不可能馬上達(dá)到要求，因此可以通過教師的適當(dāng)引導(dǎo)，小組的合作討論加以操作，盡可能使實(shí)驗(yàn)簡單易