楞次定律感應(yīng)電流的方向教學(xué)設(shè)計(jì)案例

楞次定律的教學(xué)設(shè)計(jì)江蘇省蘇州試驗(yàn)中學(xué)物理團(tuán)隊(duì)一．教材分析1、法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律是電磁學(xué)中的重要定律，一個(gè)判定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，一個(gè)判定感應(yīng)電流的方向，二者前后關(guān)聯(lián)，襯托了電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律的多樣性和簡(jiǎn)單性。2、楞次定律是電磁感應(yīng)這一事物本身屬性的一個(gè)放映，客觀存在且進(jìn)展變化。既然是放映事物本質(zhì)的規(guī)律，在物理學(xué)中稱為定律，從課程標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，是表達(dá)“過(guò)程與方法”這一具體課程目標(biāo)的最正確切入點(diǎn)。3、教材指明白教學(xué)的方向，讓學(xué)生經(jīng)受科學(xué)探究過(guò)程，生疏科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法爭(zhēng)論物理問(wèn)題，驗(yàn)證物理規(guī)律。但在探究的細(xì)節(jié)和過(guò)程上，留給了教師和學(xué)生寬闊的思考設(shè)計(jì)空間，有助與激發(fā)思維，覺察方法，提出問(wèn)題，得出結(jié)論，表達(dá)課程。4、而且它涉及的物理量多，關(guān)系簡(jiǎn)單，為教學(xué)帶來(lái)了很大的難度。5、楞次定律是電磁學(xué)的一個(gè)重要規(guī)律，對(duì)學(xué)生而言是以后分析和解決電磁學(xué)問(wèn)題的理論根底，在高考試題中常以綜合題的形式表現(xiàn)出來(lái)，要求學(xué)生能夠敏捷的運(yùn)用。二．學(xué)情分析1、學(xué)生在初中階段已經(jīng)接觸過(guò)有關(guān)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的學(xué)問(wèn)，但還比較粗淺，尤其對(duì)感應(yīng)電流的方向的推斷沒(méi)有進(jìn)展?fàn)幷?。本?jié)教材力圖通過(guò)學(xué)生自己的探究，總結(jié)出電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的推斷所遵守的一般規(guī)章23、本節(jié)課是規(guī)律的探究課，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是現(xiàn)象，是問(wèn)題，而不是結(jié)論。受應(yīng)試教育的影響，在上課前告知學(xué)生上課的內(nèi)容，學(xué)生會(huì)將結(jié)論記住，在課堂上機(jī)械的，劇本式的協(xié)作教師，沒(méi)有深入的思考，達(dá)不到教學(xué)的目的，因此本節(jié)課的教學(xué)沒(méi)有要求學(xué)生預(yù)習(xí)。4、面對(duì)現(xiàn)象，問(wèn)題，且沒(méi)有唯一固定的答案，學(xué)生有深厚的探究欲望，為其思維的發(fā)散供給了較大的空間。從另外一個(gè)角度講，本節(jié)內(nèi)容，數(shù)學(xué)運(yùn)算，物理理論要求不高，適當(dāng)?shù)赜纸档土藢W(xué)習(xí)難度，選擇探究式教學(xué)是最正確的途徑。5、探究式教學(xué)重視的是探究的過(guò)程和方法而不是結(jié)論，探究過(guò)程是產(chǎn)生制造思維的溫床，過(guò)于重視結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致喪失探究熱忱，扼殺學(xué)生探究的欲望。三．教學(xué)目標(biāo)1a〕通過(guò)試驗(yàn)探究得出感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系，并會(huì)表達(dá)楞次定律的內(nèi)容。b〕通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程的回放分析，體會(huì)楞次定律內(nèi)容中“阻礙”二字的含義，感受“磁通量變化”的方式和途徑。c〕通過(guò)試驗(yàn)現(xiàn)象的直觀比較，進(jìn)一步明確感應(yīng)電流產(chǎn)生的過(guò)程仍能遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒定律2a〕觀看試驗(yàn)，體驗(yàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流存在方向問(wèn)題。b〕嘗試用所學(xué)的學(xué)問(wèn)，設(shè)計(jì)感應(yīng)電流方向的指示方案，并動(dòng)手試驗(yàn)操作。c〕維力量。3熱忱：在試驗(yàn)設(shè)計(jì)，操作過(guò)程中逐步積蓄探究熱忱，培育學(xué)生勇于探究的精神；參與：養(yǎng)成主動(dòng)參與科學(xué)爭(zhēng)論的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣；溝通：在自由開放公平的探究溝通空間，能相互協(xié)作，相互鼓舞，友好評(píng)價(jià)，和諧相處。哲學(xué)思考：能夠用因果關(guān)系和沖突論的辨正觀點(diǎn)生疏楞次定律；四．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：楞次定律探究試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)。難點(diǎn)：感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)之間的關(guān)系。定律內(nèi)容表述中阻礙二字的理解。五．設(shè)計(jì)思想本節(jié)課結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)展了深入的挖掘和思考，備教材，備學(xué)生，備教法，始終把學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，讓學(xué)生參與，讓學(xué)生設(shè)計(jì)，營(yíng)造一個(gè)“安全”的教學(xué)環(huán)境，廣開言路，讓學(xué)生的思維與教師的引導(dǎo)共振。呈現(xiàn)試驗(yàn)感應(yīng)電流的方向如何確定局部并行處理呈現(xiàn)試驗(yàn)感應(yīng)電流的方向如何確定局部并行處理感應(yīng)電流方向指示試驗(yàn)設(shè)計(jì)電流計(jì)偏轉(zhuǎn)指示發(fā)光二極管指示整體串行處理局部并行處理方案設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集條形磁體插入拔出閉合線圈方形線圈單邊切割磁感線楞次定律的哲學(xué)思考六．教學(xué)過(guò)程〔一〕試驗(yàn)引入，引發(fā)學(xué)生猜測(cè)與假設(shè)，激發(fā)學(xué)生探究的欲望師：在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗(yàn)中，或許你已經(jīng)留意到，在不同的狀況下產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是不同的。我們?cè)賮?lái)重復(fù)一下上節(jié)課的試驗(yàn)。師〔演示：磁鐵插進(jìn)螺線管和從螺線管拔出時(shí)，導(dǎo)致靈敏電流計(jì)的指針左右來(lái)回?fù)u擺。師：大家是否留意到，當(dāng)我把磁鐵插進(jìn)螺線管和從螺線管拔出時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是不同的。那么，感應(yīng)電流的方向由哪些因素打算？遵循什么規(guī)律？大家通過(guò)以上的試驗(yàn)猜測(cè)一下。生：可能與線圈導(dǎo)線的圍繞方向，原磁場(chǎng)的方向，原磁通的變化方向有關(guān)。師：我們用試驗(yàn)來(lái)探究和驗(yàn)證大家的猜測(cè)?！捕硨W(xué)習(xí)知，開頭試驗(yàn)探究過(guò)程學(xué)生試驗(yàn)，自制線圈，弄清線圈導(dǎo)線的繞向師：同學(xué)們認(rèn)為，感應(yīng)電流的方向與線圈的繞制方向有關(guān)，所以我們必需弄清線圈的繞制方向。使圈，這樣有利于我們弄清線圈導(dǎo)線的繞向〔分6組，每組選小組長(zhǎng)，記錄員，匯報(bào)人，留意合作探究〕一根長(zhǎng)約20厘米的塑料管〔兩端鋸出卡線槽；一根長(zhǎng)約2學(xué)生活動(dòng)：教師指導(dǎo)下學(xué)生自行繞制線圈教師啟發(fā)，完成電流方向的指示設(shè)計(jì)師：線圈繞制完成了，我們還要弄清什么問(wèn)題？生：感應(yīng)電流方向的指示。師：如何指示呢？有哪那些試驗(yàn)器材可以被我們所利用？生：學(xué)生的答復(fù)可能有以下兩種狀況：A：利用電路改裝試驗(yàn)中的表頭，沒(méi)有電流時(shí)，指針在表盤的中心，當(dāng)電流從不同的接線柱流入時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)方向不一樣，我們可以依據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判定電流的輸入方向。B：利用發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦?，將二極管串連接入閉合回路，當(dāng)二極管發(fā)光，說(shuō)明感應(yīng)電流的方向與二極管的導(dǎo)流方向全都?！矊W(xué)生的學(xué)問(wèn)得到了應(yīng)用，力量得到了表達(dá)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)熱忱高漲〕師：該設(shè)計(jì)怎樣的電路來(lái)查明電流方向與電表接線柱，或者是電流方向與二極管發(fā)光的關(guān)系？〔同學(xué)之間溝通，共同完成設(shè)計(jì)，對(duì)不同的結(jié)果賜予適當(dāng)?shù)目尚行栽u(píng)價(jià)〕師 ：〔從同學(xué)的設(shè)計(jì)中，找到最佳合理設(shè)計(jì)〕如圖所示：師：依據(jù)設(shè)計(jì)的方案，連接電路，辯明指示的方向并做簡(jiǎn)要的交代。師：通過(guò)發(fā)光二極管也可以推斷電流的方向，正向?qū)щ姲l(fā)光，反向不通電，不發(fā)光。3、教師主導(dǎo)，完成試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)收集師：我們要爭(zhēng)論感應(yīng)電流的方向，接下來(lái)該干什么呢？生：連接閉合回路，讓磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，并用相應(yīng)的儀器來(lái)指示師：可以設(shè)計(jì)那些方案來(lái)實(shí)現(xiàn)呢？〔溝通互動(dòng)，依據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可能性最大的兩種設(shè)計(jì)如以下圖所示〕師：請(qǐng)大家利用小組內(nèi)的器材，選擇一種電路，連接器材并完成試驗(yàn)結(jié)果記錄〔兩種方案，設(shè)計(jì)兩種學(xué)案〕〔在這一環(huán)節(jié)，需要學(xué)生留意磁極的方向和自制線圈的圍繞方向〕〔多媒體結(jié)果顯示〕教師啟發(fā)：依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，你能直接說(shuō)出感應(yīng)電流的方向由那些因素打算嗎？我們知道，穿過(guò)閉介”——感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，把引起磁通量變化的磁場(chǎng)和感應(yīng)電流的方向聯(lián)系起來(lái)？方案二一相對(duì)方案二一相對(duì)運(yùn)動(dòng)Φ的變化狀況感應(yīng)方向感應(yīng)感應(yīng)用結(jié)論4、師生共同分析，從共性中找出共性，總結(jié)規(guī)律〔先由小組匯報(bào)的結(jié)果，并賜予樂(lè)觀的評(píng)價(jià)〕教師引導(dǎo)：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么：生：只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化。師：請(qǐng)大家總結(jié)一下，磁通量的變化存在幾種狀況？生：兩種，增加和削減：我們來(lái)看，當(dāng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)反向加不行，磁通量削減也不行，用一句話可以怎樣來(lái)描述呢？〔比照PPT〕多媒體顯示：“感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，這就是楞次定律”師,并制作成ppt，在爭(zhēng)論性學(xué)習(xí)課上做一場(chǎng)報(bào)告。多媒體顯示：楞次，Э．X．(ЭмилийХристиановичЛенц1804～1865)，俄國(guó)物理學(xué)家和地球物理學(xué)家……：理論探究：阻礙違反能量守恒嗎？從能量的觀念看：楞次定律可以看成是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。師：在“磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力”一節(jié)中，我們是運(yùn)用什么定則推斷安培力的方向的呢？生：左手定則師：在方案二中，我們是否可以用類似于用左手定則推斷安培力的方法，用更簡(jiǎn)潔的方法來(lái)推斷由于局部導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向？〔學(xué)生活動(dòng)〕匯報(bào)：可以直接用右手推斷：假設(shè)磁通量的變化是由導(dǎo)體切割磁感線引起的，感應(yīng)電流的方向可以由右手定則來(lái)推斷。右手定則的內(nèi)容：向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向。5PPT分析例題并總結(jié)解題步驟〔三〕課堂小結(jié)，對(duì)楞次定律的思考師：在人為外界的影響下，導(dǎo)致了穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生了變化，而感應(yīng)電流的效果是阻擋這種變化的產(chǎn)生，一個(gè)求變，一個(gè)追求不變，所以他們之見是有沖突的，也從一個(gè)角度驗(yàn)證了“沖突是普遍存在的”這一唯物主義的觀點(diǎn)。師：這對(duì)沖突具體表達(dá)在哪里呢？生：當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相反；當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向。即“增反減同師：請(qǐng)學(xué)生總結(jié)：本節(jié)課你學(xué)習(xí)到了什么？〔回到三維目標(biāo)〕〔四〕課后練習(xí)必做：教材p13 1. 3. 4. 5選做：(1)教材p14 6. 7.(2)在網(wǎng)絡(luò)上查找有關(guān)楞次對(duì)物理學(xué)奉獻(xiàn)，并制作成ppt，在爭(zhēng)論性學(xué)習(xí)課上做一場(chǎng)報(bào)告七．教學(xué)后記1、教學(xué)有法而無(wú)定法。時(shí)代在變，觀念在變，學(xué)生的思維在變，對(duì)教師的教學(xué)設(shè)計(jì)，能因?qū)W生的變化而變化，是其應(yīng)當(dāng)具有的特征。2、教育是事業(yè)，教育是創(chuàng)，教育是藝術(shù)。3、探究式教學(xué)是物理規(guī)律教學(xué)的最好的教學(xué)模式，但它不是物理教學(xué)的唯一模式，只有在實(shí)踐中證明承受探究式教學(xué)最能表達(dá)的課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)理念的地方承受才是最合理的選擇