2024-2025學(xué)年高中物理第一章電磁感應(yīng)4楞次定律教案2教科版選修3-2

PAGE6-楞次定律一、教材分析：本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容是教科版教材，中學(xué)物理選修3-2第一章第四節(jié)“楞次定律”。

楞次定律是電磁感應(yīng)規(guī)律的重要組成部分，它與法拉第電磁感應(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(wèn)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(duì)原磁場(chǎng)方向、原磁通量變更狀況、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)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)生還必需能正確運(yùn)用安培定則，左手定則，安培定則解決問(wèn)題，所以這部分內(nèi)容也是電磁感應(yīng)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)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁通量變更之間的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作。三、學(xué)情分析：學(xué)生已經(jīng)駕馭了磁通量的概念，并會(huì)分析磁通量的變更。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）試驗(yàn)器材探討感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。四、教學(xué)目標(biāo)：1．學(xué)問(wèn)與技能

（1）會(huì)表述感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁通量的變更之間的關(guān)系。（2）會(huì)用自己的語(yǔ)言組織表述“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更”中的“阻礙”的意義。

（3）會(huì)用楞次定律推斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向。2．過(guò)程與方法（1）通過(guò)探究過(guò)程體會(huì)提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定安排與設(shè)計(jì)試驗(yàn)、分析論證、驗(yàn)證等科學(xué)探究要素。（2）通過(guò)楞次定律的學(xué)習(xí)過(guò)程，了解物理學(xué)的探討方法，相識(shí)物理試驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用。（3）通過(guò)試驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)用試驗(yàn)探究的方法探討物理問(wèn)題。3．情感看法與價(jià)值觀（1）通過(guò)楞次對(duì)法拉第探討成果的關(guān)注到發(fā)覺(jué)感應(yīng)電流方向的規(guī)律的介紹，讓學(xué)生發(fā)展對(duì)科學(xué)的新奇心與求知欲，能體驗(yàn)探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅。（2）通過(guò)試驗(yàn)學(xué)會(huì)與他人主動(dòng)溝通合作，培育團(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)生思索問(wèn)題的方法和利用試驗(yàn)探討物理規(guī)律的手段，為此本課采納學(xué)生分組隨堂試驗(yàn)探究的操作模式，學(xué)生在老師的啟發(fā)和幫助下通過(guò)自己試驗(yàn)操作來(lái)發(fā)覺(jué)、解決問(wèn)題，獲得新學(xué)問(wèn)。為了突破難點(diǎn)本課利用"引導(dǎo)探究"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(wèn)題情景→學(xué)生探討、猜想→設(shè)計(jì)試驗(yàn)→探究試驗(yàn)→（將演示試驗(yàn)變更為學(xué)生自己做探究性試驗(yàn)）→分析試驗(yàn)現(xiàn)象→得出楞次定律→課堂講練→課堂練習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中，抓住學(xué)問(wèn)的產(chǎn)生過(guò)程，主動(dòng)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、器材打算：

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)．七、教學(xué)過(guò)程：（一）、新課引入（提出問(wèn)題）

1、提問(wèn)：

如何推斷閉合電路中是否能產(chǎn)生感應(yīng)電流？

2、再問(wèn)：那如何推斷電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的方向呢？老師提出本課的教學(xué)目標(biāo)：“探究感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)之間的關(guān)系?！保ǘ⑿抡n教學(xué)1、猜想：感應(yīng)電流是由線圈中磁場(chǎng)變更引起的，所以感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)的變更狀況有關(guān)。2、試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與制定為了檢驗(yàn)各自猜想的正確性，分小組利用手中的試驗(yàn)器材（線圈、條形磁鐵、靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線）設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案。老師可以利用以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)：（1）、如何知道引起感應(yīng)電流的線圈中原磁場(chǎng)的方向與變更？（2）、如何知道感應(yīng)電流的方向？（老師演示說(shuō)明靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系。請(qǐng)學(xué)生用一節(jié)舊電池與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后與靈敏電流計(jì)相連，視察電流分別從兩個(gè)接線柱流入電流計(jì)時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)方向，確定所用電流計(jì)的電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。同時(shí)提示學(xué)生不同的電流計(jì)電流方向與指針的偏轉(zhuǎn)方向關(guān)系不同）（3）、如何知道感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)的方向？學(xué)生：依據(jù)試驗(yàn)要求利用（靈敏電流計(jì)，標(biāo)明導(dǎo)線繞向的線圈，條形磁鐵，導(dǎo)線等）試驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出試驗(yàn)電路圖，說(shuō)明試驗(yàn)操作過(guò)程，并設(shè)計(jì)出試驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格。學(xué)生可能通過(guò)磁鐵的運(yùn)動(dòng)變更線圈磁場(chǎng)；也可能用電磁鐵代替磁鐵，通過(guò)電磁鐵的運(yùn)動(dòng)、滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)或電鍵的通斷限制磁場(chǎng)變更等。依據(jù)巡查的狀況，選擇具有典型代表性的方案讓學(xué)生上臺(tái)介紹說(shuō)明，并利用實(shí)物投影儀顯示。最終依據(jù)老師和同學(xué)們的建議，修訂完善一個(gè)簡(jiǎn)潔易做的試驗(yàn)方案。）方案如下：

3．試驗(yàn)操作要求學(xué)生依據(jù)試驗(yàn)方案進(jìn)行電路圖連接與試驗(yàn)操作，并填好試驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格。老師巡查，提示學(xué)生試驗(yàn)操作的規(guī)范性，剛好幫助學(xué)生解決試驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。4、找尋規(guī)律，得出結(jié)論提出問(wèn)題：閉合電路中感應(yīng)電流也要激發(fā)磁場(chǎng)，那么感應(yīng)電流所激發(fā)磁場(chǎng)的方向與引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)之間有什么關(guān)系呢？

引導(dǎo)1：感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向是否始終與原磁場(chǎng)的方向相同或相反？回答小結(jié)：不確定。有時(shí)相同，有時(shí)相反。引導(dǎo)2：在什么狀況下，B感與B原同向？在什么狀況下，B感與B原反向？

回答小結(jié)：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同。（進(jìn)一步探討關(guān)系）

引導(dǎo)3：你認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁通量的變更起什么作用？（提煉關(guān)系）回答小結(jié)：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反，它不想讓穿過(guò)線圈的磁通量增大；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同，它不想讓穿過(guò)線圈的磁通量減小。即B感對(duì)磁通量的變更起阻礙作用得出初步結(jié)論：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更。5．結(jié)論驗(yàn)證

老師：上述結(jié)論是否在任何狀況下都適用？大家可以利用其他試驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證，將試驗(yàn)用的電路圖顯示在屏幕上。

學(xué)生試驗(yàn)操作：同組的兩個(gè)同學(xué)分別將原、副線圈的電路接好并弄清晰導(dǎo)線的繞向，接好后將原線圈放入副線圈中。分別驗(yàn)證電鍵閉合、斷開(kāi)瞬間和電阻大小變更時(shí)，感應(yīng)電流的方向與用結(jié)論推斷的是否一樣，并完成表格的填寫(xiě)。老師：總結(jié)得出楞次定律內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更──楞次定律對(duì)“阻礙”的理解：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同。即“增反減同”。6.應(yīng)用練習(xí)，指導(dǎo)實(shí)踐如圖所示,在長(zhǎng)直載流導(dǎo)線旁邊有一個(gè)矩形線圈ABCD,線圈與導(dǎo)線始終在同一個(gè)平面內(nèi).線圈在導(dǎo)線的右側(cè)，現(xiàn)在將線框向右平移，試分析線框中的感應(yīng)電流方向？第一步：畫(huà)出通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)的磁感線，并使之穿過(guò)矩形線圈其次步：分析可知，原磁場(chǎng)在線圈中的磁通量減弱，據(jù)楞次定律，讓學(xué)生判定：第三步：借助右手螺旋法則推斷感應(yīng)電流方向，并標(biāo)在圖上課堂練習(xí)：

7、總結(jié)深化，加深理解:針對(duì)剛才試驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解“阻礙”二字：a、

誰(shuí)起阻礙作用？——感應(yīng)電流的磁場(chǎng)b、

阻礙什么？——引起感應(yīng)電流的磁通量的變更

c、如何阻礙？——增反減同

d、阻礙結(jié)果呢？——阻礙不是相反，阻礙不是阻擋，阻礙使磁通量的變更延緩。引申：針對(duì)剛才試驗(yàn)，從線圈與磁鐵相互作用的角度再來(lái)探討。（1）從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)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(duì)運(yùn)動(dòng);（2）楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的詳細(xì)表現(xiàn)．從能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)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(chǎng)，在螺線管上端為N極，這個(gè)N

極將排斥外來(lái)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)速度漸漸減小，即動(dòng)能要削減；要維持其運(yùn)動(dòng)速度則須要有外力對(duì)磁鐵做功．可見(jiàn)，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機(jī)械能通過(guò)做功轉(zhuǎn)化而來(lái)的．因此，楞次定理與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(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)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更；表述二：導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙相對(duì)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更（4）楞次定律的表現(xiàn)形式：增反減同，來(lái)拒去留。（三）、作業(yè)布置：閱讀教材，完成課后練習(xí)1-4八、板書(shū)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(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更。2、理解：（1）、“阻礙”不等于相反，不能阻擋。（2）、“阻礙”的表現(xiàn)形式：增反減同、來(lái)拒去留。3、推斷感應(yīng)電流方向的步驟：(1)推斷回路中原磁場(chǎng)的方向及磁通量的變更狀況(2)依據(jù)楞次定律推斷感應(yīng)磁場(chǎng)的方向；(3)依據(jù)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，利用安培定則推斷感應(yīng)電流的方向九、反思：1、教學(xué)中應(yīng)當(dāng)留意通過(guò)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(guò)程中的貢獻(xiàn)，體會(huì)人類探究自然規(guī)律的科學(xué)看法與科學(xué)精神。2、在猜想與假設(shè)階段，問(wèn)題由老師提出，明確猜想和探究的方向。激勵(lì)大膽的揣測(cè)，并以小組為單位綻開(kāi)探討。此環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮老師的引導(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、試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與制定是探究過(guò)程的關(guān)鍵，難度也是最大的，學(xué)生不行能立刻達(dá)到要求，因此可以通過(guò)老師的適當(dāng)引導(dǎo)，小組的合作探討加以操作，盡可能使試驗(yàn)簡(jiǎn)潔易做，現(xiàn)象明顯，使學(xué)生體會(huì)到探究的方法。在此過(guò)程