人教版高中物理選修3-2第四章 第三節(jié)《楞次定律》導學案.doc

課時4選修3-2第四章 第三節(jié) 楞次定律適用年級高二所需課時3課時（第1課時）作者姓名聯(lián)系電話【教材分析】楞次定律的教學內(nèi)容是人教版教材高中物理選修3-2第一章第三節(jié)，本節(jié)課在整章中占有重要地位，且為高考熱點。本節(jié)為學生在判斷感應電流的方向提供了理論依據(jù)，也為學生在以后的學習中奠定了基礎。在考試說明中，楞次定律屬II級（理解并應用）要求，每年的高考試題中都會出現(xiàn)相應考題，題型一般以選擇題出現(xiàn)，屬高考必考內(nèi)容同時，由電磁感應與力學、電學知識相結合的題目更是高考中的熱點內(nèi)容，題目內(nèi)容變化多端，需要學生有扎實的知識基礎，又有一定的解題技巧，因此在學習中要重視這方面的訓練【三維學習目標】1、 知識與技能：（1） 了解并熟悉實驗儀器，知道靈敏電流計偏向可以表示電流方向（2） 理解楞次定律的內(nèi)容（3） 能初步應用楞次定律判定感應電流方向（4） 初步理解楞次定律中“阻礙”二字的含義。2、 過程與方法（1） 通過觀察實驗并分析記錄結果，探索和總結出感應電流方向的一般規(guī)律（2） 通過實驗教學，感受楞次定律的實驗推導過程，培養(yǎng)學生觀察實驗，分析、歸納、總結物理規(guī)律的能力。3、 情感態(tài)度與價值觀（1） 學生學會由個別事物的個性來認識一般事物的共性的認識事物的一種重要的科學方法。（2） 培養(yǎng)學生的空間想象能力。（3） 讓學生參與問題的解決，培養(yǎng)學生科學的探究能力和合作精神。【重點、難點】重點：理解楞次定律并能利用其判斷感應電流的方向 難點：對楞次定律 “阻礙變化” 的理解【學情分析】學生在前面的學習中了解到電磁感應現(xiàn)象，知道怎么樣能產(chǎn)生感應電流，學生對產(chǎn)生感應電流的條件有了較清醒的認識，有少數(shù)學生存在著疑惑：電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生電流大小和方向怎么樣確定呢，這一節(jié)課就是要針對其中的一些問題進行解惑，學生能積極去思考，為判斷感應電流的方向做一個較好的探究實驗。在實驗過程中學生動手能力、語言表達能力、團隊合作能力等都能夠得到很好的鍛煉。【課前準備】1 學生的學習準備：導學案、學生實驗器材2 教師的教學準備：小游戲的道具，多媒體ppt課件，課內(nèi)探究學案，課后延伸拓展學案。3 教學環(huán)境的設計和布置：分小組合作學習，分6個學習小組。【教學過程】（一） 【創(chuàng)設情境、導入新課】 小游戲：玩具熊怎樣放進箱子的準備工作：事先找一個紙箱子在其中一面挖出一個洞在內(nèi)測固定一個線圈，用導線引出連接一個靈敏電流計，準備一個小一點的玩具熊在熊肚子里面藏一個豎直放置條形磁鐵，找?guī)讉€學生在老師看不到的情況下將熊放進箱子（可以頭先進入、也可以腳先進入，也可以平躺進入），老師觀察靈敏電流計，能準確地知道學生是怎樣將玩具放進箱子的。提出問題：老師是怎么樣知道的呢？解密：在箱子內(nèi)側有一個線圈。玩具熊的肚子里裝有條形磁鐵。過渡：指針偏轉的方向不同，反映了在不同條件下線圈中感應電流的方向不同。那么，線圈中感應電流的方向和哪些因素有關？關系怎樣？這就是這節(jié)課我們要探究的問題第三節(jié) 楞次定律感應電流的方向。（二） 【自主探究、展示交流】NS+G探究一：靈敏電流計判斷電流的方向 提出問題：靈敏電流計可以左右偏轉，我們利用手頭上有的器材怎么樣快速知道左偏是電流從左邊接線柱進入還是右邊接線柱進入，右偏又是哪個接線柱進入方法：選舊干電池用試觸的方法查明電流方向與電流表指針偏轉方向的關系結論：對電流表而言，電流從哪個接線柱流入，指針向哪邊偏轉探究二：線圈中磁通量變化與感應電流的方向提出問題：如何探究感應電流的方向。（讓學生嘗試提出探究方案，可以提示利用上一節(jié)課實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象，列出表格、記錄結果，展示一些較好的方案）。（1） 探究目標：找原線圈中磁場的方向和感應電流磁場方向關系。（2） 探究方向：從磁鐵插入和拔出線圈能產(chǎn)生感應電流入手。（3） 探究手段：分組實驗（器材：螺線管，靈敏電流計，條形磁鐵，導線）（4） 探究過程操作方法填寫內(nèi)容NS磁鐵在管上靜止不動時磁鐵在管中靜止不動時插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下原來磁場的方向向下向下向上向上向下向上向下向上原來磁場的磁通量變化增大減小增大減小不變不變不變不變感應電流的方向（螺線管上）向上向下向下向上無無無無感應磁場的方向向上向下向下向上無無無無原磁場與感應磁場方向的關系相反相同相反相同（5） 學生帶著問題分組討論：問題1、請你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下，感應電流的方向與磁鐵的運動有較明顯的必然關系嗎？問題2、請你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下，感應電流的磁場方向是否總是與原磁場的方向相反？要不是，那什么時候相反、什么時候相同？問題3、請你仔細分析上表，用盡可能簡潔的語言概括一下，究竟如何確定感應電流的方向？并說出你的概括中的關鍵詞語。 學生四人一組相互交流、分析、討論，用最簡潔的語言概括出本組的結論。師巡視各組的情況，然后指定某些組公布本組的成果在全班進行交流，師生共同討論，形成結論。探究三、分析歸納論證、得出結論。概括1：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化概括2：感應電流在回路中產(chǎn)生的磁通量總是反抗（或阻礙）原磁通量的變化概括3：感應電流的效果總是反抗（或阻礙）引起它的那個原因教師應充分肯定他們的結論，并對出現(xiàn)的問題進行討論、糾正，播放課件，總結規(guī)律：原磁通變大，則感應電流磁場與原磁場相反，有阻礙變大作用 原磁通變小，則感應電流磁場與原磁場相同，有阻礙變小作用結論：增反減同（三） 【歸納總結、提升拓展】楞次定律感應電流的方向播放課件展示楞次定律內(nèi)容及其理解：（1）內(nèi)容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。（師指出上述結論是物理學家楞次概括了各種實驗結果提出的，并對楞次的物理學貢獻簡單介紹）插播楞次事跡材料，對學生進行教育和激勵。（2）理解：、阻礙既不是阻止也不等于反向， “阻礙”又稱作“反抗”，注意不是阻礙原磁場而阻礙原磁場的變化（即磁通量的變化）、注意兩個磁場：原磁場和感應電流磁場，根據(jù)磁通量變化可以總結問“增反減同”探究四、楞次定律判斷感應電流方向步驟 如圖所示，導線圈A水平放置，條形磁鐵在其正上方，N極向下且向下移近金屬線圈的過程中，線圈 A中電流方向由上向下看是順時針還是逆時針？大家討論楞次定律判斷感應電流方向的步驟一般是怎樣進行的？總結：楞次定律步驟：、明確原磁場的方向；、明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少；vI、根據(jù)楞次定律(增反減同)，判定感應電流的磁場方向；、利用安培定則（右手螺旋定則）判定感應電流的方向。【例題1】 通電直導線與矩形線圈在同一平面內(nèi)，當線圈遠離導線時，判斷線圈中感應電流的方向（課本第二節(jié)課后練習題改編）【例題2】如圖所示，一水平放置的矩形閉合線框abcd，在細長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，如圖中的位置經(jīng)過位置到位置，位置和都很靠近，在這個過程中，線圈中感應電流 （ ）A.沿abcd流動B.沿dcba流動C.由到是沿abcd流動，由到是沿dcba流動D.由到是沿dcba流動，由到是沿abcd流動課內(nèi)探究學案一、學習過程探究一：靈敏電流計判斷電流的方向 靈敏電流計可以左右偏轉，我們利用手頭上有的器材怎么樣快速知道左偏是電流從左邊接線柱進入還是右邊接線柱進入，右偏又是哪個接線柱進入探究二：研究感應電流的方向（1）、探究目標：找這兩個磁場的方向關系的規(guī)律。（2）、探究方向：從磁鐵和線圈有磁力作用入手。（3）、探究手段：分組實驗（器材：螺線管，靈敏電流計，條形磁鐵，導線）（4）、探究過程圖4.3-2操作方法填寫內(nèi)容NS磁鐵在管上靜止不動時磁鐵在管中靜止不動時插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下原來磁場的方向原來磁場的磁通量變化感應磁場的方向原磁場與感應磁場方向的關系感應電流的方向（螺線管上）問題1、請你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下，感應電流的方向與磁鐵的運動有較明顯的必然關系嗎？問題2、請你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下，感應電流的磁場方向是否總是與原磁場的方向相反？要不是，那什么時候相反、什么時候相同？問題3、請你仔細分析上表，用盡可能簡潔的語言概括一下，究竟如何確定感應電流的方向？并說出你的概括中的關鍵詞語。探究三、分析歸納論證、得出結論。概括1： 概括2：概括3：探究四、楞次定律判斷感應電流方向步驟 如圖所示，導線圈A水平放置，條形磁鐵在其正上方，N極向下且向下移近金屬線圈的過程中，線圈 A中電流方向由上向下看是順時針還是逆時針？大家討論楞次定律判斷感應電流方向的步驟一般是怎樣進行的？總結：楞次定律步驟：、_、_vI、_、_?！纠}1】 通電直導線與矩形線圈在同一平面內(nèi)，當線圈遠離導線時，判斷線圈中感應電流的方向（課本第二節(jié)課后練習題改編）【例題2】如圖所示，一水平放置的矩形閉合線框abcd，在細長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，如圖中的位置經(jīng)過位置到位置，位置和都很靠近，在這個過程中，線圈中感應電流 （ ）A.沿abcd流動B.沿dcba流動C.由到是沿abcd流動，由到是沿dcba流動D.由到是沿dcba流動，由到是沿abcd流動當堂檢測1根據(jù)楞次定律知感應電流的磁場一定是 （ ）A.阻礙引起感應電流的磁通量B.與引起感應電流的磁場反向C.阻礙引起感應電流的磁通量的變化D.與引起感應電流的磁場方向相同答案：C點評：楞次定律揭示了感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁通量的變化.2如圖所示，通電導線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則 （ ）A.若線圈向右平動，其中感應電流方向是abcdB.若線圈豎直向下平動，無感應電流產(chǎn)生C.當線圈以ab邊為軸轉動時，其中感應電流方向是abcdD.當線圈向導線靠近時，其中感應電流方向是abcd答案：ABC點評：先明確直線電流周圍磁感線的分布情況，再用楞次定律 判定.3如圖所示，勻強磁場垂直于圓形線圈指向紙里, a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點，現(xiàn)用外力作用在上述四點，將線圈拉成正方形.設線圈導線不可伸長，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中 （ ）A.線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應電流B.線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應電流C.線圈中產(chǎn)生感應電流的方向先是abcd，后是adcbD.線圈中無感應電流產(chǎn)生解析：由幾何知識知，周長相等的幾何圖形中，圓的面積最大.當由圓形變成正方形時磁通量變小. 答案：A點評：周長相同情況下，圓的面積最大4.如圖所示，有一固定的超導圓環(huán)，在其右端放一條形磁鐵，此時圓環(huán)中無電流，當把磁鐵向右方移走時，由于電磁感應，在超導圓環(huán)中產(chǎn)生了一定的電流.則以下判斷中正確的是 （ ）A.此電流方向如箭頭所示，磁鐵移走后，此電流繼續(xù)維持B.此電流方向與箭頭方向相反，磁鐵移走后，此電流很快消失C.此電流方向如箭頭所示，磁鐵移走后，此電流很快消失D.此電流方向與箭頭方向相反，磁鐵移走后，此電流繼續(xù)維持解析：在超導圓環(huán)中產(chǎn)生感應電流后，電能基本不損失，電流繼續(xù)存在. 答案：D點評：超導無電阻51931年，英國物理學家狄拉克從理論上預言了存在著只有一個磁極的粒子磁單極子.如圖所示，如果有一個磁單極子（單N極）從a點開始運動穿過線圈后從b點飛過.那么 （ ）A.線圈中感應電流的方向是沿PMQ方向B.線圈中感應電流的方向是沿QMP方向C.線圈中感應電流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向D.線圈中感應電流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向解析：將磁單極子（單N極），理解為其磁感線都是向外的答案：B點評：關鍵是磁單極子的磁場 特點.6如圖所示，一平面線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動.已知線圈平面始終與紙面垂直，當線圈第一次通過位置和位置時，順著磁場方向看去，線圈中感應電流的方向分別為 （ ）A.逆時針方向,逆時針方向B.逆時針方向,順時針方向C.順時針方向,順時針方向D.順時針方向,逆時針方向解析：線圈在位置時，磁通量方向水平向右且在增加.據(jù)楞次定律，感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，所以感應電流的磁場方向應水平向左.據(jù)安培定則，順著磁場方向看，線圈中的感應電流方向為逆時針方向.當線圈第一次通過位置時，穿過線圈的磁通量方向水平向右且在減小.根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場方向應水平向左.再根據(jù)安培定則，順著磁場方向看去，線圈中感應電流的方向應為順時針. 答案：B點評：應用楞次定律按程序 分析一、 板書設計（一）、楞次定律1、內(nèi)容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。2、理解：、阻礙既不是阻止也不等于反向，增反減同“阻礙”又稱作“反抗”，注意不是阻礙原磁場而阻礙原磁場的變化（即磁通量的變化）、注意兩個磁場：原磁場和感應電流磁場（二）楞次定律步驟：、明確原磁場的方向；、明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少；、根據(jù)楞次定律(增反減同)，判定感應電流的磁場方向；、利用安培定則（右手螺旋定則）判定感應電流的方向。二、 教學評價可評價的學習要素1.前2個的活動中，學生的參與度評價方法：教師現(xiàn)場評價評價指標：（1）能否正確回答問題。（2）能否積極參與問題的回答。2、活動2中，學生的參與度評價方法：教師現(xiàn)場評價評價指標：（1）能否正確裝置實驗儀器。（2）操作步驟是否圍繞實驗目的進行，是否注意觀察現(xiàn)象和記錄結果。（3）能否積極討論確定本組的實驗結果，提供給小組發(fā)言人發(fā)布。3.能否完成活動2的表格評價方法：學生互相觀察表格填寫評價指標：（1）表格的項目填寫齊全。（2）項目的內(nèi)容填寫正確。4了解活動3的表格結果評價方法：教師現(xiàn)場評價評價指標：（1）讓學生起來回答相互觀察表格的正確程度。（2）說出最后的正確結果。5 能否完成活動4的內(nèi)