選修3-2第四章 電磁感應(yīng) 第3節(jié)《楞次定律》

1、選修3-2第四章 電磁感應(yīng)第3節(jié)楞次定律一、教材分析楞次定律是二期課改教材的拓展課中重要的一節(jié)，它對判斷感應(yīng)電流的方向，以及理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律有重要的意義，對右手定則的理解也有幫助。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能：（1）、理解楞次定律的內(nèi)容。（2）、能初步應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向。（3）、理解楞次定律與能量守恒定律是相符的。（4）、理解楞次定律中“阻礙”二字的含義。2、過程與方法（1）、通過分組實(shí)驗(yàn)，探索和總結(jié)出感應(yīng)電流方向的一般規(guī)律（2）、通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，感受楞次定律的實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)過程，培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，分析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）、使學(xué)生學(xué)會由個(gè)別事物

2、的個(gè)性來認(rèn)識一般事物的共性的認(rèn)識事物的一種重要的科學(xué)方法。（2）、培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。（3）、讓學(xué)生參與問題的解決，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究能力和合作精神。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：理解楞次定律并能利用其判斷感應(yīng)電流的方向 難點(diǎn)：對楞次定律 “阻礙變化” 的理解四、學(xué)情分析學(xué)生對產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有了清醒的認(rèn)識，本節(jié)課針對感應(yīng)電流的方向做一個(gè)探究。學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、語言表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等都能夠得到很好的鍛煉。五、教學(xué)方法1類比法：將感應(yīng)電流比喻成一個(gè)專門與“父母”“對著干”的“壞孩子”，不僅將抽象的內(nèi)容生動具體化，還調(diào)節(jié)了課堂氣氛。2. 實(shí)驗(yàn)法：學(xué)生實(shí)驗(yàn)3學(xué)案導(dǎo)學(xué)4新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：展示目標(biāo)知復(fù)

3、習(xí)導(dǎo)入、合作探究精講點(diǎn)撥、課堂鞏固反思總結(jié)六、課前準(zhǔn)備1學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：導(dǎo)學(xué)案、學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材2教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，導(dǎo)學(xué)案。3教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置：分小組合作學(xué)習(xí)，分4個(gè)學(xué)習(xí)小組。七、課時(shí)安排：1課時(shí)八、教學(xué)過程(一) 展示目標(biāo)、復(fù)習(xí)導(dǎo)入展示多媒體課件,讓學(xué)生了解本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo),并展示提出的復(fù)習(xí)問題。1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（1）電路閉合（2）磁通量發(fā)生變化2.展示多媒體課件再次看看多媒體模擬的電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的產(chǎn)生過程。讓學(xué)生觀察磁鐵插進(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決定？遵循什么規(guī)律？我們需要通過實(shí)驗(yàn)來探究這個(gè)問

4、題。教師啟發(fā)：（1）如何知道想研究的感應(yīng)電流方向？教師演示說明靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向有關(guān)。（2）如何建立感應(yīng)電流和磁通量變化之間的關(guān)系？我感覺感應(yīng)電流方向與磁通量的變化無直接關(guān)系，磁通量的變化和磁場的方向是描述磁場的物理量，與感應(yīng)電流的方向不是同一類物理量,不易比較。怎么辦？要“搭個(gè)橋”吧,先變成同一類物理量。可以先分析感應(yīng)電流的磁場方向，再進(jìn)一步總結(jié)。（二）合作探究、精講點(diǎn)撥探究一：研究感應(yīng)電流的方向（1）、探究目標(biāo)：找這兩個(gè)磁場的方向關(guān)系的規(guī)律。（2）、探究手段：分組實(shí)驗(yàn)（器材：螺線管，靈敏電流計(jì)，條形磁鐵，導(dǎo)線）（3）、探究過程：通過動手實(shí)驗(yàn)，完成學(xué)案中四個(gè)螺線管上電流方向的確

5、定、完成學(xué)案上表格、思考討論學(xué)案上的三個(gè)問題操作方法填寫內(nèi)容NS插入拔出插入拔出原來磁場的方向向下向下向上向上原來磁場的磁通量變化增大減小增大減小感應(yīng)磁場的方向向上向下向下向上原磁場與感應(yīng)磁場方向的關(guān)系相反相同相反相同感應(yīng)電流的方向（螺線管上）向上向下向下向上（4）、學(xué)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(yīng)電流的磁場方向是否總是與原磁場的方向相反？問題2、請你仔細(xì)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(yīng)電流的方向？并說出你的概括中的關(guān)鍵詞語。問題3、你能從導(dǎo)體和磁體相互作用力和相對運(yùn)動的角度來確定感應(yīng)電流的方向嗎？如果能，請用簡潔的語言進(jìn)行概括，并試

6、著從能量的轉(zhuǎn)化與守恒角度去解釋你的結(jié)論？學(xué)生先思考，再相互交流、分析、討論，用最簡潔的語言概括出本組的結(jié)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(jìn)行交流，師生共同討論，形成結(jié)論。探究二、分析歸納論證、得出結(jié)論。概括1：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化概括2：感應(yīng)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(yīng)電流的效果總是反抗（或阻礙）引起它的那個(gè)原因教師應(yīng)充分肯定他們的結(jié)論，并對出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論、糾正，總結(jié)規(guī)律：原磁通變大，則感應(yīng)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(yīng)電流磁場與原磁場相同，有阻礙變小作用結(jié)論：增反減同投影

7、展示楞次定律內(nèi)容及其理解：一、楞次定律感應(yīng)電流的方向（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。（師指出上述結(jié)論是物理學(xué)家楞次概括了各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的，并對楞次的物理學(xué)貢獻(xiàn)簡單介紹）（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、注意兩個(gè)磁場：原磁場和感應(yīng)電流磁場、學(xué)生在圖中標(biāo)出每個(gè)螺線管的感應(yīng)電流產(chǎn)生的等效N極和S極。根據(jù)標(biāo)出的磁極方向總結(jié)規(guī)律：感應(yīng)電流的磁場總是磁體阻礙相對運(yùn)動。“你來我不讓你來，你走我不讓你走”強(qiáng)調(diào)：楞次定律可以從兩種不同的角度來理解：a、從磁通量變化的角度看：感應(yīng)

8、電流總要阻礙磁通量的變化。b、從導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動的角度來看，感應(yīng)電流總要阻礙相對運(yùn)動。C、阻礙的過程中，即一種能向另一種轉(zhuǎn)化的過程楞次定律的應(yīng)用例1、 法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)如圖所示，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？請同學(xué)說解題思路，然后總結(jié)為解題步驟（3）應(yīng)用楞次定律步驟：、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(yīng)電流的磁場方向；、利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。（三）課堂鞏固例2、在長直載流導(dǎo)線附近有一個(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

9、右側(cè)平移時(shí)，其中產(chǎn)生了沿ABCD方向的電流，請判斷：線圈在向哪個(gè)方向移動？楞次定律的特例閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線問題1：當(dāng)閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線也會引起磁通量的變化，從而使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種情況下回路中的電流的方向如何判斷呢，可以用楞次定律判斷電流的方向嗎？答：當(dāng)然可以用楞次定律來判斷感應(yīng)電流的方向練習(xí)3： 當(dāng)閉合導(dǎo)體的一部分做切割磁感線的運(yùn)動時(shí)，怎樣判斷感應(yīng)電流的方向?（假定導(dǎo)體棒AB向右運(yùn)動）1、我們研究的是哪個(gè)閉合電路? ABEF2、穿過這個(gè)閉合電路的磁通量是增大還是減小? 增大3、感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個(gè)方向? 垂直紙面向外 4、導(dǎo)體棒AB中的感應(yīng)電流沿哪個(gè)方向? 向

10、上問題2：用楞次定律判斷感應(yīng)電流的過程很復(fù)雜，能否找到一種很簡單的方法來判斷閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢？答：有簡單的方法，如果我們仔細(xì)研究電流I的方向、原磁場B的方向、導(dǎo)體棒運(yùn)動的速度v的方向，就能找出一種方法右手定則：二、 右手定則（1）右手定則的內(nèi)容：伸開右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動方向，其余四指指向的就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向（2） 適用條件：切割磁感線的情況（3）說明：、右手定則是楞次定律的特例，用右手定則求解的問題也可用楞次定律求解、右手定則較楞次定律方便，但適用范圍較窄，而楞次定律應(yīng)用于所有情況、當(dāng)切割

11、磁感線時(shí)電路不閉合，四指的指向即感應(yīng)電動勢方向（畫出等效電源的正負(fù)極）（四）反思總結(jié)1、楞次定律的內(nèi)容：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楞次定律中“阻礙”的含意： 不是相反、不是阻止；可理解 “增反減同”。2、應(yīng)用楞次定律解題步驟3、右手定則（五）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，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.理解：（1）阻礙不是相反、阻礙不是阻止;使磁通量的變化變慢 (2) “阻礙”作用正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的反映，在克服這種阻礙的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能3.楞次定律的解題步驟（1）先確定原磁場方向。（2）確定磁通量的變化趨

12、勢。 （增大或減?。?）確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向。 （增反減同）（4）用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。二、右手定則（1）、右手定則的內(nèi)容：伸開右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動方向，其余四指指向的就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向（2）、適用條件：切割磁感線的情況說明：、右手定則是楞次定律的特例，用右手定則求解的問題也可用楞次定律求解、右手定則較楞次定律方便，但適用范圍較窄，而楞次定律應(yīng)用于所有情況、當(dāng)切割磁感線時(shí)電路不閉合，四指的指向即感應(yīng)電動勢方向（畫出等效電源的正負(fù)極）（六）教學(xué)反思1、在課堂教學(xué)中注重多種能力的培養(yǎng)：本節(jié)內(nèi)容應(yīng)以實(shí)驗(yàn)為主，通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)楞次定律。通常情況，都是由教師演示，學(xué)生觀察，得出結(jié)論。但本節(jié)課以學(xué)生為主，讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論，驗(yàn)證結(jié)論等等，教師只起引導(dǎo)和組織的作用，這樣不僅能讓學(xué)生對楞次定律理解深刻，而且也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能以及分析、歸納、概括、總結(jié)等邏輯思維能力。3、 采用類比教學(xué)變抽象為具體：本節(jié)課除了采用常規(guī)的啟發(fā)式、實(shí)驗(yàn)等直觀教學(xué)法等，還特別注意利用比喻的方法，尤其對于楞次定律這一類字?jǐn)?shù)少但