《楞次定律》教案

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，“感應(yīng)電流的方向一一楞 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、原磁通量變化情況、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)生還必須能正確運(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)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁通量變 化之間的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：根據(jù)教

2、學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作。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)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 化之間的關(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(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)、制定計(jì)劃 與設(shè)計(jì)實(shí)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

3、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(guò)程中的作用。（3）通過(guò)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(wèn)題。3 .情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過(guò)楞次對(duì)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(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，能體驗(yàn) 探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)與他人主動(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(wèn) 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(guò)自 己實(shí)驗(yàn)操作來(lái)發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題，獲取新知識(shí)。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)

4、是這樣的：創(chuàng)設(shè)一個(gè)問(wèn)題情景一學(xué)生討論、猜想一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一探 索實(shí)驗(yàn)一（將演示實(shí)驗(yàn)改變?yōu)閷W(xué)生自己做探索性實(shí)驗(yàn)）一分析實(shí) 驗(yàn)現(xiàn)象一得出楞次定律一課堂講練一課堂練習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中，抓住知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)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(guò)程：（一）、新課引入（提出問(wèn)題）1 .提問(wèn)：如何判斷閉合電路中是否能產(chǎn)生感應(yīng)電流？2 .再問(wèn)：那如何判斷電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的方向呢？教師提出本課的教學(xué)目標(biāo)：“探窕感應(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

5、是由線圈中磁場(chǎng)變化引起的，所以感應(yīng) 電流的方向與原磁場(chǎng)的變化情況有關(guān)。2 .實(shí)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，分小組利用手中的實(shí)驗(yàn)器材 （線圈、條形磁鐵、靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。教師可 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 化？（2）如何知道感應(yīng)電流的方向？（教師演示說(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，觀察電流分別從兩個(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)提醒學(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

6、）如何知道感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)的方向？學(xué)生：根據(jù)實(shí)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）實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖，說(shuō)明實(shí)驗(yàn) 操作過(guò)程，并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格。學(xué)生可能通過(guò)磁鐵的運(yùn)動(dòng)改變線圈磁場(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)或電鍵的通斷控 制磁場(chǎng)變化等。根據(jù)巡查的情況，挑選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。最后根據(jù)老師和同學(xué)們的建議, 修訂完善一個(gè)簡(jiǎn)單易做的實(shí)驗(yàn)方案。）方案如下：條形磁鐵運(yùn)動(dòng)的 情況N極向 下 插入線 圈N極向 上 拔出線 圈N極向 下 插入線 圈N極向 上 拔出線 圈原磁場(chǎng)方向（向上 或向下

7、）穿過(guò)線圈的磁通 量變化情況（增加 或減少）感應(yīng)電流的方向 （流過(guò)靈敏電流 計(jì)的方向）感應(yīng)電流的磁場(chǎng) 方向（向上或向 下）實(shí)驗(yàn)結(jié)論3.實(shí)驗(yàn)操作要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行電路圖連接與實(shí)驗(yàn)操作，并填好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格。教師巡查，提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，及時(shí)幫助學(xué)生解決 實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。4、尋找規(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)：不一定。有時(shí)相同，有時(shí)相反。引導(dǎo)2：在什么情況下，B感與B原同向？在什么情況下，B 感與B原反向？回答小

8、結(jié)：當(dāng)中原增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)中原減 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)磁通量的變化 起什么作用？（提煉關(guān)系）回答小結(jié)：當(dāng)中原增大時(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)中原減小時(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)磁通量的變化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) 電流的磁通量的變化。5 .結(jié)論驗(yàn)證教師：上述結(jié)論是否在任何情況下都適用？大家 可以利用其他實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證，將實(shí)驗(yàn)用的電路圖顯示在屏幕 上。學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作：同組的兩個(gè)同學(xué)分別將原、副線圈的電 路接好并弄清楚導(dǎo)線的繞向，接好后將原線圈

9、放入副線圈中。分 別驗(yàn)證電鍵閉合、斷開瞬間和電阻大小改變時(shí)，感應(yīng)電流的方向 與用結(jié)論判斷的是否一致，并完成表格的填寫。K 閉合K斷開R 變大R 變小瞬間瞬間時(shí)時(shí)原 磁 場(chǎng) 方 向原磁通量的變化情況理論判斷感應(yīng)電流的方向重驗(yàn)中感應(yīng)電流的方向理論判斷與實(shí)驗(yàn)是否致教師：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)電流的磁通量的變化楞次定律對(duì)“阻礙” 的理解：當(dāng)中原增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)中原減小時(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(wèn)題。第一步：

10、畫出通電線圈A的磁場(chǎng)的磁感線，并使之穿過(guò)線圈 B第二步：分析可知，原磁場(chǎng)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(chǎng)的磁感線方向應(yīng)相反。請(qǐng)同學(xué)畫出線圈B中感應(yīng)電流磁場(chǎng)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(wú)限長(zhǎng)通電直導(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(chǎng),在矩形線圈從左到右穿 過(guò)的整個(gè)過(guò)程中，判斷感應(yīng)電流的方向。7、總結(jié)深化，加深理解：針對(duì)剛才實(shí)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？ 一一感應(yīng)電流的磁場(chǎng)b、 阻礙什么？ 一一引起感應(yīng)電流的磁通量的變化c如

11、何阻礙？增反減同d、阻礙結(jié)果呢？ 一一阻礙不是相 反，阻礙不是阻止，阻礙使磁通量的變化延緩。引申：針對(duì)剛才實(shí)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)象中的具體表 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(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

12、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 變化；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化 （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)1-6八、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(chǎng) 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(lái)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(chǎng)

13、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(chǎng)的方向；（3）根據(jù)感應(yīng)磁場(chǎng)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(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 探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。2 .在猜想與假設(shè)階段，問(wèn)題由教師提出，明確猜想和探究 的方向。鼓勵(lì)大膽的猜測(cè)，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)與制定是探究過(guò)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(guò)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(jiǎn)單易做，現(xiàn)象明顯， 使學(xué)生體會(huì)到探