高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng)3楞次定律【全國(guó)一等獎(jiǎng)】

楞次定律教案【整體設(shè)計(jì)】楞次定律是一個(gè)物理規(guī)律的高度概括，學(xué)生在理解其語(yǔ)言表述時(shí)會(huì)有兩方面困難：（1）楞次定律本身是判斷感應(yīng)電流方向的，但定律本身并沒(méi)有直接表述感應(yīng)電流方向如何，而表述的是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)如何。（2）學(xué)生對(duì)“阻礙”二字的理解往往會(huì)產(chǎn)生誤區(qū)，把阻礙原磁場(chǎng)的磁通量變化，理解為阻礙原磁場(chǎng)。因此，楞次定律的理解是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。楞次定律的應(yīng)用是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)?！救S目標(biāo)】一、知識(shí)與技能：1、理解楞次定律的內(nèi)容2、會(huì)用楞次定律解答有關(guān)問(wèn)題3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)的探索，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、收集、處理信息能力二、過(guò)程與方法：1、經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題。2、通過(guò)科學(xué)探究之后，使學(xué)生學(xué)會(huì)依照物理事實(shí)，運(yùn)用邏輯判斷確立物理量之間的因果關(guān)系，樹(shù)立把物理事實(shí)作為依據(jù)的觀念，形成根據(jù)證據(jù)、邏輯和現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行科學(xué)解釋的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作探究的能力。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究熱情，使學(xué)生具有勇于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】楞次定律的獲得及理解應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向利用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電流的方向【教學(xué)難點(diǎn)】楞次定律的理解及實(shí)際應(yīng)用【教學(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入新課師：請(qǐng)同學(xué)們按圖1連好數(shù)據(jù)線和微電流傳感器，打開(kāi)數(shù)據(jù)采集器，重復(fù)上一節(jié)課我們探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的操作，并注意觀察電腦屏幕上的顯示。（學(xué)生操作）師：從屏幕上的電流脈沖我們可以獲得什么信息？（學(xué)生分組探究）學(xué)生：脈沖的方向不同，所以獲得的感應(yīng)電流的方向不同。師：脈沖的方向與電流流入接線柱方向的關(guān)系如何確定？（學(xué)生分組討論）生：拿一節(jié)干電池，連入接線柱，通過(guò)試觸，觀察脈沖方向，因?yàn)楦呻姵氐恼?fù)極是確定的，就可以知道脈沖的方向與電流流入接線柱方向的關(guān)系。（學(xué)生分組探究）（學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果）老師進(jìn)一步總結(jié)，以明確屏幕顯示電流脈沖的方向與電流流入接線柱方向的關(guān)系──電流從紅接線柱流入，電流脈沖向上，反之，電流從黑接線柱流入時(shí)脈沖向下。二、新課教授1．從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度，利用雙環(huán)實(shí)驗(yàn)，探究感應(yīng)電流與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，提出探究課題師：通過(guò)前面的實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)在不同情況下感應(yīng)電流的方向不同，那么這個(gè)感應(yīng)電流的方向遵循什么規(guī)律呢？（稍停頓，學(xué)生思考）楞次當(dāng)年就探究這個(gè)問(wèn)題并得出了著名的楞次定律，這也是我們這節(jié)課的探究課題：感應(yīng)電流的方向──楞次定律。楞次當(dāng)年是從磁體與導(dǎo)體相對(duì)運(yùn)動(dòng)這一角度探究這一定律的，我們就先體驗(yàn)一下楞次當(dāng)年的探究過(guò)程。（老師介紹圖2雙環(huán)實(shí)驗(yàn)的儀器）師：哪個(gè)鋁環(huán)能產(chǎn)生感應(yīng)電流，怎樣使它產(chǎn)生感應(yīng)電流？生：閉合的鋁環(huán)才可能產(chǎn)生感應(yīng)電流，只要改變通過(guò)它的磁通量就可以使它產(chǎn)生感應(yīng)電流。（1）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)師：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能證明其中確實(shí)有感應(yīng)電流呢？下面請(qǐng)同學(xué)們分組討論，一會(huì)兒請(qǐng)同學(xué)匯報(bào)討論的結(jié)果。（學(xué)生分組探究，老師參與并指導(dǎo)個(gè)別小組的討論）（學(xué)生交流各小組的設(shè)計(jì)方案）答1：磁鐵的一極插入閉合鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)是磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的作用，這就證明了有感應(yīng)電流產(chǎn)生。答2：將微電流傳感器的兩根接線柱接到未閉合的鋁環(huán)兩端，就閉合了鋁環(huán)，通過(guò)插入和拔出磁鐵時(shí)的脈沖確定。師：那么我們?cè)儆懻撘幌麓盆F插入或拔出閉合鋁環(huán)時(shí)感應(yīng)電流的方向如何確定？（學(xué)生分組探究，學(xué)生交流各小組的設(shè)計(jì)方案）答1：通過(guò)微電流傳感器電流脈沖的方向確定。答2：通過(guò)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，插入磁鐵時(shí)產(chǎn)生斥力，根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向。老師總結(jié)，確定實(shí)驗(yàn)方案。（2）分組實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)表格（學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果）（雙環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)論探究）師：這些相互作用力對(duì)它們間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)起怎樣的作用？生：阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。師：拒去留。（3）總結(jié)探究結(jié)論①由相對(duì)運(yùn)動(dòng)和原磁場(chǎng)→感應(yīng)電流的磁場(chǎng)感應(yīng)電流方向。②楞次在1833年這樣表述楞次定律：這個(gè)電流的方向是這樣的，它傾向于使導(dǎo)體發(fā)生與實(shí)際的位移方向相反的移動(dòng)。2．從磁通量變化角度，利用原副線圈實(shí)驗(yàn)，探究感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系，提出新的探究課題師：上節(jié)課我們?cè)谔骄扛袘?yīng)電流產(chǎn)生條件的原副線圈實(shí)驗(yàn)中能使副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的方式有哪些？（提供圖3的實(shí)驗(yàn)裝置，原理如圖4）生：閉合或斷開(kāi)電鍵，改變滑動(dòng)變阻器的阻值的時(shí)候。師：在這種情況下就不好用我們剛剛得出的利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)判斷感應(yīng)電流方向的方法了。那么在這種情況下感應(yīng)電流的方向跟誰(shuí)有關(guān)系呢？生：跟磁通量的變化有關(guān)系。老師進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)一步明確探究任務(wù)，討論磁通量的變化與感應(yīng)電流方向的關(guān)系。（1）分組實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)（學(xué)生分組探究）完成表1實(shí)驗(yàn)記錄。（學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果）學(xué)生投影介紹所填寫(xiě)內(nèi)容（表2）。（3）總結(jié)探究結(jié)論得出原副線圈實(shí)驗(yàn)探究結(jié)論：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。老師總結(jié)：增反減同。3．對(duì)比探究1、探究2實(shí)驗(yàn)結(jié)論，本課題總結(jié)把探究1中從相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度分析的結(jié)果，再利用磁通量的角度分析得出相同的結(jié)果，從而把兩個(gè)探究結(jié)論統(tǒng)一在一起，得出楞次定律的內(nèi)容：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。4．趣味小實(shí)驗(yàn)電磁阻尼振動(dòng)（圖6）。老師演示實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（老師提問(wèn)，學(xué)生問(wèn)答）進(jìn)一步探究電磁阻尼中的能量轉(zhuǎn)化。（老師提問(wèn)，學(xué)生回答）老師總結(jié)，得出結(jié)論：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能又轉(zhuǎn)化為線圈的內(nèi)能，電磁感應(yīng)中遵循能量的轉(zhuǎn)化與守恒。三、新課小結(jié)1．感應(yīng)電流總要阻礙引起感應(yīng)電流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)──拒去留（雙環(huán)實(shí)驗(yàn)）。2．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──增反減同（原副線圈實(shí)驗(yàn)）。3．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。認(rèn)知過(guò)程：由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。四、研究