《楞次定律》教學(xué)設(shè)計

第三節(jié)楞次定律教學(xué)設(shè)計一、教材分析：1、楞次定律是電磁學(xué)內(nèi)容的一個重要規(guī)律，從內(nèi)容的相關(guān)性來看，楞次定律所涉及的內(nèi)容比較全面，電、磁、力、運動、能量等方面均有涉及，關(guān)系復(fù)雜，為教學(xué)帶來了很大的難度，學(xué)生理解也有較大的難度，但是從不同角度理解和運用楞次定律，有利于鍛煉學(xué)生的思維能力，是以后分析和解決電磁學(xué)問題的理論基礎(chǔ)，在高考試題中常以綜合題的形式表現(xiàn)出來，要求學(xué)生能夠靈活的運用。2、本節(jié)內(nèi)容屬于物理規(guī)律的教學(xué)，涉及了磁場方向、磁通量變化、線圈繞向和電流方向等，關(guān)系復(fù)雜，且規(guī)律隱蔽性強，比較抽象，很難概括，所以教材指明了教學(xué)的方向，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認(rèn)識科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律。二、教學(xué)目標(biāo)：（一）知識與技能1、知道楞次定律的內(nèi)容并能正確理解“阻礙”二字的含義。2、掌握楞次定律和右手定則，并會應(yīng)用它們判斷感應(yīng)電流的方向。3、理解楞次定律與能量守恒定律是相符的。（二）過程與方法1、通過實驗教學(xué)，感受楞次定律的實驗推導(dǎo)過程，培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗，分析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的能力。2、通過實驗過程的分析，感受“磁通量變化”的方式和途徑，進一步明確感應(yīng)電流產(chǎn)生的過程仍能遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。（三）情感、態(tài)度與價值觀1、使學(xué)生學(xué)會由個別事物的個性來認(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、讓學(xué)生參與問題的解決，參與科學(xué)研究的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，逐步積蓄探究熱情，培養(yǎng)學(xué)生勇于探究的精神，探究能力和合作精神。三、教學(xué)重點難點：重點：1、楞次定律的獲得及理解。2、應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。難點：1、感應(yīng)電流激發(fā)的磁場與原來磁場之間的關(guān)系。2、楞次定律中“阻礙”二字的理解及規(guī)律的實際應(yīng)用四、學(xué)情分析：楞次定律是高中物理中的重點內(nèi)容，此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多，只有對原磁場方向、原磁通量變化情況、感應(yīng)電流的磁場方向、以及安培定則和右手螺旋定則進行正確的判定和使用，才能得到正確的感應(yīng)電流的方向，學(xué)生不易理解和掌握，應(yīng)用自然也就更難了，對學(xué)生而言是一個難點。因此本節(jié)課的主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究過程，總結(jié)出感應(yīng)電流方向所遵循的一般規(guī)律---楞次定律，并對它有初步的認(rèn)識，通過例題，幫助學(xué)生深刻理解楞次定律。五、教學(xué)方法自主預(yù)習(xí)、合作探究、討論交流、總結(jié)歸納、精講精練、演示實驗和學(xué)生實驗相結(jié)合六、課前準(zhǔn)備1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)并完成導(dǎo)學(xué)案的相關(guān)內(nèi)容，感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，安培定則2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，導(dǎo)學(xué)案，課后作業(yè)，分學(xué)習(xí)小組3．教具：多媒體課件，干電池、靈敏電流計、外標(biāo)有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線，支架和兩個鋁環(huán)（一個閉合、一個開口）七、設(shè)計思想：本節(jié)課力求體現(xiàn)新課標(biāo)倡導(dǎo)的“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的思想，從學(xué)生分組實驗開始，逐步推進教學(xué)，歸納概括出結(jié)論后，教師精講點撥，深刻理解規(guī)律的內(nèi)容及應(yīng)用方法。本設(shè)計重視學(xué)生獲取知識的過程及方法，始終把學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，同時也培養(yǎng)了學(xué)生實事求是，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，讓學(xué)生參與問題的解決，參與科學(xué)研究的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，逐步積蓄探究熱情，培養(yǎng)學(xué)生勇于探究的精神，探究能力和合作精神。教學(xué)環(huán)節(jié)：溫故知新、創(chuàng)設(shè)情境→提出問題→猜想假設(shè)→設(shè)計實驗→合作探究→總結(jié)歸納→精講點撥→反思總結(jié)→布置預(yù)習(xí)八、課時安排：1課時九、教學(xué)過程：（一）創(chuàng)設(shè)情景，提出問題：上節(jié)課我們通過實驗探究了電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件，當(dāng)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。下面我們重新觀察一下實驗現(xiàn)象。（演示實驗：磁鐵插入和拔出線圈過程中，電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況）教師：不同情況下，指針的偏轉(zhuǎn)方向是否相同？學(xué)生：不同教師：指針的偏轉(zhuǎn)方向不同，也就意味著產(chǎn)生感應(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來決定，遵循什么規(guī)律？設(shè)計意圖：通過演示實驗創(chuàng)設(shè)情景，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能緊緊抓住學(xué)生的注意力，使學(xué)生很容易參與到課堂教學(xué)中。（二）猜想與假設(shè)：學(xué)生：（1）原磁場的方向（2）磁通量的變化----教師：事實是不是這樣的呢？下面我們通過實驗來探究———影響感應(yīng)電流方向的因素?！驹O(shè)計意圖】培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性，指出科學(xué)猜想是研究自然科學(xué)的一種廣泛應(yīng)用的思想方法，它不是無根據(jù)的幻想，是有客觀根據(jù)的。猜想是否正確，要靠實驗檢驗。（三）實驗探究：（學(xué)生分組實驗，做實驗并記錄，教師指導(dǎo)）實驗準(zhǔn)備1：確定線圈導(dǎo)線的環(huán)繞方向（展示實物，師生共析）實驗準(zhǔn)備2：電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系（教師啟發(fā)電流方向的指示設(shè)計，學(xué)生用試觸法確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系）探究一：楞次定律（影響感應(yīng)電流方向的因素）（學(xué)生分組實驗，每四人一組，請兩名學(xué)生到前面做實驗，并記錄實驗現(xiàn)象）（學(xué)生實驗時，教師巡回指導(dǎo)，處理學(xué)生實驗中出現(xiàn)的各種問題，保證實驗順利進行）GGGGGNNSGSGGGGGG原磁場的方向向下向上向下向上磁通量的變化增加增加減少減少感應(yīng)電流方向(俯視）逆時針順時針順時針逆時針感應(yīng)電流的磁場方向向上向下向下向上（展示學(xué)生探究結(jié)果，其他學(xué)生補充，教師大屏幕展示答案，并給予積極的評價）討論交流： 問題1、請根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析，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、“感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向”和“原磁場磁通量的變化”的關(guān)系？問題3、能否用簡潔的語言概括一下，感應(yīng)電流的方向究竟如何？（學(xué)生四人一組相互交流、分析、討論，用最簡潔的語言概括出的結(jié)論。全班交流，師生共同討論，形成結(jié)論。）【設(shè)計意圖】學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自覺、主動的討論交流，積極參與實驗探究，參與問題的解決，逐步積蓄探究熱情，培養(yǎng)了學(xué)生獨立操作能力、勇于探究的精神和合作精神，發(fā)展了學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力，探究能力。實驗結(jié)論：（1）當(dāng)回路中原磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原來的磁場方向相反即感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的增加（2）當(dāng)回路中原磁通量減小時,感應(yīng)電流的磁場與原來的磁場方向相同即感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的減少即：感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化-------增反減同一、楞次定律：內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，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（教師指出上述結(jié)論是物理學(xué)家楞次概括并提出的，并對楞次的物理學(xué)貢獻簡單介紹）對于“阻礙”的理解：誰起到阻礙作用？感應(yīng)電流的磁場阻礙了什么？引起感應(yīng)電流的磁通量的變化怎樣阻礙的？增反減同能否阻止？不能,只是使磁通量的變化變慢阻礙的結(jié)果怎樣？減緩原磁場的磁通量的變化結(jié)論1：從磁通量變化的角度看：感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化教師：請同學(xué)們在下面這四個圖中標(biāo)出每個線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的等效N極和S極。問題：仔細(xì)觀察和分析，等效磁極與磁鐵的磁極有什么關(guān)系？這種關(guān)系又說明什么問題？演示實驗：（通過演示實驗幫助學(xué)生進一步理解）A和B是很輕的鋁環(huán)，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的，用磁鐵的任一極接近A環(huán)、遠(yuǎn)離A環(huán)、接近B環(huán)、遠(yuǎn)離B環(huán)時，分別會發(fā)生什么現(xiàn)象？師生共析：（1）感應(yīng)電流的磁場總要阻礙磁通量的變化，所以磁鐵靠近線圈時阻礙相互靠近，表現(xiàn)為斥力；遠(yuǎn)離時阻礙相互遠(yuǎn)離，表現(xiàn)為引力。（2）當(dāng)磁鐵靠近線圈時，外力要克服斥力做功，機械能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時，外力要克服引力做功，機械能轉(zhuǎn)化為電能。結(jié)論2：從相對運動的角度來看：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙相對運動-------來拒去留從能量轉(zhuǎn)化的角度來看：楞次定律可以看成是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。【設(shè)計意圖】學(xué)生在實驗中獲得感知，再對這些數(shù)據(jù)進行比較、概括，總結(jié)出結(jié)論，使學(xué)生感到成功的喜悅。對自己充滿信心，對探究實驗充滿信心和渴望。問題：到底如何應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向呢？思考：矩形線框abcd的平面跟磁場垂直，設(shè)整個線框的等效電阻為R。當(dāng)線框的ab邊在da、cb兩條平行邊上向右滑動時，ab邊中感應(yīng)電流的方向怎樣?(1)研究的是哪個閉合電路?abcd(2)穿過這個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)該是沿哪個方向？垂直紙面向外(4)導(dǎo)體棒AB中的感應(yīng)電流沿哪個方向?向上楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟：（1）明確原磁場的方向；（2）明確穿過回路的磁通量是增加還是減少；（3）根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向；（增反減同）（4）利用安培定則來判斷感應(yīng)電流的方向?！驹O(shè)計意圖】在這一環(huán)節(jié)中，通過具體問題引導(dǎo)學(xué)生歸納用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟，由實驗建立物理規(guī)律，再進一步把規(guī)律應(yīng)用到新的物理情景中，同時為下一環(huán)節(jié)探究右手定則奠定基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生的求知動機。探究二：右手定則——楞次定律的特例問題：同學(xué)們伸開右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進入，拇指指向?qū)w運動的方向，那么其余四指指向什么方向？同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了什么？這是判斷感應(yīng)電流方向的另一種方法。二、右手定則：1、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平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進入，拇指指向?qū)w運動的方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向。2、適用條件：切割磁感線的情況3、說明：①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②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（四）課堂小結(jié)（師生共同總結(jié)）1、判斷感應(yīng)電流方向的方法：右手定則楞次定律2、對楞次定律的理解：從磁通量變化的角度看：感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化→增反減同從相對運動的角度來看：阻礙相對運動→來拒去留從能量轉(zhuǎn)化的角度看：只要有相對運動，必須克服阻礙做功，實現(xiàn)機械能向電能的轉(zhuǎn)化

（五）板書設(shè)計4.3楞次定律磁通量變化→增反減同楞次定律能量守恒相對運動→來拒去留判斷感應(yīng)電流的方向右手定則（六）布置作業(yè)：1、完成“鞏固練習(xí)”2、預(yù)習(xí)第四節(jié)，并完成導(dǎo)學(xué)案【設(shè)計意圖】在這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生選擇一至兩個組別的題目練習(xí)，練習(xí)題力爭層次化、系統(tǒng)化，這是檢查學(xué)生對知識的理解和鞏固的一種手段，也是遷移知識，深化知識的重要環(huán)節(jié)。通過運用和深化，使學(xué)生的知識、技能逐漸轉(zhuǎn)化為能力和素質(zhì)，這是學(xué)生