人教版選修二 第一節(jié)楞次定律

第二章電磁感應2.1楞次定律教學設計學科物理教材版本2019人教版冊別選擇性必修二課題楞次定律教者水潔課時序次第一課時學校淮南三中時長45min教材分析課程標準中1.2.3中要求“探究影響感應電流方向的因素，理解楞次定律”本課內容為《普通高中課程標準物理教科書?物理選擇性必修二》第二章“電磁感應”第1節(jié)，本節(jié)內容分兩個課時完成。教材在必修三已經講述了電磁感應現(xiàn)象，感應電流產生的條件的基礎上，從楞次定律開始進一步研究電磁感應的規(guī)律，本節(jié)通過實驗探究影響感應電流方向的因素闡述楞次定律的內容，這是從感應電流的角度認識電磁感應現(xiàn)象，是認識電磁感應的第一個階段。楞次定律涉及因素很多，關系復雜，并且規(guī)律隱蔽，其抽象性和概括性很強。因此可設計學生動手實驗、通過探究，分析，概括，總結，通過歸納推理得出，體會由具體結論推出一般規(guī)律的方法。學情分析知識層面：學生已有“電磁感應”的知識，知道感應電流產生的條件但并未留意過感應電流的方向，他們對電磁感應的認識既熟悉而又比較片面，這就迫切需要深入深入的探究能力層面：高中學生已經有一定的分析能力，對常見的一些物理現(xiàn)象，物理知識如果只是簡單重復，則學生對此不太關注、不感興趣。作為高中學生，他們的好奇心強，積極性、主動性較強，有參與意識。因此，在教學中要以各種方式激發(fā)其注意力，設置“物理問題情景”，引發(fā)學生“思維沖突”，設法采用各種實驗，讓學生認識到“楞次定律”得來的不易，培養(yǎng)總結歸納物理規(guī)律的方法。教學目標與核心素養(yǎng)1、理解楞次定律的內容及理解。2、通過楞次定律對電流方向的判斷，體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。3、通過實驗探究歸納判斷感應電流方向的過程，體會科學探究在物理規(guī)律形成中的作用。4、通過楞次定律中能量轉化分析，體會守恒思想的重要意義，感受科學家對規(guī)律的研究過程，學習他們對工作嚴肅認真不怕困難的科學態(tài)度。重點1、楞次定律的理解2、應用楞次定律判斷感應電流的方向難點引導學生分析實驗數(shù)據，發(fā)現(xiàn)以感應電流的磁場作為“中介”來確定感應電流的方向教具多媒體，銅管，塑料管，磁體，電流傳感器，線圈，條形磁鐵，干電池，靈敏電流計，導線等學法自主，合作，探究教法啟發(fā)式，討論式，探究式，講授式教學邏輯圖原磁場的方向原磁場的方向同名磁極相斥；異名磁極相吸。判斷感應電流的磁場方向判斷感應電流的方向右手螺旋定則教學過程教學流程教學內容教師活動學生活動設計意圖創(chuàng)設情境教師引導自主學習分組實驗分組實驗探究展示交流楞次定律的理解總結提高演示實驗提出問題猜想與假設DIS實驗驗證猜想師生協(xié)作進行實驗進行實驗獲取信息設計實驗與制定方案進行實驗獲取信息分析論證評估交流楞次定律從不同的角度理解楞次定律實例分析歸納總結從相對運動的角度理解楞次定律前后呼應實驗：將兩個完全相同的磁鐵，分別由兩長度相同的銅管和塑料管頂端靜止釋放，觀察兩磁鐵的下落快慢。是什么原因阻礙了銅管中磁鐵的下落？為什么銅管出現(xiàn)了感應電流就延緩了磁體的運動呢？我們來共同探究。還記得電磁感應現(xiàn)象產生感應電流的條件嗎？在關于電磁感應的實驗中，不同情況下產生的感應電流的方向是不同的。那么，感應電流的方向由哪些因素決定?遵循什么規(guī)律?下面通過實驗來探究這個問題。－＋－＋+SNSN傳感器我們還是無法通過現(xiàn)有數(shù)據直接找到關系，我們是不是忽略了什么隱藏因素，這個因素有可能是看不見的，剛剛的兩個因素磁通量變化，原磁場方向都與磁場有關，還有沒有別的磁場？轉換角度找到隱藏因素：是否可以找出感應電流的磁場與線圈中的磁場及其磁通量變化之間的關系呢？知識點一、實驗：探究感應電流方向的影響因素1、實驗準備（1）確定線圈的繞向（2）確定電表指針的偏轉和電流方向的關系++G試觸!用試觸的方法明確電流方向與電流表指針偏轉方向之間的關系。結論：電流從哪側接線柱流入，指針就向哪一側偏。2、實驗裝置將螺線管與電流計組成閉合電路,如圖所示。3、實驗記錄分別將條形磁鐵的N極、S極插入或抽出線圈,如圖所示,記錄感應電流的方向。4、實驗分析①線圈內磁通量增加時的情況N極插入S極插入圖號甲乙線圈中的磁場方向感應電流的方向（俯視）感應電流的磁場方向②線圈內磁通量減小時的情況N極拔出S極拔出圖號丙丁線圈中的磁場方向感應電流的方向（俯視）感應電流的磁場方向歸納分析：N極插入S極插入N極拔出S極拔出圖號甲乙丙丁磁通量變化增加增加減少減少原磁場方向向下向上向下向上感應電流的方向（俯視）逆時針順時針順時針逆時針感應電流的磁場方向向上向下向下向上5、歸納總結通過上面的探究對比，大家可以得出怎樣的結論？引導學生得出結論：磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向相反；磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同。教師引導學生分析感應電流的磁場對原磁通量的變化的作用，引導學生從阻礙的角度對它進行理解。知識點二、楞次定律史實介紹：俄國物理學家——楞次的生平在探究感應電流方向的道路上，1834年俄國物理學家楞次就總結出來，感應電流具有這樣的方向：就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的原磁通量的變化，這就是著名的楞次定律。1、內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流產生的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。設疑：在楞次定律中關鍵詞是什么？2、對楞次定律的理解教師啟發(fā)引導：如何理解“阻礙”的含義：（1）誰在阻礙誰的變化？感應電流的磁場阻礙原磁場磁通量的變化。（2）如何阻礙？當磁通量增加時，阻礙磁通量增加；當磁通量減少時，阻礙磁通量減少。（3）阻礙的效果？延緩了增加和減少磁通量的時間。阻礙不是阻止。楞次定律符合能量守恒定律三峽水利發(fā)電站中的能量轉化與守恒實例：如圖,當線圈遠離通電導線而去時，線圈中感應電流的方向如何？II判斷感應電流方向的步驟：①明確原磁場方向②明確穿過閉合電路磁通量是增加還是減少③根據楞次定律確定感應電流的磁場方向④利用安培定則（右手螺旋定則）判斷感應電流方向思考討論：把磁鐵靠近（遠離）一個懸掛著的鋁環(huán)，會有什么現(xiàn)象？從相對運動角度認識楞次定律通電螺線管可以等效的看成磁鐵，嘗試著判斷一下通電螺線管這跟“磁鐵”和原來的磁體之間是引力還是斥力？楞次定律表述二：感應電流的效果總是阻礙導體和引起感應電流的磁體間的相對運動?！皝砭苋チ簟苯颐兀捍盆F為何緩慢下落？那現(xiàn)在你能解釋為什么磁體從銅管中下落速度會變慢嗎？最終阻止了嗎？理解阻礙只是減緩了過程的發(fā)生并沒有阻止。觀看實驗現(xiàn)象，并思考可能的原因，進一步分析得到，磁鐵和銅管（線圈）之間發(fā)生了電磁感應現(xiàn)象，銅管中產生感應電流，感應電流的出現(xiàn)減緩了磁鐵的運動。感應電流雖然是個標量，但是有方向，研究感應電流的方向對以后分析其它物理量有重要的作用猜想可能與磁通量的變化及磁場方向有關系觀察電流傳感器中波形圖并分析找到隱藏因素隨著對原磁場的推理想到感應電流也會產生磁場學生分組實驗：記錄改變電流流向，靈敏電流計指針偏轉的規(guī)律。當磁通量變大時，如果原磁場方向向下，感應電流方向逆時針；如果原磁場方向向上，感應電流方向順時針當磁通量變小時，如果原磁場方向向下，感應電流方向順時針；如果原磁場方向向上，感應電流方向逆時針總結：當磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反；當磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同?？偨Y為阻礙作用感悟科學家的科學探索歷程阻礙分組討論總結出“增反減同”積極思考回答問題歸納分組討論分析解答從相對運動的角度理解阻礙作用甲圖中螺線管相當于N極向上的磁體，與原磁體是排斥作用，同理再分析乙、丙、丁圖，總結為“來拒去留”銅管相當于無數(shù)圈閉合導線在一起，磁體下落，線圈中會產生感應電流阻礙它下落從學生的已有知識出發(fā)，引發(fā)學生的認知沖突，引出物理問題，同時滲透要有科學質疑精神。利用現(xiàn)代技術，測量出電流數(shù)值，直接在課件中顯示，使結果更加直觀，更容易地找到隱藏因素。帶領學生找到“中介”感應電流的磁場為后面探究感應電流奠定實驗基礎。教師恰當?shù)陌l(fā)揮主導作用，在實驗前啟發(fā)學生明確實驗目標和實驗任務這樣有助于保證實驗的有效性。培養(yǎng)學生主動與他人合作的的精神，體現(xiàn)團隊協(xié)作精神。學生以小組為單位開始進行實驗探究，教師密切關注學生的探究過程，看學生在探究過程中是否能提出問題并且成功地解決，扮演好幫助者和指導者的角色。培養(yǎng)學生學會思考并有理有據表達自己想法的能力經理完整的科學探究過程，使學生的思維更具有條理性和全面性培養(yǎng)學生提取實驗數(shù)據信息的能力，以及用文字歸納總結規(guī)律的能力引導學生學習楞次敏銳的察覺能力和堅持不懈的精神。讓學生經歷實驗探究分析概括歸納概括總結的出感應電流所遵循的一般規(guī)律讓學生深刻的感受歸納普適性規(guī)律的不容易面向全體學生培養(yǎng)學生總結歸納能力融會貫通。有舉一反三的能力通過從磁通量，運動，和能量三個方面深化理解“阻礙”的內涵。更好的從物理學視角形成關于物質，運動與相互作用，能量等基本認識與前面的實驗聯(lián)系上，建立知識結構。反饋鞏固反饋鞏固1、關于楞次定律，下列說法正確的是（）A．感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化B．感應電流的磁場總是阻止磁通量的變化C．原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場同向D．感應電流的磁場總是與原磁場反向，阻礙原磁場的變化2、據新聞報道：2020年5月16日，廣西玉林一在建工地發(fā)生了一起事故，一施工電梯突然失控從高處墜落，此次電梯墜落事故導致了一些人員傷亡。為了防止類似意外發(fā)生，某課外研究性學習小組積極投入到如何防止電梯墜落的設計研究中，所設計的防止電梯墜落的應急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設線圈，該學習小組認為能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關于該裝置，下列說法正確的是（）A．該小組設計原理有問題，當電梯突然墜落時，該裝置不可能起到阻礙電梯下落的作用B．當電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中C．當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中電流方向相反D．當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，已經穿過A閉合線圈，所以線圈A不會阻礙電梯下落，只有閉合線圈B阻礙電梯下落積極思考回答問題積極思考回答問題面向全體學生面向全體學生課堂小結1.學到了哪些知識2.合作有哪些樂趣3.科學研究要有堅持不懈的精神分享學到的知識和方法獲取新知識布置作業(yè)1、查一查：楞次的生平及其做出的貢獻。2、結合課本例題，加深對“阻礙”的理解。3、完成學案“基礎鞏固”。板書設計2