《楞次定律》教學(xué)設(shè)計

《楞次定律》教學(xué)設(shè)計【摘要】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)定律同樣是本章的一個教學(xué)重點(diǎn)，是分析和處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象問題的兩個重要支柱之一。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會用安培定則進(jìn)行正確的判定，才能得到正確的感應(yīng)電流的方向。同時，學(xué)生還必須能正確運(yùn)用安培定則、左手定則解決問題，所以，這部分內(nèi)容也是電學(xué)部分的一個難點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】楞次定律；電磁感應(yīng)規(guī)律；課堂教學(xué)設(shè)計；安培定則一、教材分析本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容是人教版教材，高中物理選修3-2第四章第三節(jié)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教學(xué)重點(diǎn)，是分析和處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象問題的兩個重要支柱之一。由于此定律所牽涉到的物理量和物理規(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可以用安培定則展開恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)定，就可以獲得恰當(dāng)?shù)母袘?yīng)電流的方向。同時，學(xué)生還必須能夠恰當(dāng)運(yùn)用安培定則、左手定則解決問題，所以，這部分內(nèi)容也就是電學(xué)部分的一個難點(diǎn)。二、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：認(rèn)知感應(yīng)電流的方向與引發(fā)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)教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計與操作。三、學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)掌握了磁通量的概念，并會分析磁通量的變化。學(xué)生已經(jīng)利用（條形磁鐵、電流計、線圈等）實(shí)驗(yàn)器材研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。四、設(shè)計思路本節(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)和幫助下通過自己實(shí)驗(yàn)操作來發(fā)現(xiàn)、解決問題，獲取新知識。為了突破難點(diǎn)本課利用“鼓勵探究”式教學(xué)法，課堂教學(xué)設(shè)計如下：創(chuàng)設(shè)一個問題情景→學(xué)生探討、悖論→設(shè)計實(shí)驗(yàn)→積極探索實(shí)驗(yàn)→分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→得出結(jié)論楞次定律→課堂講練→課堂練習(xí)。在教學(xué)過程中，抓住知識的產(chǎn)生過程，積極引導(dǎo)學(xué)生主動探究，突出學(xué)生的課堂教學(xué)的主體地位。五、教學(xué)過程（一）新課引入（提出問題）1.回答：如何推論閉合電路中與否能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流？2.再問：那如何判斷電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的方向呢？教師明確提出本課的教學(xué)目標(biāo)：“探究感應(yīng)電流的方向與引發(fā)感應(yīng)電流的磁場之間的關(guān)系?！保ǘ┬抡n教學(xué)1.悖論：感應(yīng)電流就是由線圈中磁場變化引發(fā)的，因此，感應(yīng)電流的方向與原磁場的變化情況有關(guān)。2.實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與制定。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、導(dǎo)線）設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。3.實(shí)驗(yàn)操作方式。建議學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案展開電路圖相連接與實(shí)驗(yàn)操作方式，并寄出實(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，及時幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。4.找尋規(guī)律，得出結(jié)論。明確提出問題：閉合電路中感應(yīng)電流也必須喚起磁場，那么感應(yīng)電流所喚起磁場的方向與引發(fā)感應(yīng)電流的原磁場之間存有什么關(guān)系呢？引導(dǎo)1：感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向是否始終與原磁場的方向相同或相反？提問小結(jié)：不一定。有時相同，有時恰好相反。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？提問小結(jié)：當(dāng)φ原減小時，b感及b原恰好相反；當(dāng)φ原增大時；b感及b原相同。（進(jìn)一步深入探討關(guān)系）引導(dǎo)3：你認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場對磁通量的變化起什么作用？（提煉關(guān)系）提問小結(jié)：當(dāng)φ原減小時，b感及b原恰好相反，它不敢使沿著線圈的磁通量減小；當(dāng)φ原增大時；b感及b原相同，它不敢使沿著線圈的磁通量增大，即b感對磁通量的變化起至制約促進(jìn)作用。得出初步結(jié)論：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。5.應(yīng)用領(lǐng)域練，指導(dǎo)課堂教學(xué)。（1）通電直導(dǎo)線旁有一個矩形線圈，當(dāng)線圈遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時，判斷感應(yīng)電流的方向。（2）方形區(qū)域內(nèi)為坯強(qiáng)磁場，在矩形線圈從左到右沿著的整個過程中，推論感應(yīng)電流的方向。6.總結(jié)深化，加深理解。（1）從導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動的角度來看：電磁感應(yīng)的效果就是制約它們的相對運(yùn)動。（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)。從能量切換的角度去分析：螺線管中用楞次定理得出結(jié)論的感應(yīng)電流構(gòu)成的磁場，在螺線管上端為n極，這個n極將排擠外來的條形磁鐵的運(yùn)動，條形磁鐵受到此排斥力的促進(jìn)作用而運(yùn)動速度逐漸增大，即為動能必須增加；必須保持其運(yùn)動速度則須要存有外力對磁鐵作功?？芍姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象中線圈的電能就是外部的機(jī)械能通過作功轉(zhuǎn)變而去，因此，楞次定理與能量切換與動量規(guī)律相符合。六、反思1.教學(xué)中必須特別注意通過物理史實(shí)錄像導(dǎo)入本課，使學(xué)生介紹法拉第和楞次在電磁感應(yīng)規(guī)律創(chuàng)建過程中的貢獻(xiàn)，體會人類積極探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。2.在猜想與假設(shè)階段的問題由教師提出，明確猜想和探究的方向。鼓勵大膽的猜測，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，“變教為導(dǎo)”讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，然后思考問題，并解決問題。3.實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與制訂就是探究過程的關(guān)鍵，難度也最小，因此，可以通過教師的適度鼓勵，小組的合作探討予以操作方式，盡可能并使實(shí)驗(yàn)直觀極易搞，現(xiàn)象顯著，并使學(xué)生體會至探究的方法。在此過程中充分肯定每一種方案，提升學(xué)生自學(xué)物理的興趣，從而培育學(xué)生的自信心。4.在尋找規(guī)律，得出結(jié)論時，直接讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中規(guī)律比較困難，為此教師可以通