人教版選修二 第一節(jié)楞次定律

第二章電磁感應(yīng)2.1楞次定律教學(xué)設(shè)計學(xué)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(xué)?；茨先袝r長45min教材分析課程標(biāo)準(zhǔn)中1.2.3中要求“探究影響感應(yīng)電流方向的因素，理解楞次定律”本課內(nèi)容為《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)物理教科書?物理選擇性必修二》第二章“電磁感應(yīng)”第1節(jié)，本節(jié)內(nèi)容分兩個課時完成。教材在必修三已經(jīng)講述了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件的基礎(chǔ)上，從楞次定律開始進(jìn)一步研究電磁感應(yīng)的規(guī)律，本節(jié)通過實驗探究影響感應(yīng)電流方向的因素闡述楞次定律的內(nèi)容，這是從感應(yīng)電流的角度認(rèn)識電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是認(rèn)識電磁感應(yīng)的第一個階段。楞次定律涉及因素很多，關(guān)系復(fù)雜，并且規(guī)律隱蔽，其抽象性和概括性很強。因此可設(shè)計學(xué)生動手實驗、通過探究，分析，概括，總結(jié)，通過歸納推理得出，體會由具體結(jié)論推出一般規(guī)律的方法。學(xué)情分析知識層面：學(xué)生已有“電磁感應(yīng)”的知識，知道感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件但并未留意過感應(yīng)電流的方向，他們對電磁感應(yīng)的認(rèn)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(xué)生已經(jīng)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(fù)，則學(xué)生對此不太關(guān)注、不感興趣。作為高中學(xué)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(xué)中要以各種方式激發(fā)其注意力，設(shè)置“物理問題情景”，引發(fā)學(xué)生“思維沖突”，設(shè)法采用各種實驗，讓學(xué)生認(rèn)識到“楞次定律”得來的不易，培養(yǎng)總結(jié)歸納物理規(guī)律的方法。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)1、理解楞次定律的內(nèi)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(yīng)電流方向的過程，體會科學(xué)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(zhuǎn)化分析，體會守恒思想的重要意義，感受科學(xué)家對規(guī)律的研究過程，學(xué)習(xí)他們對工作嚴(yán)肅認(rèn)真不怕困難的科學(xué)態(tài)度。重點1、楞次定律的理解2、應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向難點引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)以感應(yīng)電流的磁場作為“中介”來確定感應(yīng)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(dǎo)線等學(xué)法自主，合作，探究教法啟發(fā)式，討論式，探究式，講授式教學(xué)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(yīng)電流的磁場方向判斷感應(yīng)電流的方向右手螺旋定則教學(xué)過程教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情境教師引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)分組實驗分組實驗探究展示交流楞次定律的理解總結(jié)提高演示實驗提出問題猜想與假設(shè)DIS實驗驗證猜想師生協(xié)作進(jìn)行實驗進(jìn)行實驗獲取信息設(shè)計實驗與制定方案進(jìn)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(jié)從相對運動的角度理解楞次定律前后呼應(yīng)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(yīng)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(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件嗎？在關(guān)于電磁感應(yīng)的實驗中，不同情況下產(chǎn)生的感應(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(jù)直接找到關(guān)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(guān)，還有沒有別的磁場？轉(zhuǎn)換角度找到隱藏因素：是否可以找出感應(yīng)電流的磁場與線圈中的磁場及其磁通量變化之間的關(guān)系呢？知識點一、實驗：探究感應(yīng)電流方向的影響因素1、實驗準(zhǔn)備（1）確定線圈的繞向（2）確定電表指針的偏轉(zhuǎn)和電流方向的關(guān)系++G試觸!用試觸的方法明確電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系。結(jié)論：電流從哪側(cè)接線柱流入，指針就向哪一側(cè)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(yīng)電流的方向。4、實驗分析①線圈內(nèi)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(yīng)電流的方向（俯視）感應(yīng)電流的磁場方向②線圈內(nèi)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(yīng)電流的方向（俯視）感應(yīng)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(yīng)電流的方向（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5、歸納總結(jié)通過上面的探究對比，大家可以得出怎樣的結(jié)論？引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反；磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同。教師引導(dǎo)學(xué)生分析感應(yīng)電流的磁場對原磁通量的變化的作用，引導(dǎo)學(xué)生從阻礙的角度對它進(jìn)行理解。知識點二、楞次定律史實介紹：俄國物理學(xué)家——楞次的生平在探究感應(yīng)電流方向的道路上，1834年俄國物理學(xué)家楞次就總結(jié)出來，感應(yīng)電流具有這樣的方向：就是感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化，這就是著名的楞次定律。1、內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(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。設(shè)疑：在楞次定律中關(guān)鍵詞是什么？2、對楞次定律的理解教師啟發(fā)引導(dǎo)：如何理解“阻礙”的含義：（1）誰在阻礙誰的變化？感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場磁通量的變化。（2）如何阻礙？當(dāng)磁通量增加時，阻礙磁通量增加；當(dāng)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(zhuǎn)化與守恒實例：如圖,當(dāng)線圈遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線而去時，線圈中感應(yīng)電流的方向如何？II判斷感應(yīng)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(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向④利用安培定則（右手螺旋定則）判斷感應(yīng)電流方向思考討論：把磁鐵靠近（遠(yuǎn)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(rèn)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(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體和引起感應(yīng)電流的磁體間的相對運動。“來拒去留”揭秘：磁鐵為何緩慢下落？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(jìn)一步分析得到，磁鐵和銅管（線圈）之間發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，銅管中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的出現(xiàn)減緩了磁鐵的運動。感應(yīng)電流雖然是個標(biāo)量，但是有方向，研究感應(yīng)電流的方向?qū)σ院蠓治銎渌锢砹坑兄匾淖饔貌孪肟赡芘c磁通量的變化及磁場方向有關(guān)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(yīng)電流也會產(chǎn)生磁場學(xué)生分組實驗：記錄改變電流流向，靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。當(dāng)磁通量變大時，如果原磁場方向向下，感應(yīng)電流方向逆時針；如果原磁場方向向上，感應(yīng)電流方向順時針當(dāng)磁通量變小時，如果原磁場方向向下，感應(yīng)電流方向順時針；如果原磁場方向向上，感應(yīng)電流方向逆時針總結(jié)：當(dāng)磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；當(dāng)磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同?？偨Y(jié)為阻礙作用感悟科學(xué)家的科學(xué)探索歷程阻礙分組討論總結(jié)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(dāng)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(jié)為“來拒去留”銅管相當(dāng)于無數(shù)圈閉合導(dǎo)線在一起，磁體下落，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙它下落從學(xué)生的已有知識出發(fā)，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，引出物理問題，同時滲透要有科學(xué)質(zhì)疑精神。利用現(xiàn)代技術(shù)，測量出電流數(shù)值，直接在課件中顯示，使結(jié)果更加直觀，更容易地找到隱藏因素。帶領(lǐng)學(xué)生找到“中介”感應(yīng)電流的磁場為后面探究感應(yīng)電流奠定實驗基礎(chǔ)。教師恰當(dāng)?shù)陌l(fā)揮主導(dǎo)作用，在實驗前啟發(fā)學(xué)生明確實驗?zāi)繕?biāo)和實驗任務(wù)這樣有助于保證實驗的有效性。培養(yǎng)學(xué)生主動與他人合作的的精神，體現(xiàn)團(tuán)隊協(xié)作精神。學(xué)生以小組為單位開始進(jìn)行實驗探究，教師密切關(guān)注學(xué)生的探究過程，看學(xué)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(dǎo)者的角色。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會思考并有理有據(jù)表達(dá)自己想法的能力經(jīng)理完整的科學(xué)探究過程，使學(xué)生的思維更具有條理性和全面性培養(yǎng)學(xué)生提取實驗數(shù)據(jù)信息的能力，以及用文字歸納總結(jié)規(guī)律的能力引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)楞次敏銳的察覺能力和堅持不懈的精神。讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究分析概括歸納概括總結(jié)的出感應(yīng)電流所遵循的一般規(guī)律讓學(xué)生深刻的感受歸納普適性規(guī)律的不容易面向全體學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)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(nèi)涵。更好的從物理學(xué)視角形成關(guān)于物質(zhì)，運動與相互作用，能量等基本認(rèn)識與前面的實驗聯(lián)系上，建立知識結(jié)構(gòu)。反饋鞏固反饋鞏固1、關(guān)于楞次定律，下列說法正確的是（）A．感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化B．感應(yīng)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(yīng)電流的磁場與原磁場同向D．感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場反向，阻礙原磁場的變化2、據(jù)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(dǎo)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(xué)習(xí)小組積極投入到如何防止電梯墜落的設(shè)計研究中，所設(shè)計的防止電梯墜落的應(yīng)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(shè)線圈，該學(xué)習(xí)小組認(rèn)為能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關(guān)于該裝置，下列說法正確的是（）A．該小組設(shè)計原理有問題，當(dāng)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(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中C．當(dāng)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(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，已經(jīng)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(xué)生面向全體學(xué)生課堂小結(jié)1.學(xué)到了哪些知識2.合作有哪些樂趣3.科學(xué)研究要有堅持不懈的精神分享學(xué)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(xiàn)。2、結(jié)合課本例題，加深對“阻礙”的理解。3、完成學(xué)案“基礎(chǔ)鞏固”。板書設(shè)計2