2024-2025學年高中物理第一章電磁感應4楞次定律教案2教科版選修3-2

PAGE6-楞次定律一、教材分析：本節(jié)課教學內容是教科版教材，中學物理選修3-2第一章第四節(jié)“楞次定律”。

楞次定律是電磁感應規(guī)律的重要組成部分，它與法拉第電磁感應定律一樣也是本章的一個教學重點，是分析和處理電磁感應現(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、原磁通量變更狀況、感應電流的磁場方向、以及會用安培定則進行正確的判定，才能得到正確的感應電流的方向。同時，學生還必需能正確運用安培定則，左手定則，安培定則解決問題，所以這部分內容也是電磁感應部分的一個難點。二、教學重難點：教學重點：理解感應電流的方向與引起感應電流的磁通量變更之間的關系。教學難點：依據(jù)教學目標，進行試驗設計與操作。三、學情分析：學生已經駕馭了磁通量的概念，并會分析磁通量的變更。已經知道了條形磁鐵的磁感線的分布。學生已經利用（條形磁鐵、電流計、線圈等）試驗器材探討感應電流產生的條件。四、教學目標：1．學問與技能

（1）會表述感應電流的方向與引起感應電流的磁通量的變更之間的關系。（2）會用自己的語言組織表述“感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變更”中的“阻礙”的意義。

（3）會用楞次定律推斷電磁感應現(xiàn)象中感應電流的方向。2．過程與方法（1）通過探究過程體會提出問題、猜想與假設、制定安排與設計試驗、分析論證、驗證等科學探究要素。（2）通過楞次定律的學習過程，了解物理學的探討方法，相識物理試驗在物理學發(fā)展過程中的作用。（3）通過試驗探究，學會用試驗探究的方法探討物理問題。3．情感看法與價值觀（1）通過楞次對法拉第探討成果的關注到發(fā)覺感應電流方向的規(guī)律的介紹，讓學生發(fā)展對科學的新奇心與求知欲，能體驗探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅。（2）通過試驗學會與他人主動溝通合作，培育團隊精神。五、設計思路：本節(jié)作為一堂物理規(guī)律課的教學，重點在于指導學生思索問題的方法和利用試驗探討物理規(guī)律的手段，為此本課采納學生分組隨堂試驗探究的操作模式，學生在老師的啟發(fā)和幫助下通過自己試驗操作來發(fā)覺、解決問題，獲得新學問。為了突破難點本課利用"引導探究"式教學法，課堂教學設計是這樣的：創(chuàng)設一個問題情景→學生探討、猜想→設計試驗→探究試驗→（將演示試驗變更為學生自己做探究性試驗）→分析試驗現(xiàn)象→得出楞次定律→課堂講練→課堂練習。在教學過程中，抓住學問的產生過程，主動引導學生主動探究，突出學生的課堂教學的主體地位。六、器材打算：

多媒體平臺、線圈、條形磁鐵、導線、干電池、條形磁鐵、靈敏電流計．七、教學過程：（一）、新課引入（提出問題）

1、提問：

如何推斷閉合電路中是否能產生感應電流？

2、再問：那如何推斷電磁感應中感應電流的方向呢？老師提出本課的教學目標：“探究感應電流的方向與引起感應電流的磁場之間的關系?！保ǘ?、新課教學1、猜想：感應電流是由線圈中磁場變更引起的，所以感應電流的方向與原磁場的變更狀況有關。2、試驗方案的設計與制定為了檢驗各自猜想的正確性，分小組利用手中的試驗器材（線圈、條形磁鐵、靈敏電流計、導線）設計試驗方案。老師可以利用以下幾個問題進行引導：（1）、如何知道引起感應電流的線圈中原磁場的方向與變更？（2）、如何知道感應電流的方向？（老師演示說明靈敏電流計指針偏轉方向與電流流向的關系。請學生用一節(jié)舊電池與滑動變阻器串聯(lián)后與靈敏電流計相連，視察電流分別從兩個接線柱流入電流計時，指針的偏轉方向，確定所用電流計的電流方向與指針偏轉方向的關系。同時提示學生不同的電流計電流方向與指針的偏轉方向關系不同）（3）、如何知道感應電流激發(fā)的磁場的方向？學生：依據(jù)試驗要求利用（靈敏電流計，標明導線繞向的線圈，條形磁鐵，導線等）試驗器材設計出試驗電路圖，說明試驗操作過程，并設計出試驗現(xiàn)象記錄表格。學生可能通過磁鐵的運動變更線圈磁場；也可能用電磁鐵代替磁鐵，通過電磁鐵的運動、滑動變阻器的滑動或電鍵的通斷限制磁場變更等。依據(jù)巡查的狀況，選擇具有典型代表性的方案讓學生上臺介紹說明，并利用實物投影儀顯示。最終依據(jù)老師和同學們的建議，修訂完善一個簡潔易做的試驗方案。）方案如下：

3．試驗操作要求學生依據(jù)試驗方案進行電路圖連接與試驗操作，并填好試驗現(xiàn)象記錄表格。老師巡查，提示學生試驗操作的規(guī)范性，剛好幫助學生解決試驗中遇到的問題。4、找尋規(guī)律，得出結論提出問題：閉合電路中感應電流也要激發(fā)磁場，那么感應電流所激發(fā)磁場的方向與引起感應電流的原磁場之間有什么關系呢？

引導1：感應電流產生磁場的方向是否始終與原磁場的方向相同或相反？回答小結：不確定。有時相同，有時相反。引導2：在什么狀況下，B感與B原同向？在什么狀況下，B感與B原反向？

回答小結：當Φ原增大時，B感與B原相反；當Φ原減小時；B感與B原相同。（進一步探討關系）

引導3：你認為感應電流產生的磁場對磁通量的變更起什么作用？（提煉關系）回答小結：當Φ原增大時，B感與B原相反，它不想讓穿過線圈的磁通量增大；當Φ原減小時；B感與B原相同，它不想讓穿過線圈的磁通量減小。即B感對磁通量的變更起阻礙作用得出初步結論：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更。5．結論驗證

老師：上述結論是否在任何狀況下都適用？大家可以利用其他試驗方法進行驗證，將試驗用的電路圖顯示在屏幕上。

學生試驗操作：同組的兩個同學分別將原、副線圈的電路接好并弄清晰導線的繞向，接好后將原線圈放入副線圈中。分別驗證電鍵閉合、斷開瞬間和電阻大小變更時，感應電流的方向與用結論推斷的是否一樣，并完成表格的填寫。老師：總結得出楞次定律內容：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磁通量的變更──楞次定律對“阻礙”的理解：當Φ原增大時，B感與B原相反；當Φ原減小時；B感與B原相同。即“增反減同”。6.應用練習，指導實踐如圖所示,在長直載流導線旁邊有一個矩形線圈ABCD,線圈與導線始終在同一個平面內.線圈在導線的右側，現(xiàn)在將線框向右平移，試分析線框中的感應電流方向？第一步：畫出通電直導線的磁場的磁感線，并使之穿過矩形線圈其次步：分析可知，原磁場在線圈中的磁通量減弱，據(jù)楞次定律，讓學生判定：第三步：借助右手螺旋法則推斷感應電流方向，并標在圖上課堂練習：

7、總結深化，加深理解:針對剛才試驗，引導學生進一步理解“阻礙”二字：a、

誰起阻礙作用？——感應電流的磁場b、

阻礙什么？——引起感應電流的磁通量的變更

c、如何阻礙？——增反減同

d、阻礙結果呢？——阻礙不是相反，阻礙不是阻擋，阻礙使磁通量的變更延緩。引申：針對剛才試驗，從線圈與磁鐵相互作用的角度再來探討。（1）從導體和磁體的相對運動的角度上看:電磁感應的效果是阻礙它們的相對運動;（2）楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的詳細表現(xiàn)．從能量轉換的角度來分析：螺線管中用楞次定理得出的感應電流所形成的磁場，在螺線管上端為N極，這個N

極將排斥外來的條形磁鐵的運動，條形磁鐵受此排斥力的作用而運動速度漸漸減小，即動能要削減；要維持其運動速度則須要有外力對磁鐵做功．可見，電磁感應現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機械能通過做功轉化而來的．因此，楞次定理與能量轉換與守恒規(guī)律是相符合的（3）總結楞次定律的三種表述方式：表述一：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變更；表述二：導體和磁體發(fā)生相對運動時，感應電流的磁場總是阻礙相對運動；表述三：感應電流的方向，總是阻礙引起它的原電流的變更（4）楞次定律的表現(xiàn)形式：增反減同，來拒去留。（三）、作業(yè)布置：閱讀教材，完成課后練習1-4八、板書設計（一）楞次定律：1、內容：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磁通量的變更。2、理解：（1）、“阻礙”不等于相反，不能阻擋。（2）、“阻礙”的表現(xiàn)形式：增反減同、來拒去留。3、推斷感應電流方向的步驟：(1)推斷回路中原磁場的方向及磁通量的變更狀況(2)依據(jù)楞次定律推斷感應磁場的方向；(3)依據(jù)感應磁場的方向，利用安培定則推斷感應電流的方向九、反思：1、教學中應當留意通過物理史實回放引入本課可以讓學生了解法拉第和楞次在電磁感應規(guī)律建立過程中的貢獻，體會人類探究自然規(guī)律的科學看法與科學精神。2、在猜想與假設階段，問題由老師提出，明確猜想和探究的方向。激勵大膽的揣測，并以小組為單位綻開探討。此環(huán)節(jié)應當充分發(fā)揮老師的引導作用，“變教為誘”“變教為導”，實現(xiàn)學生的“變學為思”“變學為悟”。3、試驗方案的設計與制定是探究過程的關鍵，難度也是最大的，學生不行能立刻達到要求，因此可以通過老師的適當引導，小組的合作探討加以操作，盡可能使試驗簡潔易做，現(xiàn)象明顯，使學生體會到探究的方法。在此過程