2024-2025學(xué)年高中物理第四章電磁感應(yīng)3楞次定律2教案新人教版選修3-2

PAGE1-楞次定律一、教材分析1．教學(xué)大綱要求：楞次定律：Ⅱ級(jí)，為較高要求層次。2．教材的地位與作用：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(gè)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(gè)重要支柱之一。3．教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁通量變更之間的關(guān)系是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)；依據(jù)目標(biāo)，進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)。4．教材處理：由于楞次定律的內(nèi)容較多，可將該部分內(nèi)容分兩節(jié)來上，這節(jié)課主要讓學(xué)生通過試驗(yàn)探究，分析歸納總結(jié)得出楞次定律，并學(xué)會(huì)利用楞次定律推斷簡(jiǎn)潔的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向。其次節(jié)課主要講解從不同的角度加深對(duì)楞次定律理解以及右手定則的推導(dǎo)與運(yùn)用。二、教學(xué)目標(biāo)1．學(xué)問與技能（1）會(huì)表述感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁通量的變更之間的關(guān)系。（2）會(huì)用自己的語(yǔ)言組織表述“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更”中的“阻礙”的意義。（3）會(huì)用楞次定律推斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向。2．過程與方法（1）通過探究過程體會(huì)提出問題、猜想與假設(shè)、制定安排與設(shè)計(jì)試驗(yàn)、分析論證、驗(yàn)證等科學(xué)探究要素。（2）通過楞次定律的學(xué)習(xí)過程，了解物理學(xué)的探討方法，相識(shí)物理試驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。（3）通過試驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)用試驗(yàn)探究的方法探討物理問題。3．情感看法與價(jià)值觀（1）通過楞次對(duì)法拉第探討成果的關(guān)注到發(fā)覺感應(yīng)電流方向的規(guī)律的介紹，讓學(xué)生發(fā)展對(duì)科學(xué)的新奇心與求知欲，能體驗(yàn)探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅。（2）通過試驗(yàn)學(xué)會(huì)與他人主動(dòng)溝通合作，培育團(tuán)隊(duì)精神。三、學(xué)情分析1．學(xué)生已經(jīng)駕馭了磁通量的概念，并會(huì)分析磁通量的變更。2．已經(jīng)知道了條形磁鐵的磁感線的分布。3．學(xué)生已經(jīng)利用（條形磁鐵、電流計(jì)、線圈等）試驗(yàn)器材探討感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。四、教學(xué)器材1．老師演示用器材：靈敏電流計(jì)，舊干電池一節(jié)，電阻，電鍵，導(dǎo)線若干。2．學(xué)生試驗(yàn)用器材：靈敏電流計(jì)，標(biāo)明導(dǎo)線繞向的原線圈和副線圈，條形磁鐵，新干電池組（兩節(jié)），電鍵，滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線等各28組。五、設(shè)計(jì)思想本節(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)生思索問題的方法和利用試驗(yàn)探討物理規(guī)律的手段。為了使學(xué)生能從感性相識(shí)真正上升到理性相識(shí)，必需使學(xué)生參加科學(xué)的抽象過程，使他們?cè)谶@個(gè)過程中區(qū)分本質(zhì)的東西與非本質(zhì)的東西，在此基礎(chǔ)上讓他們?cè)囎鞲爬ǎ⒂伤麄冏约旱贸鼋Y(jié)論，再利用試驗(yàn)對(duì)所得出的結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證。為此本課采納學(xué)生分組隨堂試驗(yàn)探究的操作模式，學(xué)生在老師的啟發(fā)和幫助下通過自己試驗(yàn)操作來發(fā)覺、解決問題，獲得新學(xué)問。在教學(xué)過程中，抓住學(xué)問的產(chǎn)生過程，主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，突出學(xué)生的課堂教學(xué)的主體地位。六、教學(xué)過程流程七、教學(xué)過程1．新課引入（提出問題）（1）老師提問：第一問：閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？其次問：電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的方向如何判定？（2）老師提出本課的教學(xué)目標(biāo)：“探究感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)之間的關(guān)系?！?．猜想與假設(shè)老師提問：“閉合電路中感應(yīng)電流也要激發(fā)磁場(chǎng)，那么感應(yīng)電流所激發(fā)磁場(chǎng)的方向與引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)之間有什么關(guān)系呢？”通過磁鐵的插入拔出閉合的螺線管讓學(xué)生猜想：感應(yīng)電流是由線圈中磁場(chǎng)變更引起的，所以①感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的變更有關(guān)②跟磁通量的變更有關(guān)。3．試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與制定老師：“為了檢驗(yàn)各自猜想的正確性，請(qǐng)各小組利用手中的試驗(yàn)器材（線圈、條形磁鐵、靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線）設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)方案，畫出試驗(yàn)原理圖?！崩蠋熆梢岳靡韵聨讉€(gè)問題進(jìn)行引導(dǎo)：①如何知道引起感應(yīng)電流的線圈中原磁場(chǎng)的方向與變更？②如何知道感應(yīng)電流的方向？（老師演示說明靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系。請(qǐng)學(xué)生用一節(jié)舊電池與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后與靈敏電流計(jì)相連，視察電流分別從a、b流入電流計(jì)時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)方向，確定所用電流計(jì)的電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。同時(shí)提示學(xué)生不同的電流計(jì)電流方向與指針的偏轉(zhuǎn)方向關(guān)系不同）③如何知道感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)的方向？學(xué)生：依據(jù)試驗(yàn)要求利用（靈敏電流計(jì)，標(biāo)明導(dǎo)線繞向的線圈，條形磁鐵，導(dǎo)線等）試驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出試驗(yàn)電路圖，說明試驗(yàn)操作過程，并設(shè)計(jì)出試驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格。（3到4分鐘后，老師起先在老師巡察。學(xué)生可能通過磁鐵的運(yùn)動(dòng)變更線圈磁場(chǎng)；也可能用電磁鐵代替磁鐵，通過電磁鐵的運(yùn)動(dòng)、滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)或電鍵的通斷限制磁場(chǎng)變更等。老師依據(jù)巡查的狀況，挑1個(gè)具有典型代表性的方案讓學(xué)生上臺(tái)介紹說明，并利用實(shí)物投影儀顯示。最終依據(jù)老師和同學(xué)們的建議，修訂完善一個(gè)簡(jiǎn)潔易做的試驗(yàn)方案。）方案如下：條形磁鐵運(yùn)動(dòng)的狀況N極向下插入線圈N極向上拔出線圈N極向下插入線圈N極向上拔出線圈原磁場(chǎng)方向（向上或向下）穿過線圈的磁通量變更狀況（增加或削減）感應(yīng)電流的方向（流過靈敏電流計(jì)的方向）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向（向上或向下）試驗(yàn)結(jié)論4．試驗(yàn)操作學(xué)生：依據(jù)試驗(yàn)方案進(jìn)行電路圖連接與試驗(yàn)操作，并填好試驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格。老師：巡查提示學(xué)生試驗(yàn)操作的規(guī)范性，剛好幫助學(xué)生解決試驗(yàn)中遇到的問題。5．分析現(xiàn)象得出結(jié)論第一問：感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向是否始終與原磁場(chǎng)的方向相同或相反？回答小結(jié)：不確定。有時(shí)相同，有時(shí)相反。（推翻原有的猜想，為建立新認(rèn)知結(jié)構(gòu)做鋪墊）其次問：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(jié)：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同。（進(jìn)一步探討關(guān)系）第三問：你認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁通量的變更起什么作用？（提煉關(guān)系）回答小結(jié)：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反，它不想讓穿過線圈的磁通量增大；當(dāng)Φ原減小時(shí)；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(duì)磁通量的變更起阻礙作用得出初步結(jié)論：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更。7．結(jié)論驗(yàn)證老師：上述結(jié)論是否在任何狀況下都適用？大家可以利用其他試驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證，將試驗(yàn)用的電路圖顯示在屏幕上。學(xué)生試驗(yàn)操作：同組的兩個(gè)同學(xué)分別將原、副線圈的電路接好并弄清晰導(dǎo)線的繞向，接好后將原線圈放入副線圈中。分別驗(yàn)證電鍵閉合、斷開瞬間和電阻大小變更時(shí)，感應(yīng)電流的方向與用結(jié)論推斷的是否一樣，并完成表格的填寫。K閉合瞬間K斷開瞬間R變大時(shí)R變小時(shí)原磁場(chǎng)方向原磁通量的變更狀況理論推斷感應(yīng)電流的方向試驗(yàn)中感應(yīng)電流的方向理論推斷與試驗(yàn)是否一樣老師：我們通過試驗(yàn)探究發(fā)覺：（用大屏幕顯示）內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更──楞次定律對(duì)“阻礙”的理解：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同。8．結(jié)論運(yùn)用（目標(biāo)檢測(cè)）例題．法拉第最初發(fā)覺電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗(yàn)如圖所示，軟鐵環(huán)上繞有A、B兩個(gè)線圈，當(dāng)A線圈電路中的開關(guān)斷開的瞬間，線圈B中的感應(yīng)電流沿什么方向?解題小結(jié)：運(yùn)用楞次定律推斷感應(yīng)電流方向的基本步驟：第一步：推斷穿過線圈的原磁通量的方向其次步：推斷穿過線圈的原磁通量的變更（增大或減?。┑谌剑和茢喔袘?yīng)電流的磁場(chǎng)的方向（依據(jù)楞次定律）第四步：推斷感應(yīng)電流的方向（依據(jù)右手螺旋定則）9．課堂回顧（1）楞次定律的內(nèi)容（讓學(xué)生用自己的語(yǔ)言組織后表述）。（2）“阻礙”的表現(xiàn)（讓學(xué)生用自己的語(yǔ)言組織后表述）。（3）推斷感應(yīng)電流方向的四步驟。八、設(shè)計(jì)說明1．通過物理史實(shí)回放引入本課可以讓學(xué)生了解法拉第和楞次在電磁感應(yīng)規(guī)律建立過程中的貢獻(xiàn)，體會(huì)人類探究自然規(guī)律的科學(xué)看法與科學(xué)精神。2．在猜想與假設(shè)階段，問題由老師提出，明確猜想和探究的方向。激勵(lì)大膽的揣測(cè)，并以小組為單位綻開探討。此環(huán)節(jié)充分發(fā)揮老師的引導(dǎo)作用，“變教為誘”“變教為導(dǎo)”，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的“變學(xué)為思”“變學(xué)為悟”。3．試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與制定是探究過程的關(guān)鍵，難度也是最大的，學(xué)生不行能立刻達(dá)到要求，因此可以通過老師的適當(dāng)引導(dǎo)，小組的合作探討加以操作，盡可能使試驗(yàn)簡(jiǎn)潔易做，現(xiàn)象明顯，使學(xué)生體會(huì)到探究的方法。在此過程中，通過老師的巡查，充分確定每一種方案，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的愛好，培育學(xué)生的自信念。4．本課的學(xué)生設(shè)計(jì)試