人教版(新教材)高中物理選擇性必修2教學(xué)設(shè)計(jì)3：2 1 課時(shí)1 實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素教案

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE12.1課時(shí)1實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素〖教材分析〗本節(jié)內(nèi)容在感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件基礎(chǔ)上來(lái)開(kāi)展的，與前面的不同，本節(jié)是從感應(yīng)電流的方向的角度來(lái)考慮問(wèn)題。楞次定律是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)，楞次定律是學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)，也為下一章的交流電做鋪墊，所以是重點(diǎn)。它涉及的因素多（原磁場(chǎng)和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，磁通量變化、原電流和感應(yīng)電流方向等），關(guān)系復(fù)雜多變；規(guī)律比較隱蔽，抽象性和概括性很強(qiáng)，表述方法多樣，因此是難點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)習(xí)非常困難?！冀虒W(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)〗物理觀念：探究影響感應(yīng)電流方向的因素?？茖W(xué)探究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究歸納判斷感應(yīng)電流方向的過(guò)程，體會(huì)科學(xué)探究在物理規(guī)律形成中的作用?！冀虒W(xué)重難點(diǎn)〗教學(xué)重點(diǎn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素。教學(xué)難點(diǎn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素。〖教學(xué)準(zhǔn)備〗多媒體課件、導(dǎo)線、線圈、電流計(jì)等?！冀虒W(xué)過(guò)程〗朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還兩岸猿聲啼不住，輕舟已過(guò)萬(wàn)重山。這首人們耳熟能詳?shù)奶圃?shī)，曾給我們帶來(lái)多少愉悅和幻想呀!如今，詩(shī)人筆下的三峽，不僅風(fēng)景秀麗依然，更在為祖國(guó)的建設(shè)作著巨大的貢獻(xiàn)。三峽水電站安裝著32臺(tái)巨型發(fā)電機(jī)，總裝機(jī)容量2250萬(wàn)千瓦。千年流淌的滾滾長(zhǎng)江，正在煥發(fā)器青春。這是三峽發(fā)電機(jī)組和發(fā)電量。電廠里巨大的發(fā)電機(jī)怎么會(huì)發(fā)出這么多電來(lái)?磁生電有什么規(guī)律呢?這一章我們將進(jìn)一步去認(rèn)識(shí)電與磁的規(guī)律。一、新課引入線圈與電流表相連，把磁體的某一個(gè)磁極向線圈中插入、從線圈中抽出時(shí)，電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，但兩種情況下偏轉(zhuǎn)的方向不同，這說(shuō)明感應(yīng)電流的方向并不相同。感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)?（實(shí)驗(yàn)演示）二、新課教學(xué)（一）影響感應(yīng)電流方向的因素電流的方向，看不見(jiàn)摸不著，那怎么辦呢？對(duì)了，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向通過(guò)它我們可以推斷電流方向。電流的方向可以看到了，下面來(lái)看實(shí)驗(yàn)。課本實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素電流的方向可以看到了，下面來(lái)看實(shí)驗(yàn)。把器材都連接好，然后把條形磁鐵的N極分別插入線圈和從線圈中拔出。將磁鐵翻轉(zhuǎn)，然后把S極分別插入線圈和從線圈中拔出。記下電流表的偏轉(zhuǎn)方向，然后推算出電流方向。問(wèn)題1：電流方向有了，它跟什么有關(guān)呢？這要看電流是怎么產(chǎn)生的？咱們知道感應(yīng)電流是由磁通量變化引起的。那電流方向應(yīng)該也和它有關(guān)，具體是什么關(guān)系呢？先把磁場(chǎng)找出來(lái)，條形磁鐵磁感線外部是N到S，所以磁鐵的磁場(chǎng)是這樣的。先看這兩個(gè)，當(dāng)磁鐵靠近或插入線圈時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量增大。但是感應(yīng)電流的方向卻不是一樣的，說(shuō)明磁通量增加不能判斷感應(yīng)電流的方向。同樣當(dāng)磁鐵離開(kāi)或從線圈中拔出時(shí)也一樣。說(shuō)明磁通量的增減不能判定感應(yīng)電流的方向，即實(shí)驗(yàn)并不能直接顯示出感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系。問(wèn)題2：那該怎么判斷感應(yīng)電流的方向呢？進(jìn)一步分析可以想到，磁體周圍存在磁場(chǎng)，感應(yīng)電流也會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。感應(yīng)電流磁場(chǎng)的磁通量與磁體磁場(chǎng)的磁通量有沒(méi)有聯(lián)系呢?由于線圈的橫截面積是不變的，磁通量的變化可以用磁場(chǎng)的變化來(lái)體現(xiàn)。感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向有關(guān)，我們應(yīng)該選擇磁體的磁場(chǎng)和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)進(jìn)行分析。即：通過(guò)中介：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)來(lái)判斷。下面先看甲圖的情況，為了更加清晰的說(shuō)明問(wèn)題，通過(guò)表格來(lái)比較圖。磁鐵磁場(chǎng)的方向，條形磁鐵磁感線外部是N到S，但是我們研究的是穿過(guò)線圈的那部分磁場(chǎng)，其它的不考慮，所以磁鐵磁場(chǎng)的方向是向下的。感應(yīng)電流方向：圖中已經(jīng)標(biāo)出了感應(yīng)電流的方向，俯視圖，逆時(shí)針?lè)较颉８袘?yīng)電流的磁場(chǎng)方向：磁場(chǎng)方向我們用右手定則就好了，這個(gè)是一個(gè)通電螺線管，所以根據(jù)右手螺旋定則，四指電流環(huán)繞方向，拇指就是N極所指的方向。感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向是向下的。同理乙圖也是如此。（為了更加清晰的展示這個(gè)過(guò)程使用實(shí)驗(yàn)演示）線圈內(nèi)磁通量增加情況圖號(hào)磁鐵磁場(chǎng)的方向感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向甲向下逆時(shí)針（俯視）向上乙向上順時(shí)針（俯視）向下所以當(dāng)磁鐵靠近或插入線圈時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量增大，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)和磁鐵的磁場(chǎng)方向相反。再來(lái)看這丙丁這個(gè)兩個(gè)，穿過(guò)線圈的原磁場(chǎng)的方向是向下，感應(yīng)電流方向是順時(shí)針（俯視），感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向是向下的。丁也是穿過(guò)線圈的原磁場(chǎng)的方向是向上，感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針（俯視），感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向是向上的。線圈內(nèi)磁通量增加情況圖號(hào)磁鐵磁場(chǎng)的方向感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向丙向下順時(shí)針（俯視）向下丁向上逆時(shí)針（俯視）向上所以你會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁鐵離開(kāi)或從線圈中拔出時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量減小，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)和磁鐵的磁場(chǎng)方向是相同的。也就是說(shuō)，甲乙線圈磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)和磁鐵的磁場(chǎng)方向是相反的。丙丁線圈磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)和磁鐵的磁場(chǎng)方向是相同的?？梢愿爬樵龇礈p同。問(wèn)題3：這時(shí)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，對(duì)磁通量的變化有何影響呢？當(dāng)穿過(guò)回路的磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，它會(huì)阻礙磁通量增大。當(dāng)穿過(guò)回路的磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，它會(huì)阻礙磁通量減小。也就是說(shuō)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化，這就是楞次定律?！及鍟?shū)設(shè)計(jì)〗實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坑绊懜袘?yīng)電流方向的因素2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：