高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第四章 电磁感应3 楞次定律教学设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第四章 电磁感应3 楞次定律教学设计，共4页。教案主要包含了教学目的，教学过程，理解“阻碍”等内容，欢迎下载使用。
1、掌握楞次定律的内容和内涵
2、能够从能量守恒的角度理解楞次定律的正确性
3、能用楞次定律解决相关问题
4 、掌握右手定则
理解楞次定律的准确内涵、“阻碍原磁通变化”的领会
【教具】
铁架台、演示电流计、学生电流计、大小螺线管、条形磁铁、蹄形磁铁、导线、电池、滑动变阻器
【教学过程】
一、楞次定律：
1.展示情景，指出问题
先让学生重温感应电流产生的条件.然后出示二个问题，让学生分析有无感应电流，确定感应电流的方向。
问题1：金属棒ab在裸露的金属框架上作切割磁感线的运动。
问题2：闭合圆形线圈静止，磁场增强时。
指出问题：来判断感应电流的方向呢？
2.科学猜想，思维发散
鼓励学生大胆猜测：假如你是历史上第一个研究感应电流方向的人，猜猜看"感应电流方向究竟由哪些因素所决定呢？"培养学生思维的发散性，指出科学猜想是研究自然科学的一种广泛应用的思想方法，它不是无根据的幻想，是有客观根据的。猜想是否正确，要靠实验检验。被实验肯定的猜想，就是实验规律；被实验否定的猜想，应该放弃，重新提出新的猜想，再用实验来检验。
在这一环节中，学生分组讨论，教师给以适当提示，最终根据学生的猜想，总结出：因为电磁感应现象是由磁通量变化引起的，所以，可以猜测感应电流的方向与磁通量如何变化(增大或减少)有关。
3.设疑集思，设计实验
用投影仪映出思考题：①感应电流方向与磁通量变化（增大或减少）有关，怎样研究？②列出所用器材和具体步骤；需观察、记录什么？
4.分组实验，探索研究
经过讨论，确定利用如课本P15页图4.4-2装置进行实验，（用导线、灵敏电流计和线圈组成回路），分别用磁铁的N极和S极移近或插入线圈、离开线圈或从线圈中拔出，观察指针的偏转情况。
在此环节中，学生以两个人为一个小组，像科学家那样兴趣盎然地开始按拟定的方案实验，边做边想边记。教师巡视，注意他们设计是否合理，仪器使用是否得当，数据记录是否正确，做个别辅导。
学生在教师的指导下，自觉、主动地和教师、教材、同学、教具相互作用，进行信息交流，自我调节，形成了一种和谐亲密、积极参与的教学气氛，一个思维活跃、鼓励创新的环境。学生的思维在开放、发散中涨落，在求异、探索中又趋于有序；这培养了学生独立操作能力，发展了学生的思维能力、创造能力。
5.综合分析，得出结论
学生根据自己的实验结果，列表比较分析、归纳结论，以组为单位，推举代表发言。

教师引导学生总结：当引起感应电流的磁感强度B原增强时，感应电流的磁感强度B感与之反向，起阻碍它增强的作用，当原磁场B原减弱时，感应电流的磁场B感与之同向，起阻碍减弱的作用，最终得出楞次定律内容感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
学生在实验中获得感知，再对这些数据进行比较、概括，进行思维加工，总结出结论，与传统教学中的总结不同的是，教师不是对自己做的演示实验进行自我总结，而是在学生自我发展的基础上，通过疏理学生认知结果来归纳结论，使学生感到成功的喜悦。
6.验证──完成特殊到一般的飞跃
教师用投影仪显示课本P7页图4.2-3电路，要求学生按屏幕上的图连接实验器材。实验时注意观察闭合电键、移动滑动变阻器触头及断开电键时，大口径线圈中产生的感应电流的方向与用愣次定律判断的结果是否相符合。
在这一环节中，注意引导学生自己归纳用楞次定律确定感应电流方向的一般步骤：⑴判定原磁场的方向；⑵判定原磁场穿过所研究平面磁通量变化情况；⑶判定感应电流磁场方向；④判定感应电流的方向。
由实验建立物理规律，再进一步把规律应用到新的物理情景中，激发学生的求知动机，使学生的思维处于兴奋状态。
7.应用练习，指导实践

（1）问题1中，金属棒ab在裸露的金属框架上作切割磁感线的运动，问题2中，线圈静止，磁场增强时。问：有无感应电流？感应电流方向如何？
（2）P17,例题1、2
（3）思考与讨论：课本P19
在讨论基础上得出右手定则。
二、右手定则：（略）
教师总结：让学生回顾本课的探究过程：发现问题→进行猜想→探索研究→得出结论→指导实践。指明这是研究物理的基本思路，这也证明了"世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的，规律是可以认识的，认识是为造福人类的。"这一辩证唯物主义观点。
附：
【理解“阻碍”】
一、“阻碍”并不等于“阻止”。
“阻碍”不是“阻止”而是“延缓”。如果磁通量的变化被“阻止”了（即不变了），则感应电流就无从产生。
二、“阻碍”并不等于“反向”。
感应电流在闭合电路中流动时是要消耗能量的，而根据能量守恒定律，这部分能量必然从其他形式的能量转化而来的。即当把磁体插入闭合线圈或从闭合线圈中抽出，线圈中就产生感应电流。感应电流必然要使磁体和线圈发生相斥（磁体插入线圈）或相吸（磁体从线圈中抽出）作用，外力克服这种斥力或吸力做了功，才能把其他形式的能量转换为感应电流的能量。
在教学中要使学生明确：感应电流产生的磁场是阻碍原磁通量的“变化”，不是和原磁通量相反。因此当原磁通量增加时，感应电流的磁场将阻碍这种增加，感应电流磁场与原磁场方向相反；但当原磁通量减少时，感应电流的磁场将阻碍这种减少，感应电流磁场与原磁场方向相同。
三、“阻碍”的内容各有不同。
由于原磁场的变化是由外界各种因素决定的，而与感应电流无关，感应电流对引起它产生的原因都有阻碍作用。
１、“阻碍”磁通量的变化。
当穿过线圈磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加（图１a>、c>所示）
当穿过线圈磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少（图１b>、d>所示）
２、阻碍相对运动
如果闭合电路中一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动，则感应电流的作用是阻碍相对运动，即导体受安培力方向与相对运动方向相反。（如图２所示）
如果闭合电路是一组线圈。当条形磁铁插入时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，互相排斥，阻碍条形磁铁的插入（图１a>、c>所示）。当条形磁铁拔出时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，互相吸引，阻碍条形磁铁拔出（图1b>、d>所示）。
如果线框处在某一旋转磁场中，如图所示，当磁铁OO’转动时，线框受的磁力矩将使它随磁铁同方向转动（如图３所示）

３、阻碍电流的变化
如果通过闭合电路中线圈的电流发生改变时，线圈自身也产生感应电动势（或感应电流），感应电动势的作用是阻碍电路中电流的变化。
当电路中电流增强，感应电流的方向与原电流的方向相反，阻碍电流的增强。（如图４所示，通电瞬间的自感现象。）
当电路中电流减弱时，感应电流的方向与原电流方向相同，阻碍电流的减弱。（如图５所示，断电瞬间的自感现象）