《楞次定律》教学设计

这是《楞次定律》教学设计，是优秀的物理教案文章，供老师家长们参考学习。

　　一、教材分析

　　1.教学大纲要求：楞次定律：Ⅱ级，为较高要求层次。

　　2.教材的地位与作用：楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分，它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点，是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。

　　3.教学重点与难点：感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系是本节的教学重点;根据目标，进行实验设计与操作是本节的教学难点。

　　4.教材处理：由于楞次定律的内容较多，可将该部分内容分两节来上，这节课主要让学生通过实验探究，分析归纳总结得出楞次定律，并学会利用楞次定律判断简单的电磁感应现象中感应电流的方向。第二节课主要讲解从不同的角度加深对楞次定律理解以及右手定则的推导与运用。

　　二、教学目标

　　1.知识与技能

　　(1)会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。

　　(2)会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。

　　(3)会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。

　　2.过程与方法

　　(1)通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。

　　(2)通过楞次定律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验在物理学发展过程中的作用。

　　(3)通过实验探究，学会用实验探究的方法研究物理问题。

　　3.情感态度与价值观

　　(1)通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍，让学生发展对科学的好奇心与求知欲，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

　　(2)通过实验学会与他人主动交流合作，培养团队精神。

　　三、学情分析

　　1.学生已经掌握了磁通量的概念，并会分析磁通量的变化。

　　2.已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。

　　3.学生已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。

　　四、教学器材

　　1.教师演示用器材：灵敏电流计，旧干电池一节，电阻，电键，导线若干。

　　2.学生实验用器材：灵敏电流计，标明导线绕向的原线圈和副线圈，条形磁铁，新干电池组(两节)，电键，滑动变阻器，导线等各28组。

　　五、设计思想

　　本节作为一堂物理规律课的教学，重点在于指导学生思考问题的方法和利用实验研究物理规律的手段。为了使学生能从感性认识真正上升到理性认识，必须使学生参与科学的抽象过程，使他们在这个过程中区别本质的东西与非本质的东西，在此基础上让他们试作概括，并由他们自己得出结论，再利用实验对所得出的结论进行验证。为此本课采用学生分组随堂实验探究的操作模式，学生在老师的启发和帮助下通过自己实验操作来发现、解决问题，获取新知识。在教学过程中，抓住知识的产生过程，积极引导学生主动探究，突出学生的课堂教学的主体地位。

　　六、教学过程流程

　　七、教学过程

　　1.新课引入(提出问题)

　　(1)利用多媒体将法拉第的头像及其在奥斯特发现电流磁效应之后经10年艰苦探索发现电磁感应规律过程的简单介绍显示到大屏幕上，教师提问：

　　第一问：闭合电路中产生感应电流的条件是什么?

　　第二问：电磁感应中感应电流的方向如何判定?

　　(2)利用多媒体将楞次的头像及其在知道了法拉第研究“磁生电”取得了成功，很受鼓舞，也开始进行一系列电磁实验，经1年的努力探索总结出判断感应电流方向规律的简单介绍显示到大屏幕上。教师提出本课的教学目标：“探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场之间的关系。”

　　2.猜想与假设

　　教师提问：“闭合电路中感应电流也要激发磁场，那么感应电流所激发磁场的方向与引起感应电流的原磁场之间有什么关系呢?”(留2到3分钟时间让学生讨论)

　　学生猜想：①感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。

　　②感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反。

　　③感应电流是由线圈中磁场变化引起的，所以感应电流的磁场方向与原磁场的变化有关。

　　3.实验方案的设计与制定

　　教师：“为了检验各自猜想的正确性，请各小组利用手中的实验器材(线圈、条形磁铁、灵敏电流计、导线)设计一个实验方案，画出实验原理图。”教师可以利用以下几个问题进行引导：

　　①如何知道引起感应电流的线圈中原磁场的方向与变化?

　　②如何知道感应电流的方向?(教师演示说明灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系。请学生用一节旧电池与滑动变阻器串联后与灵敏电流计相连，观察电流分别从a、b流入电流计时，指针的偏转方向，确定所用电流计的电流方向与指针偏转方向的关系。同时提醒学生不同的电流计电流方向与指针的偏转方向关系不同)

　　③如何知道感应电流激发的磁场的方向?

　　学生：根据实验要求利用(灵敏电流计，标明导线绕向的线圈，条形磁铁，导线等)实验器材设计出实验电路图，说明实验操作过程，并设计出实验现象记录表格。(3到4分钟后，教师开始在教师巡视。学生可能通过磁铁的运动改变线圈磁场;也可能用电磁铁代替磁铁，通过电磁铁的运动、滑动变阻器的滑动或电键的通断控制磁场变化等。教师根据巡查的情况，挑1个具有典型代表性的方案让学生上台介绍说明，并利用实物投影仪显示。最后根据老师和同学们的建议，修订完善一个简单易做的实验方案。)方案如下：

　　条形磁铁运动的情况 N 极向下

　　插入线圈 N 极向上

　　拔出线圈 N 极向下

　　插入线圈 N 极向上

　　拔出线圈 原磁场方向(向上或向下) 穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少) 感应电流的方向(流过灵敏电流计的方向) 感应电流的磁场方向(向上或向下) 实验结论 　　4.实验操作

　　学生：根据实验方案进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象记录表格。

　　教师：巡查提醒学生实验操作的规范性，及时帮助学生解决实验中遇到的问题。

　　5.分析现象得出结论

　　第一问：感应电流产生磁场的方向是否始终与原磁场的方向相同或相反?

　　回答小结：不一定。有时相同，有时相反。(推翻原有的猜想，为建立新认知结构做铺垫)

　　第二问：在什么情况下，B感与B原同向?在什么情况下，B感与B原反向?

　　回答小结：当Φ原增大时，B感与B原相反;当Φ原减小时;B感与B原相同。(进一步探讨关系)

　　第三问：你认为感应电流产生的磁场对磁通量的变化起什么作用?(提炼关系)

　　回答小结：当Φ原增大时，B感与B原相反，它不想让穿过线圈的磁通量增大;当Φ原减小时;B感与B原相同，它不想让穿过线圈的磁通量减小。即B感对磁通量的变化起阻碍作用

　　得出初步结论：感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

　　7.结论验证

　　教师：上述结论是否在任何情况下都适用?大家可以利用其他实验方法进行验证，将实验用的电路图显示在屏幕上。

　　学生实验操作：同组的两个同学分别将原、副线圈的电路接好并弄清楚导线的绕向，接好后将原线圈放入副线圈中。分别验证电键闭合、断开瞬间和电阻大小改变时，感应电流的方向与用结论判断的是否一致，并完成表格的填写。 K闭合瞬间 K断开瞬间 R变大时 R变小时 原 磁 场 方 向 原磁通量的变化情况 理论判断感应电流的方向 实验中感应电流的方向 理论判断与实验是否一致 　　教师：我们通过实验探究发现：(用大屏幕显示)

　　内容：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化——楞次定律对“阻碍”的理解：当Φ原增大时，B感与B原相反;当Φ原减小时;B感与B原相同。

　　8.结论运用(目标检测)

　　例题.如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流(　　)

　　A.沿abcd流动

　　B.沿dcba流动

　　C.由Ⅰ到Ⅱ都是abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是dcba流动

　　D.由Ⅰ到Ⅱ都是dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是abcd流动

　　解题小结：

　　运用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤：

　　第一步：判断穿过线圈的原磁通量的方向

　　第二步：判断穿过线圈的原磁通量的变化(增大或减小)

　　第三步：判断感应电流的磁场的方向(依据楞次定律)

　　第四步：判断感应电流的方向(依据右手螺旋定则)

　　9.课堂回顾

　　(1)楞次定律的内容(让学生用自己的语言组织后表述)。

　　(2)“阻碍”的表现(让学生用自己的语言组织后表述)。

　　(3)判断感应电流方向的四步骤。

　　八、设计说明

　　1.通过物理史实回放引入本课可以让学生了解法拉第和楞次在电磁感应规律建立过程中的贡献，体会人类探索自然规律的科学态度与科学精神。

　　2.在猜想与假设阶段，问题由教师提出，明确猜想和探究的方向。鼓励大胆的猜测，并以小组为单位展开讨论。此环节充分发挥教师的引导作用，“变教为诱”“变教为导”，实现学生的“变学为思”“变学为悟”。

　　3.实验方案的设计与制定是探究过程的关键，难度也是最大的，学生不可能马上达到要求，因此可以通过教师的适当引导，小组的合作讨论加以操作，尽可能使实验简单易做，现象明显，使学生体会到探究的方法。在此过程中，通过教师的巡查，充分肯定每一种方案，提高学生学习物理的兴趣，培养学生的自信心。

　　4.本课的学生设计实验的部分内容在本章第二课时已经做过，学生具有一定心理依托，学生操作比较熟悉。

　　5.在归纳时，直接让学生从实验现象中找出它们之间的的共同点比较困难，为此采用教师提问法可以让学生有思考的方向，减轻学生学习的难度，有利于学生找出它们的联系点，易使学生发现各现象间的联系。

　　6.通过猜想、实验操作得到现象、对现象进行归纳总结、对结论进行实验验证体现了探究物理规律的基本思想。