《楞次定律》教学设计案例

《楞次定律》教学设计案例

一．教学内容

人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3—2第四章《电磁感应》第四节《楞次定律》。 二．教材分析

楞次定律是用来确定感应电流或感应电动势方向的，其内容是对“法拉第电磁感应定律”内容的一个延伸和补充，是“磁生电”的电磁感应现象中一个重要的组成部分。从感应电动势的大小到感应电流的方向，使“磁生电”现象变得明朗而完善。为今后的应用——交流电，打下夯实的基础，开创了人类“电气时代”的到来。

本节内容是建立在第2节“探究电磁感应产生的条件”，第3节“法拉第电磁感应定律”的基础上，从确立“感应电流方向”这个角度重新研究前面做过的实验,从“磁通量的变化”与“感应电流的磁场”之间的关系来描述感应电流的方向。

由于楞次定律涉及的物理概念较多，各物理量之间的关系复杂。要求学生要有较强的抽象能力和概括能力。学生在理解和应用楞次定律上有一定的难度，所以本节的内容既是本章的重点，也是本章的难点。 三．教学目标

1．知识与技能目标

（1）通过实验的观察与总结，探究感应电流的方向与哪些因素有关。 （2）理解楞次定律中“阻碍”的含义。 （3）会初步应用楞次定律，掌握右手定则。 2．过程与方法目标。

（1）会用讨论、查找资料的方法解决问题。

（2）掌握探究实验的一般研究方法：提出问题——猜想假设——实验探究——

分析归纳——总结规律。

（3）发展语言智能，会用准确、简洁的语言概括总结物理规律 3．情感态度与价值观目标。

（1）培养科学探索中认真严谨的科学态度。

（2）建立辩证唯物主义普遍联系的观点，事物之间都是有联系的。 （3）培养与他人交往、合作的能力。 四．教学设计

本节课的学习方式采用探究实验和启发式教学相结合的方式，从探究实验入手，采用提出问题、自主思考、交流讨论的启发式教学，探究感应电流方向与“磁通量的变化”和“感应电流的磁场”之间的关系，找出其普遍规律，找到解决问题的方法。在学习中让学生动手、动眼、动脑，做到眼到、手到、心到，提高学生的学习兴趣，提高课堂效率。 五．教学过程 （一）新课引入

师：在第2节“探究电磁感应产生的条件”的实验中，大家会发现，当磁铁的N极或S极插入或拔出时，指针的偏转方向是不同的。说明什么问题？

生：电流方向不同

师：为什么电流方向会不同？与哪些因素有关？本节课，我们重新做一下这个实验，探究一下感应电流方向与哪些因素有关。

（从学生已有的知识经验入手，建立与前两节的联系，实现新旧知识的自然衔接，有利于学生在头脑中建立知识体系，达到知识结构的系统性、完整性。） （二）新课教学

1．提出问题 设计实验

问题：猜想感应电流与哪些因素有关？

提示：感应电动势的大小与“磁通量的变化率”有关，是不是感应电流方向与磁通量变化有关。

学生讨论后认为，研究“磁通量变化”与“电流方向”之间的关系。

实验指导：在实验之前，确定线圈的缠绕方向、探明电流计的指针偏转方向与电流方向之间的关系。

思考讨论：上述操作的目的是什么？ （在授课过程中，教师实施恰当的引导，不仅能够帮助学生寻找到思考的方向，而且能够使学生懂得，物理是一个有机的整体，知识之间不是孤立的，是相互联系的。能够培养学生的辩证唯物主义世界观，建立普遍联系的观点。同时，提高了学生的发散思维能力。） 2．实验探究 记录现象

四人一组做实验，提供实验器材有：

已知缠绕方向的线圈；灵敏电流计（0刻度在中央）；条形磁铁；导线。 按图连接实验电路

并将结果填入下表： S极插入 S极拔出 N极插入 N极拔出 原磁场方向（向上 向下） 磁通量变化（增大 减小） 感应电流方向（顺时针逆时针） 感应电流磁场方向（向下向上） （探究实验真正实现了新课改精神，让学生自己在动手动脑的过程中获得知识，提高自主学习能力。通过分组实验，讨论交流，培养学生的动手能力、观察能力及合作意识。教师走入学生中间，参与讨论，参与实验，做好巡回指导，共同完成实验结果的填写。） 3．分析现象 探究规律

问题一：原磁场变化时，感应电流磁场方向与原磁场方向的关系如何？ 问题二：从磁通量变化的角度应如何理解？

学生通过对上述问题的思考与讨论，很容易得到下列规律，即：磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减小时，感应电流磁场方向与原磁场方向相同。

（学生的思维被这两个问题激发，积极活跃地讨论、查找资料，通过交流意见，

很快得出结论。学生主动解决问题的意识和能力得到了锻炼。） 4．归纳总结 得到结论

通过以上分析，知：当磁通量增加时，感应电流会阻碍磁通量增加；反之，当磁通量减小时，感应电流会阻碍磁通量减小。

结论：楞次定律——感应电流应具有这样的方向，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。

思考讨论：“阻碍”等于“阻止”吗？ 明确：“阻碍”既不是阻碍原磁场，也不是阻碍原来的磁通量，而是指感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增加或减少。

（“提出问题——猜想假设——实验探究——分析归纳——总结规律”是探究实验的一般过程，在实施教学的过程中，学生自始至终都参与其中，体验到学习的乐趣，体验到获取知识后的满足感。学生的主体性得到发展，学生主动参与、合作学习、自主学习的品质得到加强。） 5．应用规律 右手帮忙

能用楞次定律判定感应电流的方向吗？

如图所示，当N极插入螺旋管时，判断螺旋管中电流的方向。

总结一下你是如何判定的？

（学生经历了楞次定律的得出过程，在应用定律处理问题的过程中，体验到学习的乐趣。学生通过自由发言和讨论，充分交流各自的观点，互相激发思维，活跃了课堂气氛，调动了每一个学生的主动性和参与性。体现了新课改所倡导的精神：学生是课堂的主人，教师只是一个参与者。课堂气氛民主、平等，学生参与意识强，大大提高了学习效率。）

教师通过学生的回答进行总结，用一、二、三、四进行表述： 一选：选定所要研究的回路。

二看：看回路中原磁场的方向及变化情况。

三用：用楞次定律，确定感应电流的方向，即：减小时同方向，增加时反方向。

四握：用右手螺旋定则，判定要产生阻碍原磁场变化的感应磁场，应需要什么方向的电流。

用一首诗概括：电流方向意如何 磁场变化情况多 减同增反来阻碍 右手一握定结果

（充分发挥教师的指导作用，帮助学生提高对知识的理解，从而让学生真正掌握本节课的主要内容，进而提高学生的知识水平、应用知识解决问题的能力和学习物理的兴趣。恰当的指导，在教学中能起到画龙点睛的作用。）

6．引申拓展 右手定则

楞次定律除了能解决因磁场变化引起的感应电流外，还能解决导体切割磁感

线引起的感应电流。

如图所示，当金属导棒在导轨上向右滑动时，问：回路中的磁通量如何变化？电流方向如何？

对这种类型问题，在应用楞次定律时，有更简单的方法，可概括为三句话：磁场穿掌心；大拇指指运动；四指所指就是电流方向。

说明：右手定则是楞次定律应用中的特例，仅适用于导体切割磁感线的情况。

（三）变式练习

演示如图所示演示实验，A环闭合，B环断开

猜想：当磁铁靠近A时，会发生什么现象？当磁铁远离A时，会发生什么现象？如果换成B，结果会怎么样？

结果：当磁铁靠近A时，A远离磁铁运动。当磁铁远离A，A向磁铁运动。 磁铁靠近B或远离B时，B不会发生运动。 （在做演示实验的过程中，学生大部分能猜到实验结果。学生的想象判断能力得到了提高。实验结果的验证，使学生的求知欲和好奇心得到了满足，提高了学生的学习兴趣。） 思考：通过这个试验，你能从能量角度来思考一下楞次定律揭示了什么问题？ （通过激烈讨论，查找资料）总结：楞次定律揭示了把其他形式的能转化为电能的途径，电能就是外力克服斥力做功由其他形式的能（如机械能）转化为电能的。

师：能量转化的例子还很多。刚才这个实验演示的是“电磁驱动”，除此之外，还有“电磁阻尼”，感兴趣的同学可从互联网上了解一下这方面的知识。

（问题在情理之中，结果在意料之外。学生对能量的认识非常到位，回答得很准确。从能量角度思考问题，可以开拓学生的思维，建立电磁感应现象中能量守恒观点，提高学生分析解决实际问题的能力。） 讨论比较：“磁通量的变化”、“磁通量的大小”、“原磁场的方向”、“原磁场磁通量的变化”的含义有何不同。 六．教学评价

高中物理课程，要求课堂教学从知识、方法、情感三维目标入手设计课堂教学计划，通过三维目标的整合，全面提高学生的素质。本节课从学生自主探究入手，采用启发式教学，通过思考、讨论、查找资料，由表及里，由现象到本质地揭示了楞次定律的内容。在教学过程中，处处以学生为主体，培养了学生的观察能力、分析能力、理解能力、合作能力，培养了良好的学习习惯和思维品质。

1．在探究活动中，学生在原有的知识经验基础上，大胆设计、自主实验，有许多意想不到的创新，例如：在设计探究方案时，有同学建议把接线柱调换或把线圈翻转等等。许多猜想都得到了验证，这无疑会对今后的学习起到推动作用。使课堂收到了意想不到的效果。教师参与学生实验，整堂课在民主、有序、和谐的气氛中进行。学生自主学习、自发思考、自觉探索。获取知识的心理得到了满足，体会到了学习的乐趣。知识目标、方法目标、情感目标都得到了实现。

2．启发式教学是教学的生命线。“博学之、审问之、慎思之、明辨之、笃学之”。环环相扣的问题、深入细致的比较、紧张热烈的讨论、画龙点睛的提示，学生在思考、讨论、查找资料的过程中，学会了思考，学会了知识，也学会了解决问题的方法。从整堂课来看，学生思维活跃，讨论热烈，发言踊跃，问题处理全面准确，可以说，在这里，学生是学习的真正主人。

3．新课改倡导把课堂还给学生，教师应该从知识的传授者转变为学习情景的提供者。要相信学生的能力，把学习的主动权还给学生，在与学生平等的地位上，加强对学生的指导，发挥好教师的主导作用，真正做到教学相长。

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