1、楞次定律教案湖北省鄂南高級(jí)中學(xué) 沈文炳一、教材分析（一）在教材中的地位作用電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電和磁之間的密切聯(lián)系，在電磁學(xué)部分的學(xué)習(xí)中起著承上啟下的作用。電磁感應(yīng)不僅是電場(chǎng)和磁場(chǎng)知識(shí)的綜合和擴(kuò)展，也是學(xué)習(xí)交變電流、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。楞次定律是電磁感應(yīng)一章中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。（二）教材的特點(diǎn)本章教材有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是以多個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生得出感性認(rèn)識(shí)，再通過理論分析總結(jié)出規(guī)律，從而形成理性認(rèn)識(shí)。由于感應(yīng)電流的方向涉及到三維空間的多個(gè)物理量，通過實(shí)驗(yàn)和推理相結(jié)合得出比較抽象的楞次定律對(duì)學(xué)生的操作能力、觀察能力、空間想象能力、思維能力要求較高。教材分別從磁通量的變化、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、能量守恒的角

2、度研究了感應(yīng)電流的方向所遵循的規(guī)律，滲透了電和磁對(duì)立統(tǒng)一、相互轉(zhuǎn)化的思想。（三）教材的線索本章教材抓住“磁通量的變化及變化率”為核心線索貫穿全章，從感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件大小方向應(yīng)用。（四）大綱的要求及教學(xué)目標(biāo)全日制普通高級(jí)中學(xué)物理教學(xué)大綱對(duì)本節(jié)內(nèi)容的要求層次為：理解并掌握楞次定律。全日制普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本節(jié)內(nèi)容的要求層次為：通過探究，理解楞次定律。大綱的這種要求既體現(xiàn)了楞次定律在高中物理中的重要地位，也充分考慮到高中學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知能力。通過學(xué)習(xí)，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)觀察能力、一定的理解力和初步的對(duì)感應(yīng)電流方向進(jìn)行分析的能力。根據(jù)教學(xué)大綱的要求和教材的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生實(shí)際，特制定本

3、課的教學(xué)目標(biāo)如下：知識(shí)與技能1.通過實(shí)驗(yàn)探究得到楞次定律；2.從不同角度（磁通量的變化、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、能量守恒）理解、掌握楞次定律；3.能利用楞次定律正確判斷感應(yīng)電流的方向。過程與方法：1.使學(xué)生了解探究物理規(guī)律的基本過程： 猜想實(shí)驗(yàn)探究歸納總結(jié)；2.著重培養(yǎng)學(xué)生的操作、觀察、總結(jié)的素質(zhì)和能力；3.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題能力。情感、態(tài)度、價(jià)值觀1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的興趣；2.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)立統(tǒng)一、相互轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)；3.培養(yǎng)學(xué)生合作、交流的品德；（五）教學(xué)重點(diǎn)通過探究、分析，得出判斷感應(yīng)電流的方向的規(guī)律楞次定律。（六）教學(xué)難點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生引入中介“感應(yīng)磁場(chǎng)方向”來研究感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化及磁場(chǎng)

4、的方向之間的關(guān)系。總結(jié)出楞次定律的內(nèi)容。二、教、學(xué)法介紹（一）教學(xué)對(duì)象分析學(xué)生通過電場(chǎng)、電流、磁場(chǎng)部分的學(xué)習(xí)，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，并能熟練利用安培定則來判定通電線圈和螺線管的磁場(chǎng)方向。學(xué)生通過立體幾何的學(xué)習(xí)，對(duì)三維空間已有一定程度的認(rèn)識(shí)，但尚不能熟練聯(lián)系實(shí)際。好奇心強(qiáng)是中學(xué)生的心理特征之一，可以通過生動(dòng)，直觀的物理游戲、實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)生的觀察能力，培養(yǎng)了他們的思維能力。（二）教法介紹現(xiàn)代素質(zhì)教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)：學(xué)生的學(xué)習(xí)行為是由動(dòng)機(jī)引起的。本課采用物理游戲，巧設(shè)物理情景激發(fā)動(dòng)機(jī)，誘發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性；由學(xué)生的探索實(shí)驗(yàn)和老師的情景演示強(qiáng)化動(dòng)機(jī)，讓學(xué)

5、生體會(huì)探索、發(fā)現(xiàn)的快樂，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性；最后再通過物理游戲保持動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生體會(huì)收獲與成功的喜悅，并把這種情感帶到以后的學(xué)習(xí)中去。運(yùn)用多媒體技術(shù)化抽象為具體，突破教學(xué)難點(diǎn)。通過計(jì)算機(jī)模擬把假象的磁感線生動(dòng)具體的表現(xiàn)出來，極大的克服了學(xué)生的思維障礙，有助于他們理解和掌握定律。對(duì)來源于觀察實(shí)驗(yàn)的知識(shí)運(yùn)用歸納法進(jìn)行加工整理，得出一般性的物理規(guī)律是本課的突出教學(xué)方法。本課教學(xué)學(xué)生通過教師引導(dǎo)，使學(xué)生再一次領(lǐng)略到物理知識(shí)的邏輯性和嚴(yán)整性，從而發(fā)現(xiàn)物理世界的“美”。（三）學(xué)法介紹學(xué)而得法是教學(xué)的最終目的，給學(xué)生恰當(dāng)?shù)膶W(xué)法指導(dǎo)，有利于教與學(xué)雙邊活動(dòng)的開展，使教學(xué)輕松而高效。本課結(jié)合教法，學(xué)生可按

6、以下學(xué)法進(jìn)行學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)探索法:本課創(chuàng)設(shè)了有趣的物理游戲、自主實(shí)驗(yàn)探究，有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作能力。比較總結(jié)法：通過對(duì)現(xiàn)象的分析、比較、總結(jié)出物理規(guī)律的過程，有助于學(xué)生分析能力和綜合能力的培養(yǎng)。三、教學(xué)程序設(shè)計(jì)一 創(chuàng)設(shè)情景，提出問題二 發(fā)散思考，科學(xué)猜想三 制定方案， 實(shí)驗(yàn)探究四 再設(shè)情景， 規(guī)律應(yīng)用（一）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題（5分鐘）魔術(shù)小游戲：米妮進(jìn)米奇妙妙屋師：同學(xué)們，這是誰？喜歡他的魔術(shù)嗎？現(xiàn)在，我也來表演一個(gè)魔術(shù)：米妮進(jìn)米奇妙妙屋。展示米奇妙妙屋和米妮。師：這是米奇妙妙屋，妙在一間屋子兩個(gè)門；這是米妮。魔術(shù)是：老師不用看就能知道米妮是從哪個(gè)門進(jìn)去的。師：下面請(qǐng)一位同學(xué)上來幫助米妮進(jìn)屋

7、。老師為你示范一下。當(dāng)你選擇了一個(gè)門后，側(cè)身把米妮這樣放置，不要反復(fù)，然后站在旁邊。師：驚奇還在后面！如果米妮從右邊的門進(jìn)屋，老師還可以猜出米妮是頭先進(jìn)去還是腳先進(jìn)去。師：為什么老師兩次都能猜對(duì)呢？解密：掉轉(zhuǎn)屋子，讓學(xué)生看靈敏電流計(jì)。在門內(nèi)側(cè)有一個(gè)線圈。米妮的肚子里裝有條形磁鐵。師：大家說說，這個(gè)魔術(shù)利用了什么物理現(xiàn)象呢？師：請(qǐng)大家觀察，頭進(jìn)去，指針向哪邊偏？腳進(jìn)去，指針向哪邊偏？師：請(qǐng)大家繼續(xù)觀察，頭進(jìn)去和出來時(shí)指針偏轉(zhuǎn)方向是否相同？腳進(jìn)去和出來時(shí)指針偏轉(zhuǎn)方向是否相同？過渡：指針偏轉(zhuǎn)方向不同，反映了在不同條件下線圈中感應(yīng)電流的方向不同。那么，線圈中感應(yīng)電流的方向和哪些因素有關(guān)？關(guān)系怎樣？這就

8、是這節(jié)課我們要探究的問題三 楞次定律感應(yīng)電流的方向。（二）發(fā)散思考，科學(xué)猜想（5分鐘）請(qǐng)各小組猜想：線圈中感應(yīng)電流的方向和哪些因素有關(guān)？溫馨提示：可以利用提供的器材試探。師：現(xiàn)在我們對(duì)這些猜想進(jìn)行分析，得到科學(xué)猜想。師：由第一節(jié)可知，正是由于線圈中磁通量的變化，才有感應(yīng)電流，所以磁通量的變化和磁場(chǎng)的方向共同決定了感應(yīng)電流的方向。線圈的繞向和感應(yīng)電流的產(chǎn)生無關(guān)，所以也和方向無關(guān)。但是做實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們需要知道線圈的繞向。線圈中感應(yīng)電流的方向和磁通量的變化、磁場(chǎng)的方向有關(guān)。過渡：下面我們一起來探究這三個(gè)物理量的關(guān)系，第一步，制定方案。（三）實(shí)驗(yàn)探究，規(guī)律總結(jié)1.制定方案（5分鐘）1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?探究線

9、圈中感應(yīng)電流的方向和磁通量的變化、磁場(chǎng)的方向的關(guān)系。2.根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。3.討論怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，設(shè)計(jì)表格。師：哪個(gè)小組愿意到前面展示你們的方案？先介紹電路設(shè)計(jì)，再介紹表格他們電路簡(jiǎn)單，表格明了，這位同學(xué)表達(dá)也清晰，不錯(cuò)（鼓掌）！。今天我們就用這個(gè)方案來探究。請(qǐng)大家完善自己的方案。過渡：探究的第二步：實(shí)驗(yàn)探究，分析總結(jié)。2.實(shí)驗(yàn)探究，分析總結(jié)師：要知道線圈中感應(yīng)電流的方向，首先要知道電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向之間的關(guān)系，還要知道線圈的繞向。我們的電流表我們的線圈大家可以觀察，線圈上的塑料帶指示了繞向。（1）熟悉儀器： a.電流表：電流從哪個(gè)接線柱流入，指針就向哪邊偏轉(zhuǎn)； b線圈

10、的繞向：從上往下看逆時(shí)針繞向。師：為了交流、分析的方便，我們約定：用順時(shí)針/逆時(shí)針記錄線圈中“感應(yīng)電流的方向”；用增加/減少記錄線圈中“磁通量的變化”；用向上/向下記錄線圈中“磁場(chǎng)的方向”。（2）實(shí)驗(yàn)操作，現(xiàn)象記錄：（7分鐘）師：現(xiàn)在，各個(gè)小組都完成了實(shí)驗(yàn)，哪個(gè)小組愿意將結(jié)果展示出來？我們一起來分析。這個(gè)小組完成得真好！大家是不是都是這樣的結(jié)果？好，你們的探究能力真強(qiáng)，今天表現(xiàn)真不錯(cuò)！老師為你們高興（鼓掌）！師：有沒有哪個(gè)小組總結(jié)出了三個(gè)量之間簡(jiǎn)單的關(guān)系呢？生1：沒有找出.師：大家想到什么說什么，也許你思想的火花可以激發(fā)其他同學(xué)的靈感！生2：發(fā)現(xiàn)不能找出關(guān)系是因?yàn)閮蓚€(gè)方向不方便比較。師：我們看

11、看，是不是真的是這樣？怎么辦呢？師：磁通量的變化和磁場(chǎng)的方向是描述磁場(chǎng)的物理量，與感應(yīng)電流的方向不是同一類物理量，不易比較。怎么辦？可以引入一個(gè)新的物理量。師：引入“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向”。怎么由感應(yīng)電流的方向確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向呢？師：在線圈中有兩個(gè)磁場(chǎng)。條形磁鐵的磁場(chǎng)叫做原磁場(chǎng)，“磁場(chǎng)的方向”、“磁通量的變化”前面加一個(gè)字“原”。師：請(qǐng)各小組在表格上補(bǔ)充“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向”一欄，并補(bǔ)充數(shù)據(jù)。師：我們展示這個(gè)小組補(bǔ)充的數(shù)據(jù)很好！師：現(xiàn)在請(qǐng)大家尋找原磁通量的變化、原磁場(chǎng)的方向、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向三者的關(guān)系。總結(jié)：磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向相反；磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向

12、與磁場(chǎng)方向相同。過渡：現(xiàn)在我們通過動(dòng)畫形象地展示這個(gè)結(jié)論，并進(jìn)一步抽象概括。（7分鐘）（3）模擬顯示，抽象概括（7分鐘）師：原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同。師：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)原磁通量的變化起什么作用？師：阻礙能用阻止替換嗎？阻礙是延緩，不是阻止。1.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙原磁通量的變化。2.阻礙不是阻止，是延緩。俄國(guó)物理學(xué)家楞次（18041865）概括了各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在1834年得到了如下結(jié)論楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。楞次簡(jiǎn)介 楞次（18041865） 誕生于愛

13、沙尼亞16歲考入大學(xué)，30歲當(dāng)選為院士。 1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。一直從事電學(xué)研究的楞次獲悉后立即考察了電磁感應(yīng)的全過程，得出了楞次定律。機(jī)遇偏愛有準(zhǔn)備的人！努力吧，同學(xué)們！到了30歲再相聚，也許你們中間就有了幾位院士。過渡：通過大家的努力，我們探究出了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律楞次定律。現(xiàn)在來看應(yīng)用楞次定律的一般步驟。（四）再設(shè)情景，規(guī)律應(yīng)用（3分鐘）1.楞次定律應(yīng)用的步驟：原磁場(chǎng)的方向原磁通量的變化感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的方向阻礙安培定則然后請(qǐng)大家做一個(gè)小游戲。2.小游戲：一位同學(xué)把條形磁鐵放入提供的小紙筒中，然后插入線圈中。小組中其他同學(xué)根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)來判斷插入的是哪一極？過渡：通過小游戲，大家初步理解了楞次定律，。接下來，我們一起來回顧這節(jié)課所學(xué)到的知識(shí)、方法和體會(huì)。總結(jié)（1分鐘）1.探究出了一種判斷感應(yīng)電流方向的方法 楞次定律：感應(yīng)