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視頻標(biāo)簽：楞次定律
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：高中物理人教版必修《楞次定律》菏澤鄆城
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高中物理人教版必修《楞次定律》菏澤鄆城
《楞次定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
山東省鄆城第二中學(xué) 沈素云
一、教材分析
1．教學(xué)大綱要求：楞次定律：Ⅱ級(jí)，為較高要求層次。
2．教材的地位與作用：楞次定律是電磁感應(yīng)規(guī)律的重要組成部分，它與法拉第電磁感應(yīng)定律都是本章的教學(xué)重點(diǎn)，是分析和處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象問(wèn)題的個(gè)重要支柱之一。
3．教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁通量變化之間的關(guān)系是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)；根據(jù)目標(biāo)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)。
4．教材處理：由于楞次定律的內(nèi)容較多，可將該部分內(nèi)容分兩節(jié)來(lái)上，這節(jié)課主要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，分析歸納總結(jié)得出楞次定律，并學(xué)會(huì)利用楞次定律判斷簡(jiǎn)單的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向。從不同角度理解楞次定律。第二課時(shí)從能量角度理解楞次定律體會(huì)能量的守恒，理解右手定則的推導(dǎo)與運(yùn)用。
二、設(shè)計(jì)思想
《楞次定律》這一節(jié)研究的是判定感應(yīng)電流方向的一般規(guī)律，它是以磁場(chǎng)、電流的磁效應(yīng)等知識(shí)為基礎(chǔ)，又為以后學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用、交流電、電磁振蕩和電磁波奠定了基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用。為使學(xué)生深入理解楞次定律，本著“以學(xué)生為本”的思想，本節(jié)教學(xué)主要運(yùn)用了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探索的教學(xué)方法，邊實(shí)驗(yàn)邊教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。把學(xué)生活動(dòng)貫穿于教學(xué)的全過(guò)程，使學(xué)生處于最大限度的主動(dòng)激發(fā)狀態(tài)，充分展示這一年齡段學(xué)生所特有的好動(dòng)性、表現(xiàn)欲，從而有效地發(fā)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性并發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。
三、教學(xué)目標(biāo)
１、知識(shí)與技能
（1）理解楞次定律，能初步運(yùn)用楞次定律判決感應(yīng)電流方向。
（2）培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納、總結(jié)的能力。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)，觀察得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在教師的引導(dǎo)下，由學(xué)生分析、歸納得出結(jié)論。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀 在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生直接參與物理規(guī)律的創(chuàng)造過(guò)程，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究熱情，有利于培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、尊重知識(shí)的良好品德。
四、教學(xué)器材
靈敏電流計(jì)、螺線管、條形磁鐵、滑動(dòng)變阻器、電池、電鍵、導(dǎo)線、學(xué)生各用表格等（分組）， 實(shí)物投影儀。
五、教學(xué)過(guò)程
(一).新課引入
師：在第2節(jié)“探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)中，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁鐵的N極或S極插入或拔出時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)方向是不同的。說(shuō)明什么問(wèn)題？
生：電流方向不同
師：為什么電流方向會(huì)不同？與哪些因素有關(guān)？本節(jié)課，我們重新做一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究一下感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)。
（從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)入手，建立與前兩節(jié)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)的自然銜接，有利于學(xué)生在頭腦中建立知識(shí)體系，達(dá)到知識(shí)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性、完整性。）
(二)．猜想與假設(shè)
教師提問(wèn)：“閉合電路中感應(yīng)電流也要激發(fā)磁場(chǎng)，那么感應(yīng)電流所激發(fā)磁場(chǎng)的方向與引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)之間有什么關(guān)系呢？”
學(xué)生猜想：
①原磁場(chǎng)的方向相同；
② 磁通量的變化；
③ 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)。
3．實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與制定
教師：“為了檢驗(yàn)各自猜想的正確性，請(qǐng)各小組利用手中的實(shí)驗(yàn)器材（線圈、條形磁鐵、靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖。”教師可以利用以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)：
①如何知道引起感應(yīng)電流的線圈中原磁場(chǎng)的方向與變化？
② 如何知道感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)的方向？（再次回憶安培定則）
學(xué)生：根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求利用（靈敏電流計(jì)，標(biāo)明導(dǎo)線繞向的線圈，條形磁鐵，導(dǎo)線等）實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格。（3到4分鐘后，教師開(kāi)始在教師巡視。學(xué)生可能通過(guò)磁鐵的運(yùn)動(dòng)改變線圈磁場(chǎng)； 通過(guò)電磁鐵的運(yùn)動(dòng)、 控制磁場(chǎng)變化等。教師根據(jù)巡查的情況，挑1個(gè)具有典型代表性的方案讓學(xué)生介紹說(shuō)明。）方案如下：條形磁鐵運(yùn)動(dòng)的情況 原磁場(chǎng)方向（向上或向下） 穿過(guò)線圈的磁通量變化情況（增加或減少） 感應(yīng)電流的方向（流過(guò)靈敏電流計(jì)的方向） 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向（向上或向下） 實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
4．實(shí)驗(yàn)操作
學(xué)生：根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行電路圖連接與實(shí)驗(yàn)操作，并填好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格。
教師：巡查提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，及時(shí)幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。
5．分析現(xiàn)象得出結(jié)論
第一問(wèn)：感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向是否始終與原磁場(chǎng)的方向相同或相反？
N 極向下 插入線圈 N 極向上 拔出線圈 N 極向下 插入線圈 N 極向上 拔出線圈 回答小結(jié)：不一定。有時(shí)相同，有時(shí)相反。（推翻原有的猜想，為建立新認(rèn)知結(jié)構(gòu)做鋪墊）
第二問(wèn)：在什么情況下，B感與B原同向？在什么情況下，B感與B原反向？
回答小結(jié)：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同。（進(jìn)一步探討關(guān)系）
第三問(wèn)：你認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁通量的變化起什么作用？（提煉關(guān)系）
回答小結(jié)：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反，它不想讓穿過(guò)線圈的磁通量增大；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同，它不想讓穿過(guò)線圈的磁通量減小。即B感對(duì)磁通量的變化起阻礙作用
得出初步結(jié)論：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
6．結(jié)論驗(yàn)證
教師：上述結(jié)論是否在任何情況下都適用？大家可以利用其他實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作：同組的兩個(gè)同學(xué)分別將原、副線圈的電路接好并弄清楚導(dǎo)線的繞向，接好后將原線圈放入副線圈中。分別驗(yàn)證電鍵閉合、斷開(kāi)瞬間和電阻大小改變時(shí)，感應(yīng)電流的方向與用結(jié)論判斷的是否一致，并完成表格的填寫(xiě)。實(shí)驗(yàn)中感應(yīng)電流的方向理論判斷與實(shí)驗(yàn)是一致的。
7．結(jié)論運(yùn)用（典型例題）
解題小結(jié)：
運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟：
第一步：判斷穿過(guò)線圈的原磁通量的方向；
第二步：判斷穿過(guò)線圈的原磁通量的變化（增大或減小）；
第三步：判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向（依據(jù)楞次定律）；
第四步：判斷感應(yīng)電流的方向（依據(jù)右手螺旋定則）。
8.典例分析
在問(wèn)題的解決中，注重引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律，楞次定律的另一描述有助于學(xué)生充分理解定律的應(yīng)用，在例題中讓學(xué)生理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的存在會(huì)標(biāo)出電極的正負(fù)。
9．課堂回顧
（1）楞次定律的內(nèi)容（讓學(xué)生用自己的語(yǔ)言組織后表述）。
（2）“阻礙”的表現(xiàn)（讓學(xué)生用自己的語(yǔ)言組織后表述）。
（3）判斷感應(yīng)電流方向的四步驟。
（4）楞次定律可以判定電流的方向，可以判定電勢(shì)的高低等。
六、設(shè)計(jì)說(shuō)明
1．通過(guò)物理史實(shí)回放引入本課，可以讓學(xué)生了解法拉第和楞次在電磁感應(yīng)規(guī)律建立過(guò)程中的貢獻(xiàn)，體會(huì)人類(lèi)探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。
2．在猜想與假設(shè)階段，問(wèn)題由教師提出，明確猜想和探究的方向。鼓勵(lì)大膽的猜測(cè)，并以小組為單位展開(kāi)討論。此環(huán)節(jié)充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，“變教為誘”“變教為導(dǎo)”，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的“變學(xué)為思”“變學(xué)為悟”。
3．實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與制定是探究過(guò)程的關(guān)鍵，難度也是最大的，學(xué)生不可能馬上達(dá)到要求，因此可以通過(guò)教師的適當(dāng)引導(dǎo)，小組的合作討論加以操作，盡可能使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做，現(xiàn)象明顯，使學(xué)生體會(huì)到探究的方法。在此過(guò)程中，通過(guò)教師的巡查，充分肯定每一種方案，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自信心。
4．本課的學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的部分內(nèi)容在本章第二課時(shí)已經(jīng)做過(guò)，學(xué)生具有一定心理依托，學(xué)生操作比較熟悉。
5．在歸納時(shí)，直接讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中找出它們之間的的共同點(diǎn)比較困難，為此采用教師提問(wèn)法可以讓學(xué)生有思考的方向，減輕學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，有利于學(xué)生找出它們的聯(lián)系點(diǎn)，易使學(xué)生發(fā)現(xiàn)各現(xiàn)象間的聯(lián)系。
6．通過(guò)猜想、實(shí)驗(yàn)操作得到現(xiàn)象、對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié)、對(duì)結(jié)論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證體現(xiàn)了探究物理規(guī)律的基本思想。
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