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楞次定律

罗田一中 高开贵

一、教材分析
楞次定律是高中物理中的重点内容，由于此定律所牵涉的物理量和物理规律较多，关系复杂，抽象性和概括性也很强，内容表述很抽象，所以这部分内容也是电学部分的一个难点。为了突破此难点，本节课宜采用在教师的指导下分组进行探究、讨论，采用自主探究式，学生主动参与，再通过师生共同总结归纳出感应电流的方向遵循的规律——楞次定律，并对“阻碍”有初步清晰的理解。同学们通过参与，知道该定律如何得来的，同时锻炼了物理思维，学会如何研究物理问题。
二、教学设计
(一) 三维目标
1、知识与技能：
（1）通过实验探究得出感应电流方向与磁通量变化的关系，并基本理解楞次定律的内容；理解“阻碍”的含义；
（2）会用楞次定律解答一些简单的问题；
（3）在探究中培养学生设计、操作、观察能力，分析实验和总结规律的能力；
（4）利用多媒体电教手段培养学生抽象思维能力和创新思维能力。
2、过程和方法：
（1）创设情境，提出问题，猜想假设，自主实验，收集数据，分析论证，归纳概过；
（2）教学方法：探究定向，自主实验、
3、情感、态度、价值观：
（1）培养学生探究能力，培养学生科学的探究能力和合作精神；
（2）尝试规律发现过程，感受发现过程的乐趣。
（二）器材准备
A组：干电池一节，电池盒一个、灵敏电流表一只、条形磁铁一只、标明绕线方向螺线管副线圈一只、开关一只、导线若干。
B组：干电池一节，电池盒一个、灵敏电流表一只、滑动变阻器一只、标明绕线方向的螺线管一副（大小各一只带铁心），开关一只、导线若干。
（三）教学过程
图1
新课导入：
老师引导学生按图1所示动手做实验:将磁铁N和S极分别从线圈中插入和拔出,引导学生观察指针偏转方向。
老师引导设问：指针偏转一定产生了感应电流，其方向与哪些因素有关？
鼓励学生对上面问题进行大胆猜想。同学们会提出多种猜想，在老师的点拨下进行分析、筛选、归纳出与感应电流方向有关的因素可能有两个：磁通量的变化及原磁场方向。
教师提问:
1.如何判断电流的方向？（电流表是用来判断感应电流的方向）
2.如何确定出电流方向跟电流表指针偏转方向的关系？
然后让学生设计这一实验。(用一节旧电池与电流计相连观察电流流入方向与指针偏转方向关系）。
学生分组实验：
引导学生设计，可借助课本第一节<<电磁感应现象>>中实验2和实验3研究。
学生分组实验对猜想进行探究：学生每四人一组。然后分两个大组，A组按图2实验并探究；另一组按图3实验并探究，同时进行。并进行记录数据和分析实验现象。两组表格如下：

图3

A组数据表格：
实验电路图

磁极运动情况
N极下插
S极下插
N极上拔
S极上拔
磁铁产生磁场B的方向

线圈磁通量变化

感应电流方向
(俯视)

感应电流的磁场B′方向

B与B′方向的关系

实验结论

B组数据表格：
实验电路图

实验操作
闭合开关
断开开关
增加电流
减少电流
A线圈产生磁场方向

B线圈磁通量变化

感应电流方向(俯视)

感应电流的磁场B′方向

B与B′方向的关系

实验结论

据表让同学们验证猜想得到结论：感应电流的方向跟磁通量的变化及原磁场的方向有关。

分析结论：
引导学生纵向和横向分析记录表中的实验现象，探究感应电流方向跟原磁场方向及磁通量变化的关系。注意此过程应给同学们足够时间进行反复比较、观察、分析、讨论。因为寻求这一规律非常难。因此老师应适时点拨:原磁场的变化在线圈中产生感应电流，感应电流产生磁场。于是推理得出感应电流的磁场既跟感应电流的方向有联系，又跟引起磁通量变化的磁场有联系。最终把学生的研究思路引导到寻找感应电流的磁场方向、原磁场方向、磁通量的变化这三者之间的关系上来，引导学生对记录表格进行改进，进行探究。
学生通过纵向比较容易归纳出规律：磁通量增加时，感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相反；磁通量减少时，感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相同。
指导学生进行精简为“增反，减同”四个字，把这一关系可概过为“阻碍”二字，从而总结出楞次定律的内容。
楞次定律的理解：
（1）最关键的是对“阻碍”的理解的挖掘。
①谁“阻碍”？———感应电流的磁场；
②“阻碍”谁？———原磁通量的变化（不是原磁场，也不是原磁通量,而是原磁通量的变化。）；
③怎样“阻碍”？———增反减同；
④阻碍”不是“阻止”， 最终原磁通量仍然发生了变化。
（2）明确楞次定律判断的是感应电流产生的磁场方向而不是感应电流的方向。
请同学们依次讨论如下问题，（目的在于总结楞次定律解题步骤）：当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量如何变化？磁铁磁场方向如何？
感应电流产生的磁场方向如何判断？
感应电流的方向又如何判断？
(3)教师引导学生总结该定律判断感应电流方向的步骤。
①先明确原磁场方向、闭合电路的磁通量变化情况。
②再据楞次定律“增反”、“减同”来确定感应电流所产生的磁场方向。
③最后据安培定则确定感应电流的方向。可简记为:一原二判三螺旋

教学反思：
学生猜想感应电流产生的影响因素的难度较大，教师要适当的提示。　
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