4.3《楞次定律》教学设计 （人教版选修3-2）.docVIP

4.3《楞次定律本节是引导学生通过实验现象的观察和分析，“搜集相关知识—实验操作—分析讨论—得出结论”的学习方法，在实验探究中学习楞次定律和应用。让学生带着“问题”在“做中学”。 学习者特征分析 本节课采用实验探究式教学,既符合物理的学科特点,也符合学生的心理和思维的发展 特点。学生已经能够应用感应电流产生的条件判定感应电流的有无，但不会判定感应 电流的方向；学生在上一章对安培力的计算已达灵活应用的程度，用左手定则判定安 培力的方向也已相当熟练。因此，本节课教学的目标锁定为“如何判定感应电流的方 向”，通过观察、激疑、尝试、验证、归纳、否定、再探究等一系列教学互动促进学生 主动表达、敢于交流、不断提升探究能力。 1．知识与技能： 1.理解楞次定律内容，能运用楞次定律判断感应电流方向，解答有关问题。 2.提高学生实验能力、思维能力、推理能力和运用知识解决问题能力。 2．过程与方法： 体验楞次定律实验的探究过程，提高分析、归纳、概括、团队协作和思维的逻辑性及表述的能力。 3．情感、态度与价值观： 增强学生间的合作精神，培养学生严谨、认真的科学态度和求真务实的科学作风 4．重点 1.楞次定律的实验探究过程 2.应用楞次定律判定感应电流的方向。 5．难点 由实验探究结果进行分析、归纳和总结楞次定律及对楞次定律本质的理解 教学过程（按照教学步骤和相应的活动序列进行描述，要注意说明各教学活动中所需的具体资源及环境）： （一）情境1： 两个很轻的铝环A、B处于静止状态，A环闭合，B环开口，A、B可绕中心轴自由转动。将条形磁铁的N极靠近A环的过程中出现A环被推斥的现象；磁铁的N极远离A环的过程中出现A环被吸引的现象；换用磁铁的S极做同样的实验，出现的现象相同。 (学生很热烈地讨论，并开始尝试表达自己的解释。) 学生陈(观点1)：A环中的磁通量发生变化，A环产生了环形的感应电流，将环形电流等效成小磁体，它与条形磁铁发生了相互作用，于是出现A环被推斥或被吸引的现象。 学生王(观点2)：A环中产生的感应电流同时处于条形磁铁的磁场中，磁场对A环的感应电流施加了安培力的作用，A环被推斥或被吸引的现象可能是安培力作用的结果。 设问1：能否赞同2位的观点取决于A环中感应电流方向，如何判定感应电流的方向呢? 实验探究：(每4人为1个合作小组) (1)如图2所示，用电池和检流计组成电路，判定指针偏转与电流方向之间的关系。指针左偏表示电流从 极流进，指针右偏表示电流从 极流进。 (2)用螺线管取代A环，用检流计与螺线管串联，如图2所示；做实验并将观察的现象记入表 1中： (3)将螺线管和串联的检流计简化成圆环，画出实验(2)中的4种情况的简图，见表2。 设问2：在感应电流方向明确的基础上，能否推断上述的观点1、2的正确性呢? 理性分析：将表2中环的感应电流等效为磁体，可以判定：当磁铁的N或S极靠近环，环中感应电流的磁性上方就是N或S极，起“阻碍靠近”的作用；当磁铁的N或S极远离时，环中的感应电流的磁性上方就是S或N极，起“阻碍远离”的作用。因此，观点1是正确的，可以进一步提炼为感应电流的磁场总是起阻碍“相对运动”的作用。(视为结论1) 现取上表2实验1中的P点研究。当磁铁的N极靠近，P点处的感应电流方向向里，如图3所示。环在此安培力F的作用下有远离的趋势，同时还具有沿半径方向收缩的趋势。同样，当磁铁的N极远离，P点处的感应电流向外，环在安培力的作用下有紧随其后的趋势，同时还具有沿半径向外扩张的趋势，实验3和实验4的分析方法相同。因此，观点2是正确的，可以进一步提炼为安培力是阻碍“相对运动”的原因，是安培力“迫使”环的运动状态发生改变。(视为结论2) 设问3：能否不通过实验而直接判定出环中的感应电流的方向呢? 学生李：用阻碍相对运动的方法可以判定，先标明感应电流对应的“阻碍”磁极，再利用安培定则即可。(给予鼓励) 学生吴：根据环的运动可以用安培力的方向、磁场的方向结合左手定则判定。(同样给予鼓励) 设问4：这些方法是否具有普遍的意义呢? （二）情境2：如图4所示，若螺线管B不动(相当于环固定)，开关S闭合或断开的瞬间，螺线管A的磁场在变化，则螺线管B中产生的感应电流方向如何判定?上面的方法能解释吗?能从表2中获得另一种判定感应电流方向的途径吗?(再次对表2引发热烈的讨论) 学生章：上面的方法不能解释，但可以用感应电流的磁场判定。从表中4组实验图片可以看出：当条形磁铁在环中的磁场增强时，产生的感应电流磁场的方向总是与之相反，环中的磁场减弱时，产生的感应电流磁场的方向总是与之同向。如果这个观点具有普遍性，就可以根据条形磁铁磁场的变化和方向推断出感应电流磁场的方向，再利用安培定则就可以判定出感应电流的方向了。 归纳：条形磁铁在环中的磁通量