《楞次定律—感应电流的方向》教学设计

　　【教学目标】

 

　　一、知识与技能

 

　　1．理解楞次定律的内容及实质。

 

　　2．能运用楞次定律判断感应电流的方向，解答有关问题。

 

　　二、过程与方法

 

　　1．体验楞次定律实验探究过程。

 

　　2．培养学生对物理现象的观察的能力和对实验数据的分析、归纳、概括、表述的能力。

 

　　三、情感态度与价值观

 

　　1．感受科学家对规律的研究过程，学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。

 

　　2．学会欣赏楞次定律的简洁美。

 

　　【教学重点】

 

　　引导学生分析实验数据，发现以感应电流的磁场作为“中介”来确定感应电流的方向。

 

　　2．理解楞次定律的内容及实质。

 

　　【教学难点】

 

　　1．引导学生分析实验数据，发现以感应电流的磁场作为“中介”来确定感应电流的方向。

 

　　2．理解楞次定律的内容及实质。

 

　　【教学方法】

 

　　实验探究法、控制变量法、利用“中介”研究或表述问题的方法、比较总结法、分组学习法。

 

　　【教学器材】

 

　　1．教师实验：铝管两根（1米）、强磁性球、铁球、条形磁铁、电池、灵敏电流计、原线圈、可拆变压器、铝环、楞次定律演示仪等。

 

　　2．学生实验：灵敏电流计、原线圈、条形磁铁、电池、导线等。

 

　　3．教学课件。

 

　　【教学过程】

 

　　一、设置情景，引入课题

 

　　[教师展示情景]：（引入课题实验──三个对比实验）

 

　　1．对比实验一：强磁性球和铁球从同一高度同时自由释放。

 

　　2．对比实验二： 强磁性球和铁球分别通过甲、乙铝管从同一高度同时自由释放。

 

　　3．对比实验三： 强磁性球和铁球分别通过乙、甲铝管从同一高度同时自由释放。

 

 

　　[学生思考回答]：

 

　　强磁性球和铁球是不是同时落地？

 

　　对比实验一中两球同时落地；对比实验二、三中两球不是同时落地。

 

　　[教师启发引导]：

 

　　1．强磁性球和铁球为什么通过铝管后不是同时落地？

 

　　（我们先来学习第四章第三节楞次定律）

 

　　二、重温实验，提出问题

 

　　[教师展示情景]：（复习引入实验）

 

　　[学生思考回答]：

 

　　1．注意观察灵敏电流表指针是否偏转？向哪边偏转

 

　　偏转；向左、向右。

 

　　2．灵敏电流表指针偏转说明什么？偏转方向不同说明什么？

 

　　线圈中产生的感应电流；感应电流方向会改变。

 

　　3．感应电流方向跟哪些因素有关呢？

 

　　三、对比实验，合理猜想

 

　　[教师展示情景]：（二个对比实验）

 

　　对比实验一：如图（4）所示，N极插入和N极抽出。

 

　　对比实验二：如图（5）所示，N极插入和S极插入。

 

 

　　[学生思考猜想]：

 

　　1．猜想感应电流的方向可能跟哪些因素有关？

 

　　A．感应电流的方向可能跟磁通量的变化有关；

 

　　B．感应电流的方向可能跟原磁场的方向有关；

 

　　[教师启发引导]：

 

　　1．感应电流的方向可能跟原磁场的方向、磁通量的变化有关。

 

　　2．下面我们通过实验，探究感应电流的方向跟磁通量的变化、原磁场的方向的关系。

 

　　四、实验探究，归纳概括

 

　　实验目的：

 

　　探究感应电流的方向、磁通量的变化及原磁场的方向的关系即感应电流的方向遵循什么规律？

 

　　思考讨论：

 

　　1．条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能？

 

 

　　2．为了探究感应电流的方向与磁通量的变化、原磁场的方向的关系在物理学中通常采用什么方法？

 

　　控制变量法

 

　　探究方案：

 

　　顺次控制：（1）磁通量的变化    （2）原磁场的方向    （3）感应电流的方向

 

 

　　实验前确定：

 

　　1．指针偏转方向与电流的方向的关系：

 

　　指针右偏——电流从正接线柱流进灵敏电流表；

 

　　指针左偏——电流从负接线柱流进灵敏电流表。

 

　　2．然后“顺藤摸瓜”确定线圈中的感应电流的方向。

 

　  实验步骤：

 

　　1．灵敏电流计指针偏转与电流的方向的关系。

 

　　2．根据磁通量的变化分成磁通量的增加和磁通量的减少两大类进行实验。

 

　　3．分组实验、记录结果。

 

　　4．教师引领学生填写表格。

 

　　分组探究：

 

　　收集数据：

 

　　寻求“中介”归纳规律：

 

　　（让学生感受科学家严肃认真、不怕困难的科学态度）

 

　　1．产生感应电流的条件是什么？

 

 

　　归纳概括、形成结论：

 

　　当原磁通量变化时，感应电流的磁场阻碍磁通量变化

 

 

　　五、楞次定律

 

　　1．内容：感应电流具有这样的方向，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。

 

　　2．因果关系：

 

　　因：磁通量的变化。

 

　　果：感应电流的磁场的产生。

 

　　3．“阻碍”的含义：

 

　　（1）谁在阻碍？

 

　　感应电流的磁场。

 

　　（2）阻碍什么？

 

　　原磁通量的变化。

 

　　（3）如何阻碍？

 

　　当磁通量增加时，阻碍磁通量增加；

 

　　当磁通量减少时，阻碍磁通量减少。

 

 

　　（4）为何阻碍？（实验引导）

 

　　克服电磁力做功, 能转化及守恒的必然结果。

 

　　（5）能否阻止？（实验引导）

 

　　延缓了增加和减少磁通量的时间。

 

　　能否阻止后面再回答。    

 

　　六、实验检验、评估结论

 

　　跳环实验：

 

 

　　合上开关瞬间，会看到什么现象？

 

　　1）预测：

 

　　竖直向上跳起。（由楞次定律预测）

 

　　（2）验证：

 

　　竖直向上跳起。

 

　　七、楞次定律的应用：

 

　　例题：法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图P11图4．3-3所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？

 

 

　　目的：1．归纳应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：

 

　　研究对象（线圈N）

 

　　穿过线圈原磁场方向

 

　　磁通量的变化（减少）

 

　　感应电流磁场的方向

 

　　感应电流的方向

 

　　2．归纳应用楞次定律判断感应电流方向的方框图：

 

 

　　八、练习：

 

　　如图所示，线圈与螺线管共轴，要想在环中得到如图所示方向的感应电流，以下和方法中可行的是（    ）

 

 

　　A．S闭合瞬间；

 

　　B．S断开瞬间；

 

　　C．S闭合后，滑片P向右移动；

 

　　D．S闭合后，滑片P向左移动。

 

　　九、呼应开头、结束新课

 

 

　　1．是感应电流的磁场阻碍了磁性球的下落。（引导学生回答）

 

　　2．演示磁性球下落过程，启发学生思考铝管能否阻止磁性球下落。

 

　　感应电流的磁场不能阻止磁性球下落。（回答预留问题）