选择性必修 第二册1 楞次定律教案及反思
展开《楞次定律教学设计》
一、内容分析
楞次定律的内涵：楞次定律是选择性必修二第二章第一节内容。楞次定律说明了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。
楞次定律的意义：楞次定律是一条重要的电磁学定律，解决了电磁感应现象中感应电流方向的问题，是法拉第电磁感应定律的一部分内容，对后面章节涡流、电磁阻尼、电磁驱动的理解有重要作用。另外，楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，对楞次定律的学习能加深学生对运动与相互作用观念和能量观念的理解。因此楞次定律是电磁感应这一章节的重点内容。
楞次定律的关联：
楞次定律中将闭合导体回路中磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场等多个物理量结合在一起，因此楞次定律深刻的表现出了电磁之间的紧密联系。另外楞次定律由电磁定律推广出了右手定则，二者都可以判断感应电流的方向的，且结果是一致的，注意引导学生将楞次定律与右手定的使用情况进行比较，使学生在具体问题中可以灵活选择应用。另外，在解决复杂电磁学问题的时候，会使用到左手定则判断安培力或者洛伦兹力，为了防止学生应用知识出现混淆，此处教学还需要将右手定则与左手定则进行比较。
二、学情分析：
已有知识和基础：学生在必修第三册已经学习了解电磁感应现象，知道什么是感应电流和产生感应电流的条件，这部分的学习为学生学习楞次定律奠定了基础。同时高二学生此时已具有科学探究的意识和能力，教学可以安排学生探究影响感应电流方向的实验。
教学难点1：在探究影响感应电流方向因素实验中，学生需要在涉及磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电表指针方向、感应电流方向等诸多因素中推理归纳出楞次定律，这对学生抽象概括能力要求比较高。另外如何引导学生用感应电流的磁场作为“中介”，归纳出感应电流的磁场与原磁场的关系是本节教学的难点。
教学难点2（学生具有的前概念）：楞次定律的表述简明扼要，学生初学时不能深刻理解其内涵，并且还会受到字面意思的影响产生错误理解。比如表述中“阻碍”这个词，学生可能会认为是“阻止”的意思，从而认为感应电流的磁场是“阻止”原来磁通量的变化，或者是将其理解为“反抗”原磁通量的变化，再或者是理解为感应电流的磁场总是与原磁场的方向相反。因此表述中“阻碍”这个词是教学需要向学生重点解释说明的地方。
教学难点3：前面学习的“电场”和“磁场”描述的场都是“静态场”，大小和方向是恒定的，而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系，是一种“动态场”，所以学生在理解和应用楞次定律上具有一定的难度。
一、物理观念：
通过探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律，能用楞次定律判断感应电流的方向。
从导体和磁体的相对运动角度分析，知道楞次定律的一种表现形式是总要“阻碍”相对运动。
通过用能量的观点解释楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映。
通过分析闭合导体回路的一部分做切割磁感线的运动，理解右手定则，知道右手定则是楞次定律的一种具体表现形式，能用右手定则判定导线切割磁感线时感应电流的方向。
二、科学思维：
通过实验探究影响感应电流方向的因素，论证猜想感应电流的方向与磁通量的变化有关。
经历对实验数据推理分析得出楞次定律的过程，体会归纳推理的方法。
三、科学探究：
问题：通过观察不同磁极插入和拔出线圈等实验现象，提出问题猜想感应电流的方向可能与磁通量的变化有关。
证据：通过根据假设制定科学探究实验方案，获得可靠的有关磁通量变化、感应电流方向等实验数据。
解释：通过对实验数据分析归纳得出楞次定律的内容，提升科学探究的能力。
四、科学态度与责任：通过探究,感受到物理研究是一项创造性工作,欣赏楞次定律的简洁之美
教学过程设计：
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | 达成目标 |
创设情境、引入新课 | 1、演示实验一：线圈与电流相连，不同磁极插入和插出线圈。 2、复习电磁感应现象知识，回忆产生感应电流的条件是什么？ 3、问题：不同磁极插入和插出线圈的过程中，电流表指针偏转的方向一样吗？影响感应电流的方向的因素有哪些？
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观看实验
回答:通过闭合线圈的磁通量发生变化。
回答：不一样， 回答：磁通量的变化
| 重温实验，回忆知识，提出问题，激发学生学习兴趣和探究欲望。
确定新课主题：探究感应电流的方向与磁通量变化之前的关系 |
无 |
科学探究，思维加工 | 1、问题：怎么通过电流表的指针偏转判断感应电流的方向呢？ 重复演示实验一，引导同学总结出结论：电流左进左偏，右进右偏，从而得到感应电流在闭合回路中的绕向。 2、组织同学开展小组实验，记录以下表格。 3、问题：感应电流的方向与磁通量变化之间可以总结得到规律吗？
4、问题：我们很难概括出感应电流方向与线圈中磁通量变化得关系，是否可以找一个“中介”来表述他们得关系呢？ 5、引导学生逻辑推理：线圈中磁通量变化时会产生感应电流，感应电流也会在线圈中产生磁场，是否可以尝试寻找感应电流的磁场方向作为这个“中介”？
6、复习知识：怎么判断感应电流磁场的方向。
7、组织学生重复上述实验，记录表格。 8、组织学生讨论：对比分析磁铁磁场方向和感应电流磁场方向之间的关系。 9、师生总结得出：楞次定律内容。
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观看实验，获得结论电流左进左偏，右进右偏。
开展实验，记录表格。
回答：找不到感应电流的方向与磁通量变化之间的关系。
回答：应该可以
回答：右手螺旋定则
实验操作，记录数据。
开展讨论。获得结果：当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁通量方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁通量方向相同
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通过结论电流左进左偏，右进右偏将感应电流直观的方向表示出来，获得电流在闭合回路的绕向，方便学生记录表格。
只有让学生先经历探究得到感应电流的方向与磁通量变化之间没有关系，主动放弃这个探究对象，去寻找一个“中介”——感应电流的磁场来表述他们的关系，符合学生认知建立的过程，是循循善诱导，启发学生思想的过程，而不是强行灌输，解决本节课的教学难点，转换研究对象，通过感应电流的磁场来探究感应电流方向与磁通量的关系。
通过学生实验操作获得数据，引导学生对实验数据进行讨论，分析归纳得出楞次定律，有助于培养学生归纳概括的能力，同时解决本节课的教学重点。
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达到目标：通过探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。
达成目标：经历对实验数据推理分析得出楞次定律的过程，体会归纳推理的方法。
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理解规律，形成知识结构。 | 1、师生共同分析：楞次的定律中的“阻碍”的含义 （1）谁起阻碍作用 （2）阻碍什么 （3）如何阻碍 （4）能否阻止
2、组织学生开展思考与讨论。 （1）从相对运动角度分析楞次定律的表现形式。 （2）从能的转化与守恒角度分析该过程体现出来的能量守恒。 （3）引导学生通过书上两道例题得出楞次定律的应用步骤。 （4）组织同学思考和讨论 师生共同总结得出：右手定则 |
做笔记。
讨论总结得出：楞次定律的一种表现形式是总要“阻碍”相对运动，总结为口诀“来拒去留”。
听讲、思考。
总结得到四个步骤。 1、确定磁通量的变化 2、确定原磁场的方向 3、确定感应电流磁场的方向 4、确定感应电流的方向
做笔记。 |
通过分析“阻碍”的内涵，消除学生对“阻碍”一词的错误前概念理解，加深对楞次定律的理解，解决本节课学生在理解楞次定律上的难点。
从具体的导体和磁体相对运动的讨论分析，获得对楞次定律进一步的理解。
熟悉对楞次定律的应用。 |
达成目标：从导体和磁体的相对运动角度分析，知道楞次定律的一种表现形式是总要“阻碍”相对运动。
达成目标：通过用能量的观点解释楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映。
达成目标：通过分析闭合导体回路的一部分做切割磁感线的运动，理解右手定则，知道右手定则是楞次定律的一种具体表现形式。
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应用规律 | 1、播放视频”落磁”实验， 提出问题：为什么磁铁在铝管中下落速度减慢了呢？ 2、习题练习 |
解释现象。
做题。 |
通过应用规律，解释现象和解决问题，达到巩固深化知识。 | 达成物理观念：能用楞次定律判断感应电流的方向。
达成目标：能用右手定则判定导线切割磁感线时感应电流的方向。
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