高中物理第二章 电磁感应1 楞次定律优秀教案

这是一份高中物理第二章 电磁感应1 楞次定律优秀教案，共13页。教案主要包含了影响感应电流方向的因素，楞次定律，右手定则等内容，欢迎下载使用。

备课人
学科
物理
课题
2.1 楞次定律
教学内容分析
通过学习必修第三册之后，学生已经了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件，知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。在此基础上本章继续学习楞次定律。
楞次定律是本章教学的重点和难点。楞次定律解决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，是电磁感应的重点。同时楞次定律涉及的因素多(磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电流方向等),关系复杂，并且规律隐蔽，其抽象性和概括性很强。因此，学生理解楞次定律有较大的难度，楞次定律成为本章教学的难点。
本节课的主要任务是引导学生通过实验探究、分析、归纳、概括、总结得出感应电流方向所遵循的一般规律——楞次定律。在探究楞次定律后，通过楞次定律进行有关判断，帮助学生深刻理解楞次定律，顺利突破这一难点。
学情分析
在教授楞次定律的过程中，学情分析是非常重要的环节。首先，从学生的知识储备来看，学生们在之前的物理学习中已经积累了一定的电磁学基础知识，如电流、磁场等概念，这为学习楞次定律奠定了基础。然而，楞次定律本身涉及的概念较为抽象，需要学生具有较强的逻辑思维能力和空间想象能力，因此，在教授过程中需要特别注意学生的接受能力和思维特点。
其次，从学生的学习动机来看，学生们对物理学的兴趣和好奇心是驱动他们学习的重要动力。在教授楞次定律时，可以通过一些生动有趣的实验和案例来激发学生的学习兴趣，使他们更加主动地参与到学习中来。
最后，从学生的学习习惯和方法来看，不同的学生可能有不同的学习风格和偏好。有些学生喜欢通过自学来获取知识，有些学生则更喜欢在课堂上与老师互动学习。因此，在教授楞次定律时，需要考虑到学生的不同学习需求和学习风格，采用多样化的教学方法和手段来满足他们的学习需求。
教学目标
1.理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映，会用楞次定律判断感应电流方向。
2.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，会用右手定则判断感应电流方向。
3.经历推理分析得出楞次定律的过程，体会归纳推理的方法。
4.经历实验探究得出楞次定律的过程，提升科学探究的能力。
教学重难点
1、教学重点：理解楞次定律的内容及实质，掌握利用楞次定律解决问题的方法
2、教学难点：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
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
线圈与电流表相连，把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时，电 流表的指针发生了偏转，但两种情况下偏 转的方向不同，这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与哪些因素有关？
穿过闭合回路的磁通量变化是产生感应电流的条件，所以感应电流的方向可能与磁通量的变化有关。
感应电流的方向与磁通量的变化（增加或减少）有什么关系呢？
学生通过回顾前面的知识，提出电流的方向与磁通量的变化有关。
通过回顾知识来提出新问题，平稳过渡。
新课教学
一、影响感应电流方向的因素
实验一：楞次环实验
动手做以下以下实验，认真记录实验结果，并思考为什么会有这样的实验结果？
实验装置：支架、铝环、条形磁铁
实验观察任务：当条形磁铁靠近或者远离铝环时，观察铝环的运动。
实验操作过程：N极靠近铝环，N极远离铝环，S极靠近铝环，S极远离铝环。
实验结果：
实验原理分析：
【问题1】铝环向后退或者向前追，说明了什么？
铝环受到了力
【问题2】根据之前所学知识，铝环中发生了什么？铝环受到了谁施加给它的什么力？
现在，你能判断上述实验步骤中出铝环中的感应电流方向吗？
由上述分析，你能得出的最直观的结论是什么？
你能根据上表得出什么规律？
磁通量增加，B原与B感相反
磁通量减少，B原与B感相同
（二）实验二：验证实验
播放第二种实验探究视频
该实验结论与实验一结论是否一样？你由此得出感应电流规律？
学生再次总结规律
动手实验并记录实验现象
思考并回答两个问题。
学生利用安培力方向的知识总结出铝环中的电流方向。
学生填表总结楞次定律。
动手做实验
填表并回答问题
利用实验引导学生进一步思考。
为后面利用该实验解答问题做铺垫。
为总结楞次定律做铺垫。、
、
采用表格一目了然总结楞次定律。
采用两个实验结论，避免实验偶然性，锻炼学生思维严密性。
二、楞次定律
楞次定律的内容
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.从能量角度理解楞次定律
感应电流沿着楞次定律所述的方向，是_能量守恒_定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使_机械_能转化为感应电流的电能.
楞次定律的理解
1.楞次定律中的因果关系
楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果.
2.对“阻碍”的理解
谁在阻碍？
感应电流产生的磁场
阻碍什么？
原磁场的磁通量的变化
如何阻碍？
“增反减同”
结果如何？
只是阻碍，不能阻止
楞次定律的应用
典例精析
【典例1】法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M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？
【答案】N线圈中电流方向上端流出
【解析】①原磁场方向：M线圈中磁场方向向上，N线圈中磁场方向向下
②断开开关，原磁场磁通量变小
③由“增反减同”可判断N线圈中感应电流的磁场方向向下
④利用“安培定则”可判断N线圈中电流方向上端流出
【典例2】如图所示，在通有电流I 的长直导线附近有一个矩形线圈 ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断：线圈在向哪个方向移动？
【答案】线圈在向左移动
【解析】选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布图（如右图），磁感线方向垂直纸面向里，用“×”表示。已知矩形线圈中感应电流的方向是A→B→ C→ D →A，根据右手螺旋定则，感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的（即指向读者的，用矩形中心的圆点“·”表示）。
根据楞次定律，感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面内向外指向读者，是跟原来磁场的方向相反的。因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。
【典例3】如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时下列说法准确的是（ ）
A．P、Q将互相靠拢
B．P、Q将互相远离
C．磁铁的加速度一定大于g
D．磁铁下落过程机械能守恒
【答案】A
【解析】AB．条形磁铁从高处下落接近回路时，闭合回路中磁通量增加，根据楞次定律，P、Q将互相靠拢以阻碍磁通量的增加。A正确，B错误；
CD．条形磁铁从高处下落接近回路时，闭合回路中磁通量增加，根据楞次定律，感应电流产生的磁场会阻碍磁铁的靠近以达到阻碍回路磁通量增加的目的，所以条形磁铁下落的加速度小于g，磁铁受到阻力，并且阻力做功，所以磁铁的机械能减少。CD错误。
故选A。
（五）楞次定律的拓展应用
1.“来拒去留” （阻碍相对运动角度）：即磁体与导体间发生相对运动时，两者靠近会产生斥力，两者远离会产生引力。
2.Ф不变趋势（阻碍磁通量变化角度）：判断由于磁通量发生变化产生感应电流使物体运动这一类问题时，总有使物体朝Ф不变方向发展的趋势。
“增反减同”
3.对Ф不变趋势的理解：
①若B增大了，可以运动到B小一点的地方去，也可以让S变小一点，即面积有收缩的效果；
②若B增小了，可以运动到B大一点的地方去，也可以让S变大一点，即面积有扩张的效果
v
学生阅读课文结合所学知识并完成填空
学生逐个回答问题。
尝试解答例题，并展示答案。
学生现总结楞次定律的内容。
锻炼学生总结归纳问题能力
深层次理解楞次定律
锻炼学生应用所学知识解答问题能力。
为拓展楞次定律的内容打下基础。
锻炼学生总结归纳问题能力。
三、右手定则
（一）思考与讨论
在右图中，假定导体棒CD 向右运动。
我们研究的是哪个闭合导体回路？
提示：回路CDEF
当导体棒CD 向右运动时，穿过这个闭合导体回路的磁通量是增大还是减小？
提示：增大
感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？
提示：逆时针
导体棒CD 中的感应电流是沿哪个方向的？
提示：C-D
（二）右手定则
内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面 内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。这就是更便于判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。
适用范围：闭合电路一部分导体切割磁感线产生感应电流.
你能说明右手定则与楞次定律有什么关系？
（三）右手定则与楞次定律
先逐个回答问题，然后老师解释右手定则，学生在尝试解得导体棒向左运动问题。
学生阅读课文总结归纳右手定则。
学生回答问题并交流
感受右手定则
锻炼学生总结归纳能力
完善知识体系。
课堂总结
板书设计
第1节 楞次定律
作业设计
作业分为两块，一是课堂练习，旨在对本堂课学习中动量的概念和实验思路进行检测，一是分层练习，分层次的训练学生对知识的掌握情况。
教学反思与评价
经过对楞次定律的教学实践，我进行了深入的教学反思。首先，在教学内容方面，我发现将楞次定律与实际应用相结合，可以使学生更加深入地理解其内涵和应用价值。例如，在介绍楞次定律时，可以引入一些实际的电磁感应现象，如发电机的工作原理等，这样可以帮助学生更好地掌握楞次定律的实质。
其次，在教学方法方面，我发现采用互动式教学和实验教学的方式可以更好地激发学生的学习兴趣和积极性。通过让学生参与到实验中来，让他们亲自动手操作、观察现象、分析问题，可以加深他们对楞次定律的理解和记忆。
最后，在教学效果方面，我认为应该注重学生的反馈和评价。通过与学生进行交流沟通，了解他们的学习情况和困难所在，及时调整教学策略和方法，以提高教学效果和质量。同时，也需要关注学生的学习进步和成长变化，给予他们适当的鼓励和支持，激发他们持续学习的动力和热情。
综上所述，通过对楞次定律的学情分析和教学反思，我更加深入地认识到了教学过程中的问题和挑战，也更加清晰地认识到了改进和提升的方向和目标。在未来的教学实践中，我将继续努力探索更加有效的教学方法和手段，为学生的成长和发展贡献自己的力量。