楞次定律及其應(yīng)用教案及反思

教案系列楞次定律及其應(yīng)用教案及反思楞次定律及其應(yīng)用

教學(xué)目標(biāo)

學(xué)問目標(biāo)

理解楞次定律的內(nèi)容,初步把握利用楞次定律推斷感應(yīng)電流方向的方法；

力量及情感目標(biāo)

1、通過同學(xué)試驗(yàn)，培育同學(xué)的動(dòng)手試驗(yàn)力量、分析歸納力量；

2、通過對(duì)科學(xué)家的介紹，培育同學(xué)嚴(yán)厲?認(rèn)真，不怕艱苦的學(xué)習(xí)態(tài)度．

3、從楞次定律的因果關(guān)系，培育同學(xué)的規(guī)律思維力量．

4、從楞次定律的不同的表述形式，培育同學(xué)多角度熟悉問題的力量和高度概括的力量．

教學(xué)建議

教材分析

楞次定律是高中物理中的重點(diǎn)內(nèi)容，由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多，只有對(duì)原磁場(chǎng)方向、原磁通量變化狀況、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向、以及安培定則和右手螺旋定則進(jìn)行準(zhǔn)確的判定和使用，才能得到準(zhǔn)確的感應(yīng)電流的方向．所以這部分內(nèi)容也是電學(xué)部分的一個(gè)難點(diǎn)．為了突破此難點(diǎn)，可以通過教學(xué)軟件，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行形象化演示，將變化過程逐步分解，通過設(shè)疑——突破疑點(diǎn)——理解深化，由淺入深的進(jìn)行教學(xué)．

教法建議

在復(fù)習(xí)部分，先讓同學(xué)明確閉合電路的磁通量發(fā)生變化可以造成或產(chǎn)生感應(yīng)電流，用計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)模擬導(dǎo)體切割情景，讓同學(xué)順當(dāng)?shù)赜糜沂侄▌t推斷出感應(yīng)電流的方向，馬上在原題的基礎(chǔ)上變切割為磁場(chǎng)增加，在此設(shè)疑：用這種方法轉(zhuǎn)變磁通量所造成或產(chǎn)生的感應(yīng)電流，還能用右手定則推斷嗎？假如未能，我們應(yīng)當(dāng)用什么方法推斷呢？使同學(xué)帶著疑問進(jìn)入新課教學(xué)中去．

在新課教學(xué)部分，充分運(yùn)用同學(xué)試驗(yàn)和媒體資源分析相結(jié)合的教學(xué)方法，關(guān)懷同學(xué)自己發(fā)覺規(guī)律，了解規(guī)律，所設(shè)計(jì)的軟件緊密聯(lián)系試驗(yàn)過程，將動(dòng)態(tài)演示和定格演示相結(jié)合，做到動(dòng)中有靜，靜中有動(dòng)，以達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)方法所未能達(dá)到的效果．另外，在得到規(guī)律之后，為了突破難點(diǎn)，首先利用軟件演示和老師講解相結(jié)合的方法關(guān)懷同學(xué)理解“阻礙”和“變化”的含義，然后重現(xiàn)剛才同學(xué)試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)過程，讓同學(xué)自己總結(jié)出利用楞次定律推斷感應(yīng)電流方向的步驟，并供應(yīng)典型例題，通過形成性練習(xí)，使同學(xué)會(huì)應(yīng)用新學(xué)問解決問題．

在對(duì)定律的深化部分，將演示試驗(yàn)、同學(xué)爭(zhēng)論、軟件演示有機(jī)的結(jié)合起來，使同學(xué)從力學(xué)和能量守恒的角度加深對(duì)楞次定律的理解．

建議本節(jié)課的教學(xué)方法為現(xiàn)代化教學(xué)手段計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程和效果的優(yōu)化為宗旨,采納計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)態(tài)演示、同學(xué)試驗(yàn)爭(zhēng)論、老師講解的方式達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)．設(shè)計(jì)的軟件緊扣教學(xué)目標(biāo)，為履行教學(xué)任務(wù)服務(wù)，充分突消逝代化教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì)．

楞次定律的教學(xué)設(shè)計(jì)方案

一、教學(xué)目標(biāo)

1、理解楞次定律的內(nèi)容

2、理解楞次定律和能量守恒相符合

3、會(huì)用楞次定律解答關(guān)于問題

4、通過試驗(yàn)的探究，培育同學(xué)的試驗(yàn)操作、觀看力量和分析、歸納、總結(jié)的規(guī)律思維力量．

二、教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)楞次定律的理解．

三、教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)楞次定律中的“阻礙”和“變化”的理解．

四、教學(xué)媒體：

1、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)（或大屏幕投影）；

2.、線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線、干電池、蹄形磁鐵、靈敏電流計(jì)、楞次定律演示器．

五、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)模式：探究式教學(xué)

六、教學(xué)過程：

復(fù)習(xí)：

1、提問：造成或產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?

電腦演示例題：請(qǐng)同學(xué)回憶右手定則的內(nèi)容，并推斷閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)所造成或產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向．

引入：

電腦設(shè)置新情景并提出問題引起同學(xué)思索:假如用其它方式轉(zhuǎn)變磁通量，從而造成或產(chǎn)生感應(yīng)電流，如何推斷感應(yīng)電流的方向呢？

新課教學(xué)

（一）、通過舊學(xué)問給出新結(jié)論：

即利用右手定則推斷閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線而造成或產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向給出結(jié)果：

當(dāng)原磁通量增加時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反；

當(dāng)原磁通量削減時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同．

（二）、同學(xué)試驗(yàn)：試驗(yàn)內(nèi)容見附表一．

試驗(yàn)預(yù)備

1、查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，搞清螺線管導(dǎo)線的繞向．

2、通過同學(xué)分析試驗(yàn)結(jié)果和電腦的演示,使同學(xué)發(fā)覺自己的試驗(yàn)結(jié)果與上述結(jié)論相全都．

當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中就有感應(yīng)電流造成或產(chǎn)生．現(xiàn)在，我們?cè)賮硪罁?jù)試驗(yàn)的結(jié)果來得出推斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律．由于電流方向和它所形成的磁場(chǎng)方向是有確定的規(guī)律的，因此，假如能夠確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向，便能夠確定感應(yīng)電流的方向．

附表：

動(dòng)作

原磁場(chǎng)方向

(向上、向下)

原磁通量變化狀況

(增大、減小)

感應(yīng)電流方向

（俯視：順、逆時(shí)針）

感應(yīng)電流磁場(chǎng)

方向

(向上、向下)

與方向的關(guān)系（相同、相反）

極向下插入

極不動(dòng)

極向上抽出

極向下插入

極不動(dòng)

極向上抽出

（三）、楞次定律內(nèi)容的教學(xué)部分：

1、通過前人所做試驗(yàn)的大量性來說明此結(jié)論的普遍性．

2、通過電腦軟件模擬試驗(yàn)過程,進(jìn)一步分析試驗(yàn)的結(jié)論,依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象所反映的物理本質(zhì)的規(guī)律，請(qǐng)同學(xué)得出確定感應(yīng)電流方向的具有普遍意義的規(guī)律并加以敘述，老師予以評(píng)價(jià)、修正，在此基礎(chǔ)上得出楞次定理的完善表述．得到楞次定律的內(nèi)容：

電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化

3、通過電腦演示,使同學(xué)進(jìn)一步理解“阻礙”和“變化”的含義．

感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，而不是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)．因此，未能認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向和引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反．

這里的“阻礙”體現(xiàn)為：當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反，感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的增加；當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量削減時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同，感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的削減；當(dāng)回路中的磁通量不變時(shí)，則沒有“變化”需要阻礙，故此時(shí)沒有感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，也就沒有感應(yīng)電流．

（四）、楞次定律的應(yīng)用教學(xué)部分：

通過軟件教學(xué)模擬試驗(yàn)過程,并加以引導(dǎo),使同學(xué)獨(dú)立思索：

總結(jié)出利用楞次定律推斷感應(yīng)電流方向的步驟．

練習(xí)部分：

⑴方形區(qū)域內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),在矩形線圈從左到右穿過的整個(gè)過程中，推斷感應(yīng)電流的方向

⑵無限長通電直導(dǎo)線旁有一個(gè)矩形線圈，當(dāng)線圈遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時(shí)，推斷感應(yīng)電流的方向

⑶A、B兩個(gè)線圈套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖,當(dāng)線圈A中的電流突然增加時(shí),B中的感應(yīng)電流方向如何?

（五）、定律的深化部分:

1、楞次定演示器進(jìn)行演示試驗(yàn)引起同學(xué)的思索．

2、通過同學(xué)的爭(zhēng)論和電腦軟件的演示對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析,得到試驗(yàn)現(xiàn)象造成或產(chǎn)生的緣由．

3、深化:

從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度上看:電磁感應(yīng)的效果是阻礙它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng);

②楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)．

從能量轉(zhuǎn)換的角度來分析：螺線管中用楞次定理得出的感應(yīng)電流所形成的磁場(chǎng)，在螺線管上端為極，這個(gè)極將排斥外來的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)，條形磁鐵受此排斥力的作用而運(yùn)動(dòng)速度漸漸減小，即動(dòng)能要削減；要保持其運(yùn)動(dòng)速度則需要有外力對(duì)磁鐵做功．可見，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機(jī)械能通過做功轉(zhuǎn)化而來的．因此，楞次定理與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(guī)律是相符合的．

反之，我們可以設(shè)想一下，若感應(yīng)電流方向與用楞次定理推斷得出的方向相反，則螺線管的磁場(chǎng)將與條形磁鐵相互吸引，這樣條形磁鐵的速度會(huì)愈來愈大．也就是說在電路取得電能的同時(shí)，磁鐵的動(dòng)能也增加了．這時(shí)，對(duì)于電路和磁鐵組建的系統(tǒng)來說，它將找不到是由什么能量轉(zhuǎn)化而來的，電能和動(dòng)能是憑空造成或產(chǎn)生了，這明顯與自然界最基本的規(guī)律之一—能量守恒定律相違反．

（六）、小結(jié)：

總結(jié)楞次定律的三種表述方式：

表述一：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化；

表述二：導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

表述三：感應(yīng)電流的方向，總是阻礙引起它的原電流的變化；

作業(yè):書后練習(xí)