“趣入淺出”的楞次定律教學(xué)設(shè)計(jì)

劉玲 王鳳玲

【摘 要】通過(guò)對(duì)“楞次定律”的教材分析與學(xué)情分析，確定邏輯清晰的教學(xué)方式以突破教學(xué)難點(diǎn)—設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單探究實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生“趣入淺出”，由此降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度，突出學(xué)生主體地位。

【關(guān)鍵詞】趣入淺出；楞次定律；教學(xué)設(shè)計(jì)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2018）31-0014-02

一、問(wèn)題的由來(lái)

在教科版高中物理選修3-2的課程中，電磁感應(yīng)一章中的楞次定律是用來(lái)判斷感應(yīng)電流方向的定律，它既是教學(xué)重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。楞次定律的內(nèi)容十分抽象，其文字?jǐn)⑹鲆草^難理解。雖然此時(shí)的高二年級(jí)學(xué)生具備了一定的思維能力與分析概括能力，但是要通過(guò)感應(yīng)電流的方向來(lái)聯(lián)系變化的磁場(chǎng)與感應(yīng)磁場(chǎng)，并對(duì)二者的方向進(jìn)行理解與判斷，這個(gè)過(guò)程存在一定的障礙。教材上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)裝置：用探究的方式將磁鐵分別插入、拔出線圈，通過(guò)觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)去判斷感應(yīng)電流的方向，繼而判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，再與原來(lái)的磁場(chǎng)進(jìn)行比較分析，從而得出楞次定律。此過(guò)程中的原磁場(chǎng)、感應(yīng)磁場(chǎng)、感應(yīng)電流，三者的方向判斷容易讓學(xué)生產(chǎn)生困惑，實(shí)驗(yàn)的操作與對(duì)現(xiàn)象的解釋給老師也加深了難度，因此，此實(shí)驗(yàn)讓人深思。

二、趣入淺出的教學(xué)設(shè)計(jì)

1.“電磁炮”實(shí)驗(yàn)，新課引入。

新課之前讓學(xué)生觀察電磁炮視頻，隨后現(xiàn)場(chǎng)演示“自制電磁炮”實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察在按下開(kāi)關(guān)5秒后再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)的現(xiàn)象，能夠觀察到閉合線圈像炮彈一樣被發(fā)射出去，從而通過(guò)視覺(jué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.演示探究實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象。

緊接著老師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。當(dāng)標(biāo)有磁極的超強(qiáng)條形磁鐵的南北極先后靠近或遠(yuǎn)離輕質(zhì)塑料小車(chē)上載有多匝自行繞制的線圈（線圈首尾相接形成閉合回路），根據(jù)同性磁極相互排斥，異性磁極相互吸引，在如下表格中記錄好所發(fā)生的現(xiàn)象并判斷出線圈左側(cè)的磁極、線圈內(nèi)部的原磁場(chǎng)方向、感應(yīng)磁場(chǎng)方向。

3.分析現(xiàn)象，得出規(guī)律。

由小車(chē)的運(yùn)動(dòng)判斷出閉合線圈的感應(yīng)磁極，再加以分析規(guī)律得出結(jié)論：當(dāng)原磁通量變大時(shí)，感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)原磁通量減小時(shí)，感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同。即：感應(yīng)磁場(chǎng)總要阻礙原磁通量的變化。最后再結(jié)合安培定則便可由感應(yīng)磁場(chǎng)判斷出感應(yīng)電流的方向。從而將楞次定律簡(jiǎn)化為：感應(yīng)電流激發(fā)的感應(yīng)磁場(chǎng)總要阻礙原磁通量的變化。這樣一來(lái)，教師便可通過(guò)直觀形象的實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生逐步導(dǎo)出易于理解的楞次定律，并對(duì)定律中的“阻礙”二字加以強(qiáng)調(diào)，并與“阻止”進(jìn)行區(qū)分。

4.歸納總結(jié)。

通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)從三種表現(xiàn)形式進(jìn)行深入理解楞次定律中的“阻礙”：

a.感應(yīng)磁場(chǎng)阻礙原磁通量的變化：增反減同；

b.從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看表現(xiàn)為阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)：來(lái)拒去留；

c.當(dāng)閉合回路的磁通量變化時(shí)，其面積出現(xiàn)變化趨勢(shì)：增縮減擴(kuò)。

并總結(jié)出應(yīng)用楞次定律的一般步驟為：a.明確原磁場(chǎng)方向；b.判斷原磁通量的變化是增大或者減??；c.根據(jù)“增反減同”判斷感應(yīng)磁場(chǎng)的方向；d.根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的方向。

5.回歸引入實(shí)驗(yàn)，解決問(wèn)題。

讓學(xué)生觀察引入實(shí)驗(yàn)中電磁炮的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括：繞有鐵芯的線圈、單刀雙擲開(kāi)關(guān)和電容，并讓學(xué)生自己分析電磁炮的工作原理，先按下開(kāi)關(guān)是為了給電容充電，5秒后充電完成再次按下開(kāi)關(guān)則是為了讓雙擲開(kāi)關(guān)換向從而電容器放電，放電的瞬間閉合線圈中磁通量急劇增大，就會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)磁場(chǎng)，根據(jù)楞次定律可知，此時(shí)的感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，因此像“炮彈”一樣沖出去，如此通過(guò)應(yīng)用規(guī)律解決問(wèn)題來(lái)對(duì)楞次定律加以鞏固。

三、小結(jié)

本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)涉及兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中引入實(shí)驗(yàn)給本身枯燥無(wú)味的物理課堂增添了趣味性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而探究實(shí)驗(yàn)的使用，讓學(xué)生直觀的從現(xiàn)象入手，通過(guò)現(xiàn)象總結(jié)出規(guī)律，大大降低了思維難度，讓老師真正可以做到探究式教學(xué)，對(duì)此復(fù)雜內(nèi)容的教學(xué)顯得靈活，讓學(xué)生得以體驗(yàn)科學(xué)的探究過(guò)程。在得出結(jié)論以后又可回歸到引入實(shí)驗(yàn)中去分析其原理，這樣一方面充分利用了教學(xué)素材，使得兩個(gè)實(shí)驗(yàn)相互映襯，又及時(shí)鞏固了所學(xué)的知識(shí)。此教學(xué)設(shè)計(jì)的層次較教材的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明了，邏輯性較強(qiáng)，是比較符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的，讓學(xué)生對(duì)定律便于理解掌握。

參考文獻(xiàn)

[1]趙沈紅.楞次定律的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].教學(xué)研究，2007年第2期第177頁(yè).