《楞次定律》教學設(shè)計

楊通海

【摘 要】楞次定律是電磁感應(yīng)規(guī)律的重要組成部分，它與法拉第電磁感應(yīng)定律同樣是本章的一個教學重點，是分析和處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象問題的兩個重要支柱之一。由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多，只有對原磁場方向、原磁通量變化情況、感應(yīng)電流的磁場方向以及會用安培定則進行正確的判定，才能得到正確的感應(yīng)電流的方向。同時，學生還必須能正確運用安培定則、左手定則解決問題，所以，這部分內(nèi)容也是電學部分的一個難點。

【關(guān)鍵詞】楞次定律；電磁感應(yīng)規(guī)律；課堂教學設(shè)計；安培定則

一、教材分析

本節(jié)課教學內(nèi)容是人教版教材，高中物理選修3-2第四章第三節(jié)楞次定律。楞次定律是電磁感應(yīng)規(guī)律的重要組成部分，它與法拉第電磁感應(yīng)定律一樣也是本章的一個教學重點，是分析和處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象問題的兩個重要支柱之一。

由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多，只有對原磁場方向、原磁通量變化情況、感應(yīng)電流的磁場方向以及會用安培定則進行正確的判定，才能得到正確的感應(yīng)電流的方向。同時，學生還必須能正確運用安培定則、左手定則解決問題，所以，這部分內(nèi)容也是電學部分的一個難點。

二、教學重難點

教學重點：理解感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁通量變化之間的關(guān)系。

教學難點：根據(jù)教學目標，進行實驗設(shè)計與操作。

三、學情分析

學生已經(jīng)掌握了磁通量的概念，并會分析磁通量的變化。學生已經(jīng)利用（條形磁鐵、電流計、線圈等）實驗器材研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。

四、設(shè)計思路

本節(jié)作為一堂物理規(guī)律課的教學，重點在于指導學生思考問題的方法和利用實驗研究物理規(guī)律的手段，為此，本課采用學生分組隨堂實驗探究的操作模式，學生在老師的啟發(fā)和幫助下通過自己實驗操作來發(fā)現(xiàn)、解決問題，獲取新知識。

為了突破難點本課利用“引導探究”式教學法，課堂教學設(shè)計如下：創(chuàng)設(shè)一個問題情景→學生討論、猜想→設(shè)計實驗→探索實驗→分析實驗現(xiàn)象→得出楞次定律→課堂講練→課堂練習。

在教學過程中，抓住知識的產(chǎn)生過程，積極引導學生主動探究，突出學生的課堂教學的主體地位。

五、教學過程

（一）新課引入（提出問題）

1.提問：如何判斷閉合電路中是否能產(chǎn)生感應(yīng)電流？

2.再問：那如何判斷電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的方向呢？

教師提出本課的教學目標：“探究感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁場之間的關(guān)系?！?/p>

（二）新課教學

1.猜想：感應(yīng)電流是由線圈中磁場變化引起的，因此，感應(yīng)電流的方向與原磁場的變化情況有關(guān)。

2.實驗方案的設(shè)計與制定。為了檢驗各自猜想的正確性，分小組利用手中的實驗器材（線圈、條形磁鐵、靈敏電流計、導線）設(shè)計實驗方案。

3.實驗操作。要求學生根據(jù)實驗方案進行電路圖連接與實驗操作，并填好實驗現(xiàn)象記錄表格。

教師巡查，提醒學生實驗操作的規(guī)范性，及時幫助學生解決實驗中遇到的問題。

4.尋找規(guī)律，得出結(jié)論。提出問題：閉合電路中感應(yīng)電流也要激發(fā)磁場，那么感應(yīng)電流所激發(fā)磁場的方向與引起感應(yīng)電流的原磁場之間有什么關(guān)系呢？

引導1：感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向是否始終與原磁場的方向相同或相反？

回答小結(jié)：不一定。有時相同，有時相反。

引導2：在什么情況下，B感與B原同向？在什么情況下，B感與B原反向？

回答小結(jié)：當Φ原增大時，B感與B原相反；當Φ原減小時；B感與B原相同。（進一步探討關(guān)系）

引導3：你認為感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場對磁通量的變化起什么作用？（提煉關(guān)系）

回答小結(jié)：當Φ原增大時，B感與B原相反，它不想讓穿過線圈的磁通量增大；當Φ原減小時；B感與B原相同，它不想讓穿過線圈的磁通量減小，即B感對磁通量的變化起阻礙作用。

得出初步結(jié)論：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

5.應(yīng)用練習，指導實踐。

（1）通電直導線旁有一個矩形線圈，當線圈遠離直導線時，判斷感應(yīng)電流的方向。

（2）方形區(qū)域內(nèi)為勻強磁場，在矩形線圈從左到右穿過的整個過程中，判斷感應(yīng)電流的方向。

6.總結(jié)深化，加深理解。

（1）從導體和磁體的相對運動的角度上看：電磁感應(yīng)的效果是阻礙它們的相對運動。

（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)電流形成的磁場，在螺線管上端為N極，這個N極將排斥外來的條形磁鐵的運動，條形磁鐵受此排斥力的作用而運動速度逐漸減小，即動能要減少；要維持其運動速度則需要有外力對磁鐵做功?？梢?，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機械能通過做功轉(zhuǎn)化而來，因此，楞次定理與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(guī)律相符合。

六、反思

1.教學中應(yīng)該注意通過物理史實回放引入本課，讓學生了解法拉第和楞次在電磁感應(yīng)規(guī)律建立過程中的貢獻，體會人類探索自然規(guī)律的科學態(tài)度與科學精神。

2.在猜想與假設(shè)階段的問題由教師提出，明確猜想和探究的方向。鼓勵大膽的猜測，并以小組為單位展開討論。此環(huán)節(jié)應(yīng)該充分發(fā)揮教師的引導作用，“變教為導”讓學生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，然后思考問題，并解決問題。

3.實驗方案的設(shè)計與制定是探究過程的關(guān)鍵，難度也最大，因此，可以通過教師的適當引導，小組的合作討論加以操作，盡可能使實驗簡單易做，現(xiàn)象明顯，使學生體會到探究的方法。在此過程中充分肯定每一種方案，提高學生學習物理的興趣，從而培養(yǎng)學生的自信心。

4.在尋找規(guī)律，得出結(jié)論時，直接讓學生從實驗現(xiàn)象中規(guī)律比較困難，為此教師可以通過引導，讓學生有思考的方向，減輕學生學習的難度，有利于學生找出它們的聯(lián)系點，易使學生發(fā)現(xiàn)各現(xiàn)象間的聯(lián)系。

5.要讓學生明白：通過猜想、實驗操作得到現(xiàn)象，對現(xiàn)象進行歸納總結(jié)，再對結(jié)論進行實驗驗證是探究物理規(guī)律的基本思想。