《楞次定律》教學設計

一、課堂教學設計理念和教學思路

讓學生更好地體驗科學探索的方法和過程，發展學生的自主學習能力，提高分析問題、解決問題的能力。使全身心地投入到學習中的學生，養成高效率的學習習慣和良好的思維品質。讓學生在學習的過程中體驗到學習的樂趣和成功。本節課在教學上採用如下教學流程：

演示實驗、提出問題——分類演示、做好記錄——尋找“中介”、找出關係——實驗驗證、總結規律——規律應用、深化理解。

二、教學目標

1.知識與技能：

（1）理解楞次定律的內容，能靈活運用楞次定律判斷感應電流方向，解決實際問題；

（2）熟練掌握右手定則，知道右手定則是楞次定律的一種特殊表現形式。

2.過程與方法：

體驗楞次定律實驗探究過程，提高分析、歸納、概括及表達能力。

3.情感、態度、價值觀：

（1）重温科學家艱辛的研究過程，學習他們對科學嚴肅認真，不怕困難的態度；

（2）學生通過觀察分析，體驗發現過程中的樂趣和美的享受。

三、教學重、難點

重點：學生對楞次定律的理解。

難點：

（1）引導學生通過實驗探究、總結規律；

（2）對楞次定律的靈活應用。

四、教學步驟

1. 新課引入。

通過演示條行磁鐵插入、抽出帶有靈敏電流計的線圈的螺線管中，電流計的指針偏轉方向不同，引出問題——感應電流的方向如何判斷。

2. 實驗探究。

師：通過剛才的演示實驗，同學們能夠判斷出電流方向與插入磁鐵和抽出磁鐵兩個相反的狀態有關，請同學們猜想電流方向還有可能和什麼因素有關。

生：可能還與磁場方向有關。

師：結合學生們的分析，我們通過下面的演示實驗來探究感應電流和哪些因素有關，實驗過程中同學們注意觀察，做好下面的表格記錄：

（通過學生的回答完成上面表格的填寫。）

3.實驗分析。

師：請同學們觀察表格記錄情況，分析各個項目的聯繫，從而找出規律。

生：通過觀察發現，感應電流方向與磁場方向沒有什麼關係。

師：同學們説得非常好，通過表格記錄，我們的確沒有找到電流方向與磁場方向的直接關係，請同學們再深入思考一下，能不能找一個“中介”，這個“中介”既與感應電流方向有關又與引起感應電流的磁場的某個因素有關，這樣我們就間接地找到了聯繫。

生：老師，你看能不能用這兩項來描述感應電流的關係，我發現磁通量的變化與感應電流有關係，比如表格第一列通過線圈的磁通量增加，產生的感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反，表格第二列通過線圈的磁通量減少，產生的感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反，第三列和第四列感應電流的磁場方向與原磁場的方向也有類似的規律。

師：你分析得非常好，你找到了感應電流的磁場與原磁場通過線圈的磁通量的關係，我們要找的“中介”正是感應電流的磁場。我們再來深入地分析一下。

師：感應電流產生磁場的方向是否始終與原磁場的方向相同或相反。

生：不一定。有時相同，有時相反。

師：在什麼情況下，B感與B原同向？在什麼情況下B感與B原反向。

生：當增大時，B感與B原相反；當減小時；B感與B原相同。

師：你認為感應電流產生的磁場對磁通量的變化起什麼作用？

生：當原增大時，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。

師：同學們分析得非常好，我們找到了感應電流的磁場與引起感應電流的磁場的關係，當原增大時，B感與B原相反；當原減小時，B感與B原相同。即B感對磁通量的變化起阻礙作用。知道了感應電流的磁場，再通過我們之前學習的右手螺旋定則，感應電流的方向也就判斷出來了。

4. 總結規律，加深理解。

通過師生的互動，分析總結出感應電流的判斷方法。

（1）楞次定律的內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。

對定律關鍵詞阻礙的分析：

（a） 誰在阻礙（感應電流的磁場在阻礙）？（b） 阻礙什麼（引起感應電流的.磁通量的變化）？（c）如何阻礙（當原增大時，B感與B原相反；當原減小時；B感與B原相同）？

通過以上3個問題的設計，使學生對楞次定律有了一個更深刻的認識，對定律中涉及到的原磁場、感應磁場、磁通量的變化等物理量間的關係更加清楚了，對分析問題起到引領的作用。

（2）楞次定律的應用：

例1：如圖，在磁場中放入一線圈，若磁場B變大或變小，問：

①線圈裏有沒有感應電流？

②感應電流方向如何？

分析：由於B是變化的，所以穿過線圈的磁通量是變化的，根據感應電流產生的條件，線圈中有感應電流。感應電流的方向用我們剛學習的楞次定律來判斷。B如果變大，通過線圈的磁通量增大，感應電流的磁場阻礙磁通量的增大，所以感應電流產生的磁場是點場，即垂直紙面向裏；B如果變小，通過線圈的磁通量減小，感應電流的磁場阻礙磁通量的減小，所以感應電流產生的磁場是叉場，即垂直紙面向外。（師生總結：通過這道例題我們可以總結為——增反減同。）

例2：如圖所示，金屬棒ab以速度v沿着金屬導軌向右勻速運動，通過電阻中的電流方向如何？

師：請同學們自己動手判斷一下通過電阻的電流方向。

生：通過楞次定律可知金屬棒ab中的電流方向是由b到a，那麼通過電阻的電流方向就是由d到c。

師：同學們判斷得非常好，那麼也能感覺到運用楞次定律解決問題是比較麻煩的，同學們思考一下能否有一種方法像左手定則或右手螺旋定則那樣，把幾個要素集中在一個手上，這樣判斷起來就方便多了。

生：老師，借鑑左手定則或右手螺旋定則都是讓磁感線垂直穿過手心，我讓磁感線垂直穿過右手的手心，拇指的指向代表運動方向，四指的指向代表電流方向，這樣的結果和運用楞次定律的判斷是一致的，這樣可以嗎？

師：同學們總結得非常好，你們總結的方法叫做右手定則，它是楞次定律的一個特例。

師：請同學們分析一下在什麼情況下用哪種方法更好些。

生：任何情況都可以用楞次定律判斷感應電流的方向，但像例2這種切割型的用右手定則判斷更方便些，而像例1這種磁場強弱變化的右手定則就判斷不了。

師：同學們分析得非常好，這就叫做——楞次定律全都管，導體切割右手看。

5.課堂小結。

（1）楞次定律是在事實的基礎上總結出的規律，是客觀事實；

（2）楞次定律的深刻意義在於它是能量的轉化與守恆定律在電磁感應現象中的體現，這種轉化關係是通過“阻礙”作用具體體現出來的。