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《楞次定律》教学设计
黔东南州岑巩县第二高级中学
一、教材分析
本节是高中物理人教版选修3-2第四章第三节内容。课标中对本节的要求为2级。楞次定律是分析和电磁感应现象问题的两个重要支柱之一,是自感现象,涡流的理念依据。学好本节,对判断感应电流的方向,解释感应电流的作用有非常重要的作用。课程标准对楞次定律的要求是:通过探究,理解楞次定律。根据这一要求,为体现新课程理念,在楞次定律教学过程中,创造条件让学生经历科学探究过程,引导学生发现规律,在探索的过程中培养学生的观察实验、动手实践操作能力、逻辑思维能力和创新思维。
二、学情分析
1.学生已经掌握了磁通量的概念,并会分析磁通量的变化。2.已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。
3.学生已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。
三、、教学目标 1.知识与技能
(1)让学生能用自己的话 阐述“阻碍”的正真意义。
(2)掌握感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。(3)会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。2.过程与方法
通过探究楞次定律的过程,培养学生对实验的观察、分析、归纳、总结的能力,使学生在探究过程中体验运用实验、类比、假说等研究问题的方法。3.情感、态度与价值观
(1)通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍,让学生发展对科学的好奇心与求知欲,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。(2)通过实验学会与他人主动交流合作,培养团队精神
四.教学重难点
1.重点:探究楞次定律的过程及楞次定律的含义。2.难点 :楞次定律中阻碍的含义及楞次定律的应用
五、教学器材 灵敏电流计,U形磁铁,开关,金属棒,导线若干,旧电池
六、教学过程
事件
一、演示实验
1.实验.
(1)选旧干电池用试触的方法查明电流方向与电流表指针偏转方向的关系. 明确:对电流表而言,电流从哪个接线柱流入,指针向哪边偏转.(2)闭合电路的一部分导体做切割磁感线的情况.
a.磁场方向不变,两次改变导体运动方向,如导体向右和向左运动. b.导体切割磁感线的运动方向不变,改变磁场方向.
根据电流表指针偏转情况,分别确定出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,产生的感应电流方向.
感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向都有关系.感应电流的方向可以用右手定则加以判定.
右手定则:伸开右手,让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动方向,其余四指指的就是感应电流的方向.
(3)闭合电路的磁通量发生变化的情况:
实线箭头表示原磁场方向,虚线箭头表示感应电流磁场方向. 分析:
(甲)图:当把条形磁铁N极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.
(乙)图:当把条形磁铁N极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.
(丙)图:当把条形磁铁S极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.
(丁)图:当条形磁铁S极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.
通过上述实验,引导学生认识到:凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加;凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少.在两种情况中,感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化.
2、实验结论:楞次定律——感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
说明:对“阻碍”二字应正确理解.“阻碍”不是“阻止”,而只是延缓了原磁通的变化,电路中的磁通量还是在变化的.例如:当原磁通量增加时,虽有感应电流的磁场的阻碍,磁通量还是在增加,只是增加的慢一点而已.实质上,楞次定律中的“阻碍”二字,指的是“反抗着产生感应电流的那个原因.”
3、推论:当导线切割磁感线时可用右手定则来判定,即大拇指与四指垂直,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导线的运动方向,则四指的指向为感应电流的方 事件
二、目标检测
例题.如图所示,一水平放置的矩形线圈abcd,在细长的磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,从图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流()
A.沿abcd流动 B.沿dcba流动 C.由Ⅰ到Ⅱ都是abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ是dcba流动
D.由Ⅰ到Ⅱ都是dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ是abcd流动
解题小结:
运用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤: 第一步:确定研究对象。
第二步:判断穿过线圈中原磁通量的方向 第三步:判断穿过线圈的原磁通量的变化
第四步:判断感应电流的磁场的方向(增大或减小)
第五步:判断感应电流的方向(依据右手定则)
七、、设计说明
1.本课实验的部分内容在本章第二课时已经做过,学生具有一定心理依托,学生比较熟悉易于理解。
2.在归纳时,直接让学生从实验现象中找出它们之间的的共同点比较困难,为此采用教师提问法可以让学生有思考的方向,减轻学生学习的难度,有利于学生找出它们的联系点,易使学生发现各现象间的联系。
3.通过猜想、实验操作得到现象、对现象进行归纳总结、对结论进行实验验证体现了探究物理规律的基本思想。