《法拉第电磁感应定律和楞次定律》教学设计.doc

法拉第电磁感应定律和楞次定律教学设计一、教材分析 无论法拉第电磁感应定律还是楞次定律，首先它们都是电磁感应这一事物本身属性的一个放映，客观存在且发展变化。既然是放映事物本质的规律，在物理学中称为定律，从新课程标准来看，是体现“过程与方法”这一具体课程目标的最佳切入点。教材指明了教学的方向，让学生经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。但在探究的细节和过程上，留给了教师和学生广阔的思考设计空间，有助与激发新思维，发现新方法，提出新问题，得出新结论，体现新课程。 从教材内容来看，楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态场”过渡到“动态场”，而且它涉及的物理量多，关系复杂，为教学带来了很大的难度。 二、学情分析本节课是规律的探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，而不是结论。受应试教育的影响，在上课前告诉学生上课的内容，学生会将结论记住，在课堂上机械的，剧本式的配合老师，没有深入的思考，达不到教学的目的，因此本节课的教学没有要求学生预习。 面对新现象，新问题，且没有唯一固定的答案，学生有浓厚的探究欲望，为其思维的发散提供了较大的空间。从另外一个角度讲，本节内容，数学运算，物理理论要求不高，适当地又降低了学习难度，选择探究式教学是最佳的途径。三、教学目标1、知识与技能 a）通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述楞次定律的内容。b）通过实验过程的回放分析，体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义，感受“磁通量变化”的方式和途径。c）通过实验现象的直观比较，进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律2. 过程与方法 a）观察实验，体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。b）尝试用所学的知识，设计感应电流方向的指示方案，并动手实验操作。c）关注实验现象的个性，找出实验现象的共性，并总结出规律，培养学生抽象思维能力和创新思维能力。3. 情感态度价值观 热情：在实验设计，操作过程中逐步积蓄探究热情，培养学生勇于探究的精神；参与：养成主动参与科学研究的良好学习习惯；交流：在自由开放平等的探究交流空间，能互相配合，互相鼓励，友好评价，和谐相处。哲学思考：能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识楞次定律；四、重点难点重点：楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。难点：感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。定律内容表述中阻碍二字的理解。五、设计思想本节课结合校学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考，备教材，备学生，备教法，始终把学生放在教学的主体地位，让学生参与，让学生设计，营造一个“安全”的教学环境，广开言路，让学生的思维与教师的引导共振。结合实验探究总结楞次定律的内容，把规律的得出过程和方法放在首位，把学生的情感价值体验放在重要位置。六、教学过程（一)、感应电流1.认真做好演示实验，在实验过程中注意引导学生注意观察实验装置，实验过程中的关键物理过程，实验现象，在此基础上认真分析实验，教材中的实验是矣。2.定义：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫做感应电流。（二）、产生感应电流的条件在图1所示实验时，指明线圈b与电流组成一个闭合回路，线圈a通过滑动变阻器，电键与直流电源组成电路，接通电键线圈a有电流而产生磁场，这是观察的基础。注意观察：关闭电链瞬间，电流计指针发生偏转，记住偏转方向，关闭电键后，线圈a中电流稳定后，电流计指针又指示零，线圈b中在关闭电键瞬间产生感应电流，而后无感应电流。引导学生分析此过程的条件和结论。应为：闭合电路中磁通量发生变化，在闭合电路中产生感应电流。打开电键；让滑动变阻器滑动头滑动，观察指针偏转情况，结论应是：无论用什么方法使b线圈中磁通量发生变化，都能在线圈b所在的闭合电路中产生感应电流。应注意在闭合电路中是否产生感应电流，关键是磁通量是否发生变化，而不是有无磁通量。（三)、磁通量的变化1.闭合电路是我们的研究对象，在研究过程中必须认清哪部分电路所包用的面积是我们的研究对象，才能准确处理磁通量。2.要分清磁通量，磁通量变化量，磁通量变化率，这三个不同概念，但彼此间密切联系。磁通量：=bs，s应表示与磁感应强度垂直的面积。不决定是否产生感应电流。磁通量变化量： =2-1，是建立在准确确定，1,2的基础上，决定在闭合回路中是否产生感应电流，但不能决定感应电流大小。使磁通量发生变化的因素很多，例如：闭合回路的面积、形状的变化，回路平面与磁场间方向发生变化，磁感应强度发生变化等。在处理问题时，应注意使用这些条件。磁通量变化率，不同于磁通量变化量，它表示磁通量变化快慢，以后要详细讲述。3.切割磁感线产生感应电流：初中学过闭合电路中部分电路做切割磁感线运动在闭合回路中产生感应电流。这个现象应是我们上面所述磁通量变化的特例，切割磁感线使闭合回路中的磁通量发生变化。（四）、楞次定律：判断感应电流的方向1.定义：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。要具体解释阻碍磁通量变化的内容。磁通量增加，则感应电流的磁场与磁通量的方向相反，可阻碍增加。若磁通量减少，感应电流的磁场方向与磁通量方向相同，即阻碍其减少，磁通量从无到有与磁通量增加情况相同，从有到无与磁通减小情况相同。2.做好实验，如图2所示实验装置，图中乙为电流计示意图，图甲中a、b图乙中a、b相对应，当电流从a流b流出指针向右偏转，由b流入a流出指针向左偏转。第一步：判断螺线管中磁通量的方向。磁体n极向下，螺线管中磁通量的方向下。（螺线管内所包围的面积即为研究对象）第二步：判断螺线管内磁通量如何变化，当条形磁铁向下运动时，螺线管中磁通量增加。第三步：判断感应电流磁场方向，根据楞次定律，感应电磁方向应阻碍磁通量变化，其方向与磁通量方向向反，向上。第四步：根据感应电流磁场方向判断感应电流方向，根据第三步判断结果感应电流磁场方向向上，使用右手定则：用右手握螺线线管，姆指向上，四指所指为感应电流方向。根据判断感应电流方向如图2甲所示，感应电流从b流入电流计，从a流出，指针应向左偏转，用实验验证。使用楞次定律的方法是按上面四步准确进行，关键是明确楞次定律是用来判断感应电流的方向，判断磁通量的方向，如何变化是使用楞次定律的基础，不可轻视。还应注意，在使用楞次定律时注意线圈的缠绕方向，如果实际缠绕方向与图2甲方向相反，其它均不变，流过电流计的电流应是从a流入。3.导体切割磁感线时产生感应电流的方向判断，还是用初中学过的方法：伸出右手，四指与姆指在同一平面内，四指与姆指垂直，让磁感线从手心穿过，姆指指导体相对磁场运动方向，四指为感应电流方向。右手定则与楞次定律有联系又有区别。楞次定律研究对象是整个闭合电路，对磁通量变化的情况都适用，有普遍性，而右手定则只适用于部分电路切割磁感线时的情况，在此特殊情况下用右手定则比楞次定律简单。4.楞次定律和能量守恒定律。楞次定律是符合能量守恒定律的，例如：图2所示的实验，当磁铁自由下落时，接近螺线管，闭合回路产生感应电流，螺线管成为磁体，上端为n极与磁铁推斥，阻碍其向下运动而做功，使其机械能减少而转化为电能，减少多少机械能产生多少电能，总能量保持不变，符合能量守恒定律。也可依此方法判断感应电流方向。磁体接近螺线管时，要产生感应电流，必然有阻