楞次定律(新人教版3-2)

第四章 电磁感应 3 楞次定律【整体设计】楞次定律是一个物理规律的高度概括，学生在理解其语言表述时会有两方面困难：（1）楞次定律本身是判断感应电流方向的，但定律本身并没有直接表述感应电流方向如何，而表述的是感应电流的磁场如何。（2）学生对“阻碍”二字的理解往往会产生误区，把阻碍原磁场的磁通量变化，理解为阻碍原磁场。因此，楞次定律的理解是本节教学的难点。楞次定律的应用是本节教学的重点。【教学目标】一、知识与技能：1、理解楞次定律的内容2、会用楞次定律解答有关问题3、通过实验的探索，培养学生的实验操作、收集、处理信息能力二、过程与方法：1、经历科学探究过程，尝试应用科学探究的方法研究物理问题。2、通过科学探究之后，使学生学会依照物理事实，运用逻辑判断来确立物理量之间的因果关系，树立把物理事实作为依据的观念，形成根据证据、逻辑和现有知识进行科学解释的思维方法，培养学生自主学习和合作探究的能力。三、情感态度与价值观： 激发学生对科学实验的探究热情，使学生具有勇于创新和实事求是的科学态度。【教学重点】1、 楞次定律的获得及理解2、 应用楞次定律判断感应电流的方向3、 利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向【教学难点】楞次定律的理解及实际应用【教学过程】一、导入新课师：请同学们按图1连好数据线和微电流传感器，打开数据采集器，重复上一节课我们探究感应电流产生条件的操作，并注意观察电脑屏幕上的显示。（学生操作）师：从屏幕上的电流脉冲我们可以获得什么信息？（学生分组探究）学生：脉冲的方向不同，所以获得的感应电流的方向不同。师：脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系如何确定？（学生分组讨论）生：拿一节干电池，连入接线柱，通过试触，观察脉冲方向，因为干电池的正负极是确定的，就可以知道脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系。（学生分组探究）（学生汇报实验结果）老师进一步总结，以明确屏幕显示电流脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系电流从红接线柱流入，电流脉冲向上，反之，电流从黑接线柱流入时脉冲向下。二、新课教授1从相对运动的角度，利用双环实验，探究感应电流与相对运动的关系，提出探究课题师：通过前面的实验，我们发现在不同情况下感应电流的方向不同，那么这个感应电流的方向遵循什么规律呢？（稍停顿，学生思考）楞次当年就探究这个问题并得出了著名的楞次定律，这也是我们这节课的探究课题：感应电流的方向楞次定律。楞次当年是从磁体与导体相对运动这一角度来探究这一定律的，我们就先体验一下楞次当年的探究过程。（老师介绍图2双环实验的仪器）师：哪个铝环能产生感应电流，怎样使它产生感应电流？生：闭合的铝环才可能产生感应电流，只要改变通过它的磁通量就可以使它产生感应电流。（1）实验方案设计师：如何设计实验才能证明其中确实有感应电流呢？下面请同学们分组讨论，一会儿请同学汇报讨论的结果。（学生分组探究，老师参与并指导个别小组的讨论）（学生交流各小组的设计方案）答1：磁铁的一极插入闭合铝环时，铝环产生了运动，这种运动是磁铁的磁场对产生的感应电流的作用，这就证明了有感应电流产生。答2：将微电流传感器的两根接线柱接到未闭合的铝环两端，就闭合了铝环，通过插入和拔出磁铁时的脉冲来确定。师：那么我们再讨论一下磁铁插入或拔出闭合铝环时感应电流的方向如何确定？（学生分组探究，学生交流各小组的设计方案）答1：通过微电流传感器电流脉冲的方向来确定。答2：通过相对运动，插入磁铁时产生斥力，根据安培定则确定感应电流的方向。老师总结，确定实验方案。（2）分组实验收集证据学生分组实验探究，填写实验表格（学生汇报实验结果）（双环实验结论探究）师：这些相互作用力对它们间的相对运动起怎样的作用？生：阻碍相对运动。师：来拒去留。（3）总结探究结论由相对运动和原磁场感应电流的磁场感应电流方向。楞次在1833年这样表述楞次定律：这个电流的方向是这样的，它倾向于使导体发生与实际的位移方向相反的移动。2从磁通量变化角度，利用原副线圈实验，探究感应电流与磁通量变化的关系，提出新的探究课题师：上节课我们在探究感应电流产生条件的原副线圈实验中能使副线圈产生感应电流的方式有哪些？（提供图3的实验装置，原理如图4）生：闭合或断开电键，改变滑动变阻器的阻值的时候。师：在这种情况下就不好用我们刚刚得出的利用相对运动来判断感应电流方向的方法了。那么在这种情况下感应电流的方向跟谁有关系呢？生：跟磁通量的变化有关系。老师进行总结，进一步明确探究任务，讨论磁通量的变化与感应电流方向的关系。（1）分组实验，收集证据（学生分组探究）完成表1实验记录。（学生交流实验探究结果）学生投影介绍所填写内容（表2）。（3）总结探究结论得出原副线圈实验探究结论：感应电流的磁场方向总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。老师总结：增反减同。3对比探究1、探究2实验结论，本课题总结把探究1中从相对运动角度分析的结果，再利用磁通量的角度分析得出相同的结果，从而把两个探究结论统一在一起，得出楞次定律的内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。4趣味小实验电磁阻尼振动（图6）。老师演示实验，分析实验现象。（老师提问，学生问答）进一步探究电磁阻尼中的能量转化。（老师提问，学生回答）老师总结，得出结论：机械能转化为电能又转化为线圈的内能，电磁感应中遵循能量的转化与守恒。三、新课小结1感应电流总要阻碍引起感应电流的相对运动来拒去留（双环实验）。2感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化增反减同（原副线圈实验）。3在电磁感应现象中遵循能量的转化和守恒定律。认知过程：由感性认识上升