高中物理《楞次定律》优质课教案、教学设计
《楞次定律》教学设计案例

《楞次定律》教学设计案例一、教学内容分析:二、教学目标:1.知识与能力目标:(1)了解楞次定律的基本概念和公式。
(2)理解磁场变化引起感应电动势的产生原理。
(3)掌握根据楞次定律解决相关问题的方法。
2.过程与方法目标:(1)通过示例、实验等方式激发学生学习的兴趣。
(2)培养学生分析和解决问题的能力。
(3)鼓励学生合作学习、交流思想。
三、教学过程设计:1.导入新知识(5分钟)(1)播放一个相关的视频,引发学生的兴趣,激起学生对该定律的思考。
(2)引导学生回忆与磁场和电动势有关的知识,如电磁铁、电动机等。
2.示范与讲解(10分钟)(1)通过一个简单的实验或示意图,展示相对运动的导体在磁场中会产生感应电动势。
(2)讲解并板书楞次定律的表达式和意义。
(3)以一道例题为例,讲解解题步骤。
3.合作探究(15分钟)(1)将学生分成小组,每个小组准备一道有关楞次定律的问题。
(2)小组间互相交换问题,并尝试解答。
(3)每组派出一人代表,将问题和解答结果汇报给全班。
4.拓展深化(10分钟)(1)讨论感应电动势与导体的运动状态之间的关系,并总结归纳。
(2)让学生思考和讨论楞次定律在工程设计和科技应用中的具体意义。
5.练习巩固(15分钟)(1)提供一些与楞次定律相关的练习题,让学生运用楞次定律求解。
(2)鼓励学生互相讨论解题思路。
(3)检查并讲解习题答案。
6.归纳总结(5分钟)(1)引导学生总结楞次定律的要点,核对和补充笔记。
(2)以示意图或思维导图的形式,概括楞次定律的应用范围和重要性。
四、教学资源准备:1.《楞次定律》相关的视频资料。
2.实验设备和材料:导体线圈、磁铁、电压表等。
3.板书工具:黑板、白板、彩色笔等。
4.练习题和讲解答案。
五、教学评价与反思:1.通过小组合作、问题解答等形式,激发学生的学习兴趣,提高学生的主动学习能力。
2.加强学生的思辨和解决问题的能力,培养学生的创新意识。
3.教学过程中注重与学生的互动交流,促进学生之间的合作和积极参与。
高中物理《楞次定律(3)》优质课教案、教学设计

《楞次定律》教学设计1、教师提问引入新课:(1)第一问:电流的磁效应和电磁感应现象?第二问:产生感应电流的条件是什么?只要穿过闭合电路磁通量变化,就有感应电流.(2)教师提出本课的教学目标:“探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场之间的关系。
”2、猜想与假设教师提问:“闭合电路中感应电流也要激发磁场,那么感应电流所激发磁场的方向与引起感应电流的原磁场之间有什么关系呢?”(留2 到3 分钟时间让学生讨论)学生猜想:①感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。
②感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反。
③感应电流是由线圈中磁场变化引起的,所以感应电流的磁场方向与原磁场的变化有关。
3、探究方案教师:“为了检验各自猜想的正确性,请各小组利用手中的实验器材(线圈、条形磁铁、灵敏电流计、导线)设计一个实验方案,画出实验原理图。
”教师可以利用以下几个问题进行引导:探究1:电流计指针偏转方向和螺线管电流方向关系试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系结论:指针右偏,螺旋管线圈中的电流方向是:探究2:利用电流计指针的偏转方向探究感应电流的方向所遵循的规律根据实验要求利用(灵敏电流计,标明导线绕向的线圈,条形磁铁,导线等)实验器材设计出实验电路图,说明实验操作过程,并设计出实验现象记录表格。
条形磁铁运动的情况N 极向下插入线圈N 极向上拔出线圈N 极向下插入线圈N 极向上拔出线圈原磁场方向(向上或向下)穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少)感应电流的方向(流过灵敏电流计的方向)感应电流的磁场方向(向上或向下)实验结论4. 实验操作:教师演示,学生观察,并填表格(该实验操作,不是直接按课本照抄照搬,而是通过现场操作观察总结科学结论,目的是激发学生对科学研究的兴趣,培养学生科学求真的态度)5. 分析现象并得出结论第一问:感应电流产生磁场的方向是否始终与原磁场的方向相同或相反?回答小结:不一定。
有时相同,有时相反。
(推翻原有的猜想,为建立新认知结构做铺垫)第二问:在什么情况下,B 感与B 原同向?在什么情况下,B 感与B 原反向?回答小结:当Φ 原增大时,B 感与B 原相反;当Φ 原减小时;B 感与B 原相同。
高中物理教案-楞次定律-国赛一等奖

《楞次定律》教案(第一课时)一、教材分析与教学建议楞次定律是本节教学的重点和难点。
一是基涉及的因素多(磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电流方向等),关系复杂;二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强。
因此,学生理解楞次定律有较大的难度,成为本章教学的难点。
本节课的主要任务是引导学生通过实验探究过程,总结出感应电流的方向所遵循的一般规律——楞次定律,并对定律理解升华和初步应用。
本节教学内容的处理是建立在第二节“探究电磁感应的产生条件”的基础上,虽说教科书中的实验是前面教学中做过的,但是,从确定“感应电流方向”的角度考虑问题,就需要进一步探究上一节的学生实验。
二、教学三维目标1.知识与技能Ⅰ.理解楞次定律的内容及实质。
Ⅱ.能初步运用楞次定律解答有关问题。
2.过程与方法Ⅰ.体验楞次定律实验探究过程。
Ⅱ.培养学生对物理现象的观察的能力和对实验数据的分析、归纳、概括、表述的能力。
3.情感、态度与价值观Ⅰ.感受科学家对规律的研究过程,学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。
Ⅱ.学会欣赏楞次定律的简洁美。
三、教学重、难点重点:楞次定律探究实验设计与操作和实验结果的总结。
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。
四、教学策略选择与设计1.教学方法:运用科学探究模式实施教学。
2.教学手段:演示实验、学生分组实验、多媒体辅助等。
五、教学过程分析教学流程教师活动学生活动设计意图引入新课展示跳环实验装置,演示环跳实验,教师提问:金属环为什么会跳起来呢留下悬念,引入课题。
学生观察实验现象,猜想可能的原因:力、磁场、感应电流等。
通过高高跳起的铝环,激发学生的好奇心和求知欲,使他们产生进一步探究的主观愿望。
新课教学提出问题通过演示快速回顾上节课实验,观察到不同情况下感应电流的方向是不同的,提出问题:线圈中感应电流的方向由哪些因素决定通过重温实验,观察到不同情况下感应电流的方向是不同的,并积极思考线圈中感应电流的方向由哪些因素决定问题诱导,让学生明确研究对象及实验探究目标。
教学设计2:4.3楞次定律

3 楞次定律一、内容及其解析1.内容:《楞次定律》是人教版高中物理选修3—2第四章第三节的内容,教学大纲要求为Ⅱ级,为较高要求层次。
电磁感应现象揭示了电和磁之间的密切联系,在电磁学部分中起着承上启下的作用。
电磁感应不仅是电场和磁场的综合和扩展,也是学习交变电流、电磁振荡和电磁波的基础。
通过本节课学生应会熟练运用楞次定律判断感应电流的方向;培养学生观察、分析、总结、归纳的逻辑思维能力。
2.解析:楞次定律是本章教学的重点和难点。
一是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(磁场方向、磁通量的变化,线圈绕向、电流方向等),关系复杂,为教学带来了很大的难度;二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强。
因此,学生理解楞次定律有较大的难度,成为本章的难点。
本节课的主要任务是引导学生通过实验探究过程,总结出感应电流的方向所遵循的一般规律――楞次定律,并对定律内容有初步的认识,在探究楞次定律后,通过应用楞次定律进行有关判断,可以帮助学生深刻理解楞次定律,顺利突破这一难点。
二、教学目标1、知识与技能(1)通过实验探究得出感应电流的方向与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。
(2)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。
(3)通过实验现象的直观比较,进一步体会感应电流产生的过程仍遵循能量转化和守恒定律。
2、过程与方法(1)体验楞次定律实验探究过程。
(2)培养学生对物理现象的观察的能力和对实验数据的分析、归纳、概括、表述的能力。
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。
体现我校自主互助学习型课题的理念。
三、教学问题诊断分析1.“楞次定律”其理论的抽象性和知识的复杂性比前面知识高了一个层次.前面学习的“电场”和“磁场”只局限于从“静态场”方面考虑,而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,“由静到动”是一个大的飞跃,学生要难理解得多。
楞次定律的市公开课获奖教案省名师优质课赛课一等奖教案

楞次定律的教案引言:楞次定律是电磁学中重要的定律之一,它描述了电路中电流和磁场之间的相互作用关系。
掌握楞次定律对于理解电磁学的基本原理和应用非常重要。
本教案旨在帮助学生全面理解楞次定律,并通过实例和实验帮助学生巩固学习成果。
一、教学目标:1. 理解楞次定律的基本概念和原理;2. 学会应用楞次定律解决与电流和磁场相关的问题;3. 通过实例和实验培养学生分析和解决问题的能力。
二、教学内容:1. 楞次定律的基本概念和公式推导;2. 应用楞次定律解决电流和磁场相关的问题;3. 实例分析和实验探究。
三、教学步骤:1. 导入:引导学生回顾电路中电流和磁场的基本概念,并提出“电流和磁场之间有什么关系?”的问题。
2. 理论讲解:介绍楞次定律的基本概念和公式推导。
解释楞次定律的意义和应用领域,并通过示意图和数学推导帮助学生理解。
3. 实例分析:给出一些具体的电流和磁场问题,让学生应用楞次定律进行分析和解决。
例如,电流通过一段导线产生的磁场方向是怎样的?电磁铁中通电线圈的方向如何决定磁极的方向?4. 实验探究:设计一些简单的实验,让学生通过实际操作验证楞次定律的正确性。
例如,通过改变电流的方向观察磁针的偏转情况;通过改变导线长度观察磁场强度的变化等。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,并与学生讨论楞次定律的应用场景和意义。
引导学生深入思考楞次定律在电磁学中的重要性,以及对现代科技的影响。
四、教学评价:1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的主动参与程度,包括提问、回答问题和与同学讨论等。
2. 概念理解:通过课堂讨论、练习以及学生的笔记等多种途径来评价学生对楞次定律的理解程度。
3. 实验报告:要求学生根据实验内容撰写实验报告,评价学生对楞次定律实际应用的能力。
五、教学资源和参考资料:1. PowerPoint或黑板等教具;2. 电流和磁场实验装置、磁针等实验材料;3. 电磁学相关的教材和参考书籍。
六、教学延伸:1. 请学生自行查阅相关资料,了解和探究楞次定律在电磁感应中的应用;2. 组织学生进行小组讨论,就楞次定律在电磁场和电磁波中的应用进行深入研究;3. 引导学生思考楞次定律与其他电磁学定律之间的联系和相互作用,拓展学生的学习视野。
高中物理课《楞次定律》教案

高中物理课《楞次定律》教案一、教学目标1. 让学生理解楞次定律的定义和内容;2. 使学生掌握楞次定律的应用方法;3. 培养学生的实验操作能力和观察能力;4. 提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 楞次定律的定义和内容;2. 楞次定律的应用实例;3. 楞次定律的实验验证。
三、教学重点与难点1. 楞次定律的定义和内容;2. 楞次定律的应用方法;3. 楞次定律的实验操作和数据处理。
四、教学方法1. 采用问题导入法,激发学生的学习兴趣;2. 利用多媒体课件,形象直观地展示楞次定律的应用实例;3. 进行实验操作,培养学生的动手能力;4. 采用小组讨论法,提高学生的合作能力和解决问题的能力。
五、教学过程1. 引入新课:通过问题导入,让学生思考电磁感应现象中的能量转化问题;2. 讲解楞次定律:详细讲解楞次定律的定义、内容和应用实例;3. 进行实验:安排学生进行楞次定律实验,观察实验现象,记录数据;4. 分析与讨论:让学生根据实验结果,分析楞次定律的正确性,并进行小组讨论;5. 总结与评价:总结本节课的主要内容,强调楞次定律在实际应用中的重要性,并对学生的实验操作和表现进行评价。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问方式检查学生对楞次定律的理解程度;2. 实验报告:评估学生在实验中的操作技能和数据处理能力;3. 课后作业:布置有关楞次定律的应用题目,巩固所学知识。
七、教学资源1. 多媒体课件:展示楞次定律的原理、应用实例及实验过程;2. 实验器材:电流表、电压表、蹄形磁铁、导体棒等;3. 教学参考书:提供楞次定律的相关知识及拓展内容;4. 网络资源:介绍楞次定律在现实生活中的应用实例。
八、教学进度安排1. 第1周:介绍楞次定律的定义和内容;2. 第2周:讲解楞次定律的应用实例;3. 第3周:进行楞次定律实验,观察实验现象;4. 第4周:分析实验结果,讨论楞次定律的正确性;5. 第5周:总结楞次定律在实际应用中的重要性。
高中物理《楞次定律》课堂教学设计及教学反思

高中物理《楞次定律》课堂教学设计及教学反思物理核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成适应学生未来发展所需要的必备能力与关键品格,它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合体.基于核心素养的物理课堂教学,要求我们在教学设计中,关注“物理观念”“科学思维”“实验探究”和“科学态度与责任”四个维度.每个维度都有其特定的素养形式与素养内涵,本文以《楞次定律》为课例,谈谈基于核心素养的高中物理课堂教学的设计与思考.一、基于物理核心素养的教学内容分析《楞次定律》是一节典型的学习难度较大的物理规律探究课,一是涉及的因素多,有磁场方向、磁通量的大小、磁通量的变化、线圈绕向、电表指针偏转、电流方向等.虽然学生已经对这些物理量有了基本的了解,但在同一实验中涉及那么多的物理因素,学生感到难以理清头绪.二是规律比较隐蔽,难以通过一般的概括获得规律,要求有很强的分析、推理和概括能力.“楞次定律”因其内容的复杂和表述的间接使规律显得更加抽象.前面学习的“电场”和“磁场”描述的场都是“静态场”,大小和方向是恒定的,而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,学生理解难度增大.针对课题《楞次定律》的特点,基于物理核心素养,我们对教学内容进行分析,列出了核心素养所对应的教学内容(见表1).二、基于物理核心素养的教学目标确立教学目标是通过一定的教�W程序后学生所获得的素养或能力的状态的描述,是指教学活动实施的方向和预期达成的结果.我们认为核心素养不能替代教学目标,核心素养是学生必备的品格和关键能力,是人的最终发展目标,而教学目标是指某一具体的教学活动预期达到的结果(学生心理与行为的变化),是一个特定过程的最终状态.因此,要形成核心素养这个“状态”,离不开每一节课的教学的“小目标”.为此我们根据物理核心素养的素养形式与素养内涵,列出了本课的教学目标(见表2).三、基于物理核心素养的教学过程在基于物理核心素养的教学内容分析和教学目标确定的基础上,设计基于学生物理核心素养的培养的教学过程.(一)基于真实情境提出研究的物理问题通过演示实验创设问题情境,可以调动学生学习兴趣,激发学生的求知欲,并提出需要深入探究的物理问题.我们从学生原有的认识入手,条形磁铁穿过闭合线圈产生感应电流,设计演示实验,如图1所示,条形磁铁穿过线圈,用微电流传感器检测线圈中的电流如图2所示,学生能分析观察到的物理现象,提出可探究的物理问题――感应电流的方向的变化与哪些因素有关?这样引入的目的是培养学生发现问题和提出问题的能力.(二)参与方案制定经历实验探究过程我们立足教材,并对教材进行延伸和深挖.以问题为导向,通过一组活动,从科学猜想到设计实验,再进行实验研究,在课堂上让学生经历探究的全过程,真切感受到科学探究的乐趣,提升对科学本质的认识,提高实验探究的能力,逐步发展丰富物理核心素养.活动1(科学猜想与设计实验)在对图2所示的现象分析基础上,进行科学猜想――感应电流的方向与磁场的磁通量的变化有关.制定“探究感应电流方向与磁通量变化的关系”的实验方案,要有产生感应电流的实验装置(如图3所示),变量的控制(磁铁的极性和运动方向、线圈的绕向),感应电流方向的测定(电流表),设计记录的表格,如表3.活动3(深入探究)磁铁的N极和S极插入线圈或拔出线圈,观察指针的偏转情况,得出线圈中感应电流的流向及磁通量变化的关系.(三)分析实验数据主动得出实验结论教师事先设计了表格形式的学案(表4),表格第四、第五行没有涉及任何物理量,这给学生留足了探究的空间.通过小组讨论,研究发现“感应电流方向”与“磁通量变化”之间并没有直接关系.教师引导是否还有其他因素的影响呢?在学案表格中加入一行――原磁场的方向.再经过小组交流,仍然找不到规律.因为磁场方向是竖直方向,而感应电流方向是水平螺旋方向,启发学生明白安培定则就是让这两个方向的物理量发生关系的,从而教师再引导学生引出“中介量”――感应电流的磁场方向,引导学生,在表格中增加原磁场方向和感应电流磁场方向两个因素.逐步完成表格,再通过交流讨论,归纳总结得出:当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同.在教师的引导下,得出“增反减同”,进一步概括得到“阻碍”两字.学生从而主动得到楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.规律比较隐蔽,其抽象性概括性很强,学生很难独立对其归纳和总结.教师鼓励学生进行小组讨论,给足时间和空间,在充分的交流和表达过程中,碰撞出智慧的火花,发展核心素养.(四)进行实践检验纳入自身知识结构如图5所示,有两个轻质铝环A(闭合)和B(断开),某同学手持磁铁的任意极靠近A,A会怎么运动?远离A时,A怎么运动?用实验证明,楞次定律是正确的.进一步分析:用磁铁靠近轻质铝环A时,在铝环中产生了感应电流,获得了电能.在这一过程中,铝环与磁铁有相互作用的电磁力,所以,此同学对磁铁和铝环这个系统做功,符合能量守恒的普遍规律.倡导学生要节约能源,促进可持续发展的责任感.(五)解决实际问题提升科学思维能力回归课前引入的演示实验,根据楞次定律解释为什么条形磁铁穿过闭合线圈,电流方向会发生改变?让学生解决真实的物理问题,从中认识物理学的价值和与生活、社会、科技的联系,明白物理规律可以预测事物的结果或现象.(六)总结学习内容欣赏楞次定律鼓励学生进行总结反思,本节课的研究内容、研究方法和研究结论,在此基础上欣赏楞次定律的简洁之美,楞次定律所蕴含的深刻的哲学道理,体会科学研究的乐趣和应有的态度.基于物理核心素养的教学设计,是在研究物理核心素养的素养形式与素养内涵的基础上,确定其教学目标,有助于教师抓住“物理核心素养”主题,真正从物理知识本位转向关注完整的人、关注人的素养而进行的教学,有助于教师建构基于大教育观下的有效物理教学,把对学生核心素养的培养落到实处.。
高中物理课《楞次定律》教案

高中物理课《楞次定律》教案1.1 背景介绍1.1.1 楞次定律是电磁学中的一个基本定律,由俄国物理学家海因里希·楞次于1834年发现。
1.1.2 楞次定律描述了电流产生磁场的规律,是电磁学中的重要基础。
1.1.3 学习楞次定律有助于学生更深入地理解电磁现象,培养学生的科学思维能力。
二、知识点讲解2.1 楞次定律的内容2.1.1 楞次定律指出,电流产生的磁场的磁力线总是尽可能地抵消电流所引起的磁通量的变化。
2.1.2 楞次定律可以表述为:闭合电路中感应电动势的方向总是和引起它的变化磁通量的方向相反。
2.1.3 楞次定律的数学表达式为:ε = dΦ/dt,其中ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
三、教学内容3.1 楞次定律的实验观察3.1.1 通过实验观察电流产生的磁场的方向和大小,让学生直观地理解楞次定律。
3.1.2 利用实验设备,改变电流的方向和大小,观察磁场的变化,引导学生发现楞次定律的规律。
3.1.3 分析实验结果,引导学生得出楞次定律的结论。
四、教学目标4.1 知识与技能4.1.1 学生能够理解楞次定律的内容和意义。
4.1.2 学生能够运用楞次定律解释一些简单的电磁现象。
4.1.3 学生能够通过实验观察和数据分析,验证楞次定律的正确性。
五、教学难点与重点5.1 楞次定律的理解和应用5.1.1 学生需要理解楞次定律的表述和数学表达式。
5.1.2 学生需要能够运用楞次定律分析和解决实际问题。
5.1.3 学生需要通过实验和观察,加深对楞次定律的理解。
以上是前五个章节的内容,后续章节将包括教学方法、教学过程、作业布置、评价方式以及拓展活动等。
希望对您的教学有所帮助。
六、教具与学具准备6.1.1 电流发生器6.1.2 磁铁6.1.3 电流表6.1.4 灵敏电流计6.1.5 示波器6.2.1 笔记本6.2.2 笔6.2.3 实验报告表格七、教学过程7.1.1 复习电磁感应现象7.1.2 提出问题:电磁感应现象中的电动势是如何产生的?7.1.3 引导学生思考楞次定律与电磁感应的关系7.2 知识点讲解7.2.1 通过示波器展示实验结果,引导学生观察并记录电流和磁场的关系7.2.2 讲解楞次定律的数学表达式和物理意义7.2.3 分析实验数据,引导学生得出楞次定律的结论7.3 应用拓展7.3.1 让学生运用楞次定律分析实际问题,如电动机、发电机等7.3.2 分组讨论,让学生分享各自的应用实例和解题思路7.3.3 教师点评并解答学生疑问八、板书设计8.1 楞次定律的数学表达式8.1.1 ε = dΦ/dt8.1.2 箭头表示电流和磁场的方向关系8.1.3 标注关键词:感应电动势、磁通量、时间8.2 楞次定律的物理意义8.2.1 电流产生的磁场的磁力线总是尽可能地抵消电流所引起的磁通量的变化8.2.2 用箭头表示磁力线的方向和电流的方向关系8.2.3 标注关键词:磁场、电流、抵消九、作业设计9.1 巩固练习9.1.1 请解释楞次定律的含义和数学表达式9.1.2 分析一个电磁现象,运用楞次定律解决问题9.1.3 总结楞次定律在实际应用中的重要性9.2 拓展思考9.2.1 请列举生活中常见的楞次定律的应用实例9.2.2 讨论楞次定律与其他电磁定律的区别和联系9.2.3 提出一个关于楞次定律的研究课题,进行深入探究十、课后反思及拓展延伸10.1 教学效果评价10.1.1 学生对楞次定律的理解程度和应用能力的评估10.1.2 学生实验操作技能的提高情况10.1.3 学生课堂参与度和合作能力的培养10.2 教学改进措施10.2.1 对教学方法和教学内容的调整和改进10.2.2 对学生学习方法的指导和辅导10.2.3 对实验设备的更新和维护10.3 拓展延伸活动10.3.1 组织学生参观电磁实验室10.3.2 邀请物理学家或工程师来校讲座10.3.3 组织学生参加电磁相关的竞赛或研究项目重点和难点解析一、重点环节1.1 知识点讲解在楞次定律的教学中,理解其数学表达式和物理意义是重点。
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G 教学设计
一、1、复习引入课堂,
2、实验导入新课二、
1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考:
(1) 、灵敏电流计的作用是什么?为什么用灵敏电流计而不用安培表?
答:灵敏电流计——(把灵敏电流计与干电池试触,演示指针偏转方向与电流流入方
向间的关系)电流从那侧接线柱流入,指针就向那侧偏转,因为灵敏电流计的量程较小,灵敏度较高,能测出螺线管中产生的微弱感应电流。
(2) 、为什么本实验研究的是螺线管中的感应电流,而不是单匝线圈或其它导体中的
感应电流?
答:因为穿过螺线管的磁通量发生变化,所以是螺线管中的感应电流,而螺线管中的
电流也就是单匝线圈中的电流。
2、实验内容: 灵
研究影响感应电流方向的因素按照图 敏 螺 所示连接电路,并将磁铁向线圈插入或从 电 线
线圈拔出等,分析感应电流的方向与哪些 流
管因素有关。
计 3、学生探究:研究感应电流的方向
(1) 、探究目标:找这两个磁场的方向关系的规律。
(2) 、探究方向:从磁铁和线圈有磁力作用入手。
(3) 、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线) (4) 、探究过程
操
作 填写
内 方 法
容
N S 磁铁在管上静止不动时 磁铁在管中静止
不动时 插入 拔出 插入 拔出 N 在下 S 在下 N 在下 S 在下 原来磁场的方向 向下 向下 向上 向上 向下 向上 向下 向上 原来磁场的磁通量变化
增大 减小 增大 减小 不变 不变 不变 不变 感应磁场的方向 向上 向下 向下 向上 无 无 无 无 原磁场与感应磁
相反
相同
相反
相同
——
——
——
——
(5)、学生带着问题分组讨论:
问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?
问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。
问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论?
学生四人一组相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。
师巡视各组的情况,然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流,师生共同讨论,形成结论。
教学中,学生概括多种多样,有的也非常准确到位,甚至于出乎意料,如:概括1:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
概括2:感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化
概括3:感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起它的那个原因
(加点部分为学生提出的关键词)
教师应充分肯定他们的结论,并对出现的问题进行讨论、纠正,
总结规律:原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相反,有阻碍变大作用
原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相同,有阻碍变小作用
结论:增反减同
展示多媒体课件再次看看多媒体模拟的电磁感应中感应电流的产生过程。
投影展示楞次定律内容及其理解:
4、楞次定律——感应电流的方向
(1)、内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(师指出上述结论是物理学家楞次概括了各种实验结果提出的,并对楞次的物理
学贡献简单介绍)
(2)、理解:
①、阻碍既不是阻止也不等于反向,增反减同
“阻碍”又称作“反抗”,注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化
②、注意两个磁场:原磁场和感应电流磁场
③、学生在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N 极和S 极。
根据标出的磁极方向总结规律:
感应电流的磁场总是磁体阻碍相对运动。
“你来我不让你来,你走我不让你走”
强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解:
a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要阻碍磁通量的变化。
b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。
④、感应电流的方向即感应电动势的方向
⑤、阻碍的过程中,即一种能向另一种转化的过程
例:上述实验中,若条形磁铁是自由落体,则磁铁下落过程中受到向上的阻力,即机械能→电能→内能
(3)、应用楞次定律步骤:
①、明确原磁场的方向;
②、明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;
③、根据楞次定律(增反减同),判定感应电流的磁场方向;
④、利用安培定则判定感应电流的方向。
(4)、楞次定律的应用
例:两同心金属圆环,使内环A 通以顺时针方向电流,现使其电流增大,则在大环B 中产生的感应电流方向如何?若减小电流呢?
解:⑴由安培定则A 环中电流产生的磁场方向向里
⑵穿过大环的磁通量增大
I
⑶由楞次定律可知感应电流的磁场向外
⑷由安培定则得外环感应电流为逆时针
同理当电流减小时,外环中感应电流方向为顺时针
5、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
问题1:当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化,从而使回路中产
生感应电流,这种情况下回路中的电流的方向
如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向
吗?
答:当然可以用楞次定律来判断感应电流的方向,
如果导体棒ab 向右运动,则由楞次定律可知,
穿过闭合回路的磁通量增加,则感应磁场就要
与原磁场方向相反,即感应磁场方向向外,所
以感应电流的方向aèdècèbèa
问题2:用楞次定律判断感应电流的过程很复杂,能否找到一种很简单的方法来判断闭
合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?
答:有简单的方法,如果我们仔细研究电流I 的方向、原磁场B 的方向、导体棒运动的速度v 的方向,就能找出一种方法——右手定则:
(1)、右手定则的内容: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,让磁感线垂直从掌心进入,拇指指向导体运动方向,其余四指指向的就是导体中感应电流方向
(2)、适用条件:切割磁感线的情况
(3)、说明:
①、右手定则是楞次定律的特例,用右手定则求解的问题也可用楞次定律求解
例:分别用右手定则和楞次定律判断
通过电流表的电流方向(课本P204(3))
G I ν
②、右手定则较楞次定律方便,但适用范围较窄,而楞次定律应用于所有情况
③、当切割磁感线时电路不闭合,四指的指向即感应电动势方向(画出等效电源的
正负极)。