楞次定律教案(5)

楞次定律教案(5)

楞次定律——感应电流的方向 ‎[教学目的]‎ ‎1．理解楞次定律，初步掌握应用楞次定律判断感应电流方向的方法．‎ ‎2．通过动手操作，观察实验，探索物理规律，培养学生的实验技能和独立思考的能力．‎ ‎3．通过对楞次定律实验现象的分析，培养学生辩证唯物主义的思想观念．‎ ‎［教学重点］‎ 楞次定律 ‎［教学难点］‎ 对楞次定律的理解 ‎［课型］‎ 新授课 ‎［课型］‎ 一课时（45分钟）‎ ‎［主要教法］‎ 讲授与分组实验法相结合 ‎［教学仪器］‎ 灵敏电流计 大小螺线管 条形磁铁 干电池 滑动变阻器 电键 导线 ‎［辅助设备］‎ 多媒体CAI课件（附教案后） 多媒体教室 ‎［教学过程］‎ 一．组织教学：‎ 师：我们今天将要学习的内容是电磁部分的重点，但与前面的知识联系不大，只要同学们能认真听讲，积极思考，肯定会掌握的．‎ 二．复习引入：(3分钟)‎ 师：产生感应电流的条件是什么？‎ 生：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流．‎ 师：（出示螺线管、灵敏电流计和条形磁铁）请同学们观察，当把条形磁铁插入螺线管，放在螺线管中静止和从螺线管中拔出时，在这三个过程中灵敏电流计的指针是否发生偏转，并解释原因．‎ 三． 新课教学：(32分钟)‎ 师：请同学们再观察，把条形磁铁的N、S极分别插入螺线管中，灵敏电流计的指针都偏转，但指针偏转方向不同，这反映了感应电流的方向是不同的！究竟是为什么呢？本节课就来研究感应电流的方向遵循的规律．‎ ‎（板书）三．楞次定律——感应电流的方向 师：我们一起来完成一个实验，研究感应电流方向遵循的规律．‎ １． 仪器介绍：‎ 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）电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪侧偏转 螺线管——其上标有导线的绕法 条形磁铁 导线（２根）‎ 7‎ １． 学生完成实验单（见附页1）“实验步骤”（１）、（２）后，用投影展示图１．‎ ２． 演示实验“N极插入” 过程，并填写表1中的实验现象，其余过程由学生完成．‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　表１‎ 磁铁在螺线管上方静止 N极插入 磁铁在螺线管中静止 N极抽出 S极插入 S极抽出 引起感应电流的磁通方向 ‎ 向下 ‎（或向上）‎ 向下 ‎ 向下 ‎（或向上）‎ 向下 向上 向上 引起感应电流的磁通变化情况 ‎ 不变 增强 ‎ 不变 减弱 增强 减弱 感应电流的方向（螺线管上）‎ ‎ 无 向右 ‎ 无 向左 向左 向右 感应电流的磁场方向 ‎ 无 向上 ‎ 无 向下 向下 向上 分析现象得出结论：（用计算机模拟实验过程，分析表1，得出结论—附3.5寸软盘）‎ 师：１．有了引起感应电流的磁通（穿过螺线管的磁通），但感应电流有时有，有时没有；而引起感应电流的磁通（穿过螺线管的磁通）变化了，就产生感应电流，若不变，则不会产生感应电流．‎ ‎２．是否根据“引起感应电流的磁通（穿过螺线管的磁通）变化情况”，就可以确定“感应电流的方向”？当引起感应电流的磁通增强时，感应电流的方向有时向右，有时向左；当引起感应电流的磁通减弱时，感应电流的方向有时向右，有时向左．所以不能根据引起感应电流的磁通“增强”或“减弱”来唯一确定感应电流的方向．‎ ‎３．但是，如果引起感应电流的磁通增强，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反；如果引起感应电流的磁通减弱，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同．我们把这种关系称之为“阻碍”，即：‎ ‎（１）当引起感应电流的磁通增强时，产生的感应电流的磁场方向就与引起感应电流的磁场方向相反，起到阻碍磁通增强的作用；‎ ‎（２）当引起感应电流的磁通减弱时，产生的感应电流的磁场方向就与引起感应电流的磁场方向相同，起到阻碍磁通减弱的作用．‎ ‎（板书）１．楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．‎ 练习题：‎ ‎１．感应电流的方向可表述为（　　　　）　‎ A．当引起感应电流的磁通量增强时，感应电流的磁场与之反向，当引起感应电流的磁通量减弱时，感应电流的磁场与之同向．‎ B．感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化．‎ C．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．‎ D．感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反．‎ 师：“阻碍”与“阻止”不同：“阻止”是没变化，而“阻碍”‎ 7‎ 只是延缓了变化的过程，最终还是实现了变化．“阻碍”既有“反抗”的含义，也有“补偿”的含义，即：反抗磁通量的增强，补偿磁通量的减弱．‎ ‎２．在电磁感应现象中，有两个磁场：一个是引起感应电流的磁场，另一个是感应电流的磁场 ‎（１）在分组实验中，条形磁铁的磁场是______________________磁场，螺线管中电流的磁场是__________________磁场．‎ 师：可否用通电螺线管代替条形磁铁？（用投影展示图２，并完成表２）‎ ‎（２）在图２中，螺线管A中电流的磁场是____________________磁场，螺线管B中电流的磁场是____________________磁场．‎ ‎　　　　　　　　　 表２‎ A在B中,接通电键的瞬间 A在B中静止,接通电路 A在B中，断开电键瞬间 A在B中,触头P左滑时 A在B中,触头P左滑时 引起感应电流的磁通方向 ‎ 　向上 ‎ 向上 ‎ 向上 ‎ 向上 ‎ 向上 引起感应电流的磁通变化情况 ‎ 增强 ‎ 不变 ‎ 减弱 ‎ 增强 ‎ 减弱 感应电流的方向（螺线管上）‎ ‎ 向左 ‎ 无 ‎ 向右 ‎ 向左 ‎ 向右 感应电流的磁场方向 ‎ 向下 ‎ ‎ 无 ‎ 向上 ‎ 向下 ‎ 向上 师：（用投影展示表２并分析）请同学们用实验验证表２中的判断．‎ ‎（板书）２．对定律的理解应明确三个关系：‎ （１） 条件关系：引起感应电流的磁通量必须发生变化．‎ （２） 因果关系：引起感应电流的磁通变化是因，感应电流的磁场是果．‎ （３） 制约关系：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．‎ 再模拟分组实验（说明“阻碍”的另一种解释）：‎ ‎（１）N极插入时，螺线管中产生感应电流，其上端相当于N极，因而磁铁受到排斥，即感应电流阻碍了磁铁相对于螺线管的运动．‎ ‎（２）N极抽出时，螺线管中产生感应电流，其上端相当于S极，因而磁铁受到吸引，即感应电流阻碍了磁铁相对于螺线管的运动．‎ ‎（板书）３．对定律的另一种解释：从（导体与磁体的）相对运动角度看，感应电流总要阻碍相对运动．‎ 四．课堂总结：(3分钟)‎ ‎１．楞次定律阐述了两个磁场间的关系：“感应电流的磁场”和“引起感应电流的磁场”，前者总是“阻碍”后者的“变化”．‎ 7‎ ‎２．对楞次定律中“阻碍”的两种理解：感应电流阻碍磁通量的变化；阻碍相对运动．‎ 五．布置作业：(2分钟)‎ １． 根据本节内容总结出应用楞次定律判断感应电流的方法．‎ ‎２．如何从能量角度分析感应电流的产生？‎ ‎３．试总结出判断感应电流方向有哪几种方法．‎ 六．板书设计：‎ ‎ 三．楞次定律——感应电流的方向 ‎1．楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．‎ ‎2．明确三个关系：‎ ‎（１）条件关系：引起感应电流的磁通量必须发生变化．‎ ‎（２）因果关系：引起感应电流的磁通变化是因，感应电流的磁场是果．‎ ‎（３）制约关系：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．‎ ‎3．对定律的另一种解释：从（导体与磁体的）相对运动角度看，感应电流总要阻碍相对运动．‎ 七．课后记：(见附页2)‎ 附页1：分组实验单 ‎ 楞次定律———感应电流的方向 分组实验：‎ ‎1．所需仪器：灵敏电流计（注意：电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪侧偏转） 螺线管 条形磁铁 导线 ‎2．实验步骤：‎ ‎（1）对照实物，把导线在螺线管上的绕法画在图１上．‎ ‎（2）用导线把螺线管与灵敏电流计连接成闭合回路，这就是我们要研究的闭合电路．‎ ‎（3）按照表１的要求完成实验，并填出表中的空白．‎ ‎ ‎ ‎ 表1‎ 7‎ 磁铁在螺线管上方静止 N极插入 磁铁在螺线管中静止 N极抽出 S极插入 S极抽出 引起感应电流的磁通方向 引起感应电流的磁通变化情况 感应电流的方向（螺线管上）‎ 感应电流的磁场方向 练习：用通电螺线管A代替条形磁铁．　　　　　　　　　 ‎ ‎（1）对照实物，把大螺线管B和小螺线管A的绕法画在图2上．‎ ‎（2）把大螺线管B和电流计连接起来，组成回路，这就是我们要研究的闭合电路．‎ ‎（3）把小螺线管A、滑动变阻器、电键、干电池串联，组成回路（注意：滑动变阻器的接线方式不同，滑片P移动时所引起的阻值变化情况不同）.‎ ‎ （4）按照表2的要求完成实验，并填出表中的空白．‎ 表２‎ A在B中,接通电键的瞬间 A在B中静止,接通电路 A在B中，断开电键瞬间 A在B中,触头P左滑时 A在B中,触头P左滑时 引起感应电流的磁通方向 引起感应电流的磁通变化情况 感应电流的方向（螺线管上）‎ 感应电流的磁场方向 附页2：课后记 7‎ 发挥实验教学的作用 培养学生的能力 在全日制物理教学大纲中明确提出要十分重视学生能力的培养,特别指出要重视观察能力、思维能力、实验能力、自学能力的培养，这些能力的综合表现就是分析问题、解决问题的能力。然而，由于十几年高考“指挥棒”的影响，相对知识教学来说，能力培养普遍地处于“软”的状态，而且培养效率很低，这已极不适应时代发展对人才类型的需求。但可喜的是，近几年的高考命题已适时地把单纯的文化知识考试转向侧重学习能力倾向的测验，检查考生已有的和潜在的学习能力，试题并不都是考查学生对过去内容掌握的程度测试，重点集中在能迁移这些认识到更广泛的情景中去的能力，考纲中尤其明确指出了对实验能力的考查要求，这就把实验教学的地位摆到了突出重要的位置上了。因此教学中应全面发挥实验教学的作用，必须彻底改变对实验重视不够，甚至是不做实验，只在黑板上讲实验的“应试”做法。‎ 物理学的主要研究方法就是观察和实验，它是一门建立在实验基础上的学科。物理实验对物理教学有着重要的作用，它不仅可以验证知识、训练技能，更是全面培养学生能力的重要途径，同时它对激发学生学习物理的兴趣，培养学生严肃的科学态度的功能也是不可代替的，所以物理教学应建立在实验基础之上。比如：在讲《楞次定律》一节时，备课的出发点就要定位在实验上，把实验的装置、过程及现象介绍或呈现给学生，以丰富学生对该节所学楞次定律的感性认识，便于理解。教学中，先通过一个演示实验：用条形磁铁的N、S极分别向下插入螺线管中，灵敏电流计的指针偏转方向不同；再者，条形磁铁的N极（或者S极）向下插入和向上抽出，灵敏电流计的指针偏转方向也不同，由此引发学生的疑问：感应电流的方向除与磁铁的插入、抽出情况有关外，还与N、S极有关，即与引起感应电流的磁场有关，究竟有什么关系呢？从而激发起学生的好奇心、求知欲，自然地将学生引进求知的门槛。‎ 教学大纲中分演示实验和学生分组实验，演示实验是教师讲课时为给说明的问题提供可信的依据而采用的一种教学手段，但这种实验的方式往往变成了教师为了赶进度，学生只看看热闹，不能深入思考，使实验流于形式，为了实验而实验。有时因教室大，学生多，实验仪器较小，现象不明显等原因，使很多学生看不清实验现象，因此久而久之“做实验还不如讲实验省时、省力、成绩好”等急功近利的想法便在一部分教师头脑中滋生、泛滥。于是为了补充演示实验的不足，我将《楞次定律》一节中的演示实验改为学生分组实验，使每个学生都能参与到实验中，认真观察，动手操作，充分突出学生学习的主体地位，培养其学习的主体意识，从而加强了对楞次定律内容的感性认识，为后面的分析、归纳现象，抽象、概括得出定律作好铺垫。‎ 本节课的学生分组实验，属于一种探索性实验，是由个别到一般的研究方法，是中学物理教学中常用的方法。这种方法的实施可逐步培养学生实事求是的科学素质，教给学生进行科学研究的方法。学生分组实验后得到了实验现象并记录成表格1，设计表格时考虑到要遵循学生的思维方式：先确定引起感应电流的磁通变化情况，再根据感应电流的有无确定感应电流的磁场方向。学生往往只会做出实验现象，不会科学地对现象进行分析归纳，教学中要教给学生如何利用这些现象得到规律，分三步分析表格：（1）有了产生感应电流的磁场，却不一定有感应电流，但如果产生感应电流的磁通变化了，则一定会产生感应电流，这就验证了产生感应电流是有条件的。（2）教师引导思考：是否可以根据引起感应电流的磁场是增强的或减弱的来判断感应电流的方向？学生经比较可做出正确判断。（3‎ 7‎ ‎）教师进一步启发：当引起感应电流的磁通增强时，感应电流的磁场和引起感应电流的磁场方向间有什么关系？当引起感应电流的磁通减弱时，感应电流的磁场和引起感应电流的磁场方向间又有什么关系？从表格中很容易便得出结论：当增强时反向，当减弱时同向。此时教师“画龙点睛”：我们把引起感应电流的磁场方向和感应电流的磁场方向间的这种关系称之为“阻碍”“变化”的关系，于是自然地得到了楞次定律。这种教学过程重在培养学生的分析归纳能力，保证让每个学生都能参与到学习过程中，要把学生看作是一个有头脑、有思想的活生生的完整的人，而不是一个知识的容器，知识的被动灌输者。传统的“包办代替”式的教学方法是中国重传统、重权威的价值取向对中国当代教育过程和师生关系的负面影响导致的，在素质教育的今天，作为教育工作者应尊重学生的情感体验，讲究科学主义和人文主义的结合。本节课便是把学生的好奇心以物理知识——楞次定律作为载体与科学研究的方法结合到一起，实施了素质教育——观察、实验、思维等能力的提高。‎ 教学大纲中规定了十几个学生分组实验，实验中使用的仪器、装置以及实验的操作步骤等都是确定的，于是不少学校、教师为了赶进度只是满足于照抄照搬这些实验要求，好象是要研究电磁感应现象只能用大小螺线管，要研究介质的折射率只能用梯形玻璃砖，这样在学生的头脑中就易形成一种束缚其创造力发展的思维定势，极不利于可持续发展的时代要求。为此在《楞次定律》一节的教学设计中我采用对比的方法，启发学生想到可以用一个通电螺线管代替条形磁铁以达到同样的实验目的，起到异曲同工之效。这样设计不仅培养了学生的发散思维能力，而且还为下一节课的分组实验起到良好的铺垫作用，从而节省了课时，提高了课堂教学效率，同时还可将前后两个实验现象加以对比，加深对定律的理解，进行定律的验证等。‎ 在物理教学中我深刻体会到：应充分重视实验教学的作用，深挖其中富含的科学方法和科学精神，不能只满足于学生对一些知识的表面记忆，对实验的机械操作等，应从多种途径培养学生的观察、实验、思维、表达等能力。‎ ‎ ‎ 7‎