2019-2020年高中物理 1.4 楞次定律教案 教科版選修3-2.doc

《2019-2020年高中物理 1.4 楞次定律教案 教科版選修3-2.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020年高中物理 1.4 楞次定律教案 教科版選修3-2.doc（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高中物理 1.4 楞次定律教案 教科版選修3-2 一．教材分析 1、 法拉第電磁感應定律和楞次定律是電磁學中的重要定律，一個判定感應電動勢的大小，一個判定感應電流的方向，二者前后關聯(lián)，映襯了電磁感應現(xiàn)象規(guī)律的多樣性和復雜性。 2、 楞次定律是電磁感應這一事物本身屬性的一個放映，客觀存在且發(fā)展變化。既然是放映事物本質(zhì)的規(guī)律，在物理學中稱為定律，從新課程標準來看，是體現(xiàn)“過程與方法”這一具體課程目標的最佳切入點。 3、 教材指明了教學的方向，讓學生經(jīng)歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律。但在探究的細節(jié)和過程上，留給了教師和學生廣闊的思考設計空間，有助與激發(fā)新思維，發(fā)現(xiàn)新方法，提出新問題，得出新結論，體現(xiàn)新課程。 4、 從教材內(nèi)容來看，楞次定律將學生知識范圍內(nèi)有關“場”的概念從“靜態(tài)場”過渡到“動態(tài)場”，而且它涉及的物理量多，關系復雜，為教學帶來了很大的難度。 5、 楞次定律是電磁學的一個重要規(guī)律，對學生而言是以后分析和解決電磁學問題的理論基礎，在高考試題中常以綜合題的形式表現(xiàn)出來，要求學生能夠靈活的運用。 二．學情分析 1、 學生在初中階段已經(jīng)接觸過有關電磁感應現(xiàn)象的知識，但還比較粗淺，尤其對感應電流的方向的判斷沒有進行研究。本節(jié)教材力圖通過學生自己的探究，總結出電磁感應現(xiàn)象中感應電流方向的判斷所遵守的一般規(guī)則 2、 長期以來，教育教學過程中師生地位平等，以人為本，堅持學生的主體地位，教師的主導地位。 3、 本節(jié)課是規(guī)律的探究課，呈現(xiàn)在學生面前的是現(xiàn)象，是問題，而不是結論。受應試教育的影響，在上課前告訴學生上課的內(nèi)容，學生會將結論記住，在課堂上機械的，劇本式的配合老師，沒有深入的思考，達不到教學的目的，因此本節(jié)課的教學沒有要求學生預習。 4、 面對新現(xiàn)象，新問題，且沒有唯一固定的答案，學生有濃厚的探究欲望，為其思維的發(fā)散提供了較大的空間。從另外一個角度講，本節(jié)內(nèi)容，數(shù)學運算，物理理論要求不高，適當?shù)赜纸档土藢W習難度，選擇探究式教學是最佳的途徑。 5、 探究式教學重視的是探究的過程和方法而不是結論，探究過程是產(chǎn)生創(chuàng)造思維的溫床，過于重視結果可能會導致喪失探究熱情，扼殺學生探究的欲望。 三．教學目標 1、 知識與技能 a）通過實驗探究得出感應電流與磁通量變化的關系，并會敘述楞次定律的內(nèi)容。 b）通過實驗過程的回放分析，體會楞次定律內(nèi)容中“阻礙”二字的含義，感受“磁通量變化”的方式和途徑。 c）通過實驗現(xiàn)象的直觀比較，進一步明確感應電流產(chǎn)生的過程仍能遵循能量轉化和守恒定律 2、 過程與方法 a）觀察實驗，體驗電磁感應現(xiàn)象中感應電流存在方向問題。 b）嘗試用所學的知識，設計感應電流方向的指示方案，并動手實驗操作。 c）關注實驗現(xiàn)象的個性，找出實驗現(xiàn)象的共性，并總結出規(guī)律，培養(yǎng)學生抽象思維能力和創(chuàng)新思維能力。 3、 情感態(tài)度價值觀 熱情：在實驗設計，操作過程中逐步積蓄探究熱情，培養(yǎng)學生勇于探究的精神； 參與：養(yǎng)成主動參與科學研究的良好學習習慣； 交流：在自由開放平等的探究交流空間，能互相配合，互相鼓勵，友好評價，和諧相處。 哲學思考：能夠用因果關系和矛盾論的辨正觀點認識楞次定律； 四．教學重點難點 重點：楞次定律探究實驗設計和實驗結果的總結。 難點：感應電流激發(fā)的磁場與原來磁場之間的關系。 定律內(nèi)容表述中“阻礙”二字的理解。 五．設計思想 本節(jié)課結合學生的特點對教材的內(nèi)容進行了深入的挖掘和思考，備教材，備學生，備教法，始終把學生放在教學的主體地位，讓學生參與，讓學生設計，營造一個“安全”的教學環(huán)境，廣開言路，讓學生的思維與教師的引導共振。 整節(jié)課主要采用“發(fā)現(xiàn)法”，結合實驗探究總結楞次定律的內(nèi)容，把規(guī)律的得出過程和方法放在感應電流方向 指示實驗設計 呈現(xiàn)實驗 感應電流的方向如何確定 電流計偏轉指示 發(fā)光二極管指示 方案設計 數(shù)據(jù)采集 條形磁體插入 拔出閉合線圈 方形線圈單邊切割磁感線 個性分析，共性歸納 楞次定律的哲學思考 局部并行處理 局部并行處理 首位，把學生的情感價值體驗放在重要位置。總體教學布局如下表： 整體串行處理 六．教學過程 （一）實驗引入，激發(fā)探究的欲望 師：在探究電磁感應現(xiàn)象的實驗中，也許你已經(jīng)注意到，在不同的情況下產(chǎn)生的感應電流的方向是不同的。我們再來重復一下上節(jié)課的實驗。 師（演示）：用方形線圈在磁場中來回切割，導致靈敏電流計的指針左右來回擺動。 師：大家是否注意到，當我把磁鐵插進螺線管和從螺線管拔出時，回路中產(chǎn)生的感應電流的方向是不同的。那么，感應電流的方向由哪些因素決定？遵循什么規(guī)律？我們需要通過實驗來探究這個問題。 （二）學習新知，開始探究過程。 1．學生實驗，自制線圈，弄清線圈導線的繞向 使用現(xiàn)成的線圈，由于導線的松動等其它原因，有時導線的繞向不容易弄清。 學生自己動手繞線圈，利于學生弄清線圈導線的繞向。 師：我們要解決的問題是感應電流的方向問題，我們首先要做的什么呢？ 生：線圈的繞向和感應電流方向的指示。 師：使用現(xiàn)成的線圈，由于導線的松動等其它原因，有時導線的繞向不容易弄清。 下面我們同學自己動手繞線圈，這樣有利于我們弄清線圈導線的繞向，“紙上談來終覺淺，絕知此事要躬行”嘛！ 實驗準備：一根長約20厘米的塑料管（兩端鋸出卡線槽）；一根長約2米的導線 學生活動：教師指導下學生自行繞制線圈 2．教師啟發(fā)，完成電流方向的指示設計 師：線圈繞制完成了，我們還要弄清什么問題？ 生：感應電流方向的指示。 師：如何指示呢？有哪那些實驗器材可以被我們所利用？ 生：學生的回答可能有以下兩種情況： A：利用電路改裝實驗中的表頭，沒有電流時，指針在表盤的中央，當電流從不同的接線柱流入時，指針的偏轉方向不一樣，我們可以根據(jù)指針的偏轉方向判定電流的輸入方向。 B：利用發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦?，將二極管串連接入閉合回路，當二極管發(fā)光，表明感應電流的方向與二極管的導流方向一致。 （學生的知識得到了應用，能力得到了體現(xiàn)，導致學習熱情高漲） 師：該設計怎樣的電路來查明電流方向與電表接線柱，或者是電流方向與二極管發(fā)光的關系？ 學生活動：（同學之間交流，共同完成設計，對不同的結果給予適當?shù)目尚行栽u價） 師：（從同學的設計中，找到最佳合理設計）如圖所示： 師：按照設計的方案，連接電路，辯明指示的方向并做簡要的交代。 師：通過發(fā)光二極管也可以判斷電流的方向，正向?qū)щ姲l(fā)光，反向不通電，不發(fā)光。 3、教師主導，完成實驗方案設計和數(shù)據(jù)收集 師：假如讓你來研究被污染河水的治理方案，那你第一步要做什么？ 生：取來樣品分析 師：我們要研究感應電流的方向，接下來該干什么呢？ 生：連接閉合回路，讓磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，并用相應的儀器來指示 師：可以設計那些方案來實現(xiàn)呢？ 生：（交流互動，依據(jù)電磁感應現(xiàn)象，可能性最大的兩種設計如下圖所示） 師：請大家利用小組內(nèi)的器材，選擇一種電路，連接器材并完成實驗結果記錄 （兩種方案，設計兩種學案） （在這一環(huán)節(jié)，需要學生注意磁極的方向和自制線圈的環(huán)繞方向） 方案 甲 乙 相對 運動 Φ的變化 情況 感應電流方向 感應磁場對原磁場的作用 結論 師：（多媒體結果顯示） 教師啟發(fā)：根據(jù)實驗結果，你能直接說出感應電流的方向由那些因素決定嗎？我們知道，穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路種形成感應電流，而感應電流本身也能產(chǎn)生磁場，我們能否通過一個“中介”——感應電流的磁場，把引起磁通量變化的磁場和感應電流的方向聯(lián)系起來？ 生：（對不同的實驗方案，續(xù)填實驗記錄） 4、師生共同分析，從個性中找出共性，總結規(guī)律 （先由小組匯報的結果，并給予積極的評價） 教師引導：產(chǎn)生感應電流的條件是什么： 生：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。 師：請大家總結一下，磁通量的變化存在幾種情況？ 生：兩種，增加和減少 師：我們來看，當磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場反向，“削弱”磁通量的增加； 當磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場同向，“彌補”磁通量的減少；通俗的講，磁通量增加不行，磁通量減少也不行，用一句話可以怎樣來描述呢？ 生：“感應電流產(chǎn)生的磁場阻礙引起感應電流的磁通量的變化”。 多媒體顯示： “感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，這就是楞次定律” 思考： 1、誰起阻礙作用 ？阻礙什么 ？怎么阻礙？ 2、“阻礙”的含義? 1 磁通量變化的角度看，感應電流總要阻礙引起感應電流的原磁通量的變化 （增反減同） （1）“阻礙”表述了能量的轉化關系，正因為存在阻礙作用，才能將其他形式能量轉化為電能. （2）“阻礙”不僅可以描述施感磁場和感應磁場的方向關系，還可以描述產(chǎn)生施感磁場的磁體和產(chǎn)生感應現(xiàn)象的閉合導體內(nèi)的物理量的變化關系. 當磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，阻礙原磁通的增加． ① 當磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，阻礙原磁通的減少． 產(chǎn)生 回路磁通量的變化 感應電流（磁場） 阻礙 N S S N S N N S （2）觀察感應電流的磁場和原磁場的方向關系如下圖： 從相對運動看，感應電流的磁場總是阻礙相對運動。 （來拒去留） （1）“阻礙”表述了能量的轉化關系，正因為存在阻礙作用，才能將其他形式能量轉化為電能. （2）“阻礙”不僅可以描述施感磁場和感應磁場的方向關系，還可以描述產(chǎn)生施感磁場的磁體和產(chǎn)生感應現(xiàn)象的閉合導體內(nèi)的物理量的變化關系. 楞次定律可以看成是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的反映。 師：在方案甲中，我們是否可以用另外更簡潔的方法來判斷由于部分導體切割磁感線產(chǎn)生感應電流的方向？ 學生活動匯報：可以直接用右手判斷： 如果磁通量的變化是由導體切割磁感線引起的，感應電流的方向可以由右手定則來判斷。 右手定則的內(nèi)容： 伸開右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進入，拇指指向?qū)w運動的方向，其余四指指的就是感應電流的方向。 5、楞次定律標準表述應用步驟 （一原二感三螺旋） （1）確定所研究的閉合電路中施感磁場方向. 并確定閉合電路中的磁場是如何變化的. （2）根據(jù)阻礙關系，確定閉合電路中的感應磁場方向 （3）根據(jù)右手螺旋定則，確定閉合電路中的電流方向 6、擴展了的楞次定律表述應用要點： 另一種表述：感應電流的效果，總要阻礙引起感應電流的原因. （1）正確地選擇能表述題意問題的物理量. （2）確定的物理量在題意中如何變化. （3）利用施感與感應間的阻礙關系，確定感應導體如何作才能實現(xiàn)這種阻礙，從而得出結論. （三）課堂小結，楞次定律的思考 師：在人為外界的影響下，導致了穿過閉合回路的磁通量發(fā)生了變化，而感應電流的效果是阻止這種變化的產(chǎn)生，一個求變，一個追求不變，所以他們之見是有矛盾的，也從一個角度驗證了“矛盾是普遍存在的”這一唯物主義的觀點。 師：這對矛盾具體體現(xiàn)在哪里呢？ 生：當穿過閉合回路的磁通量增加，感應電流的磁場與原磁場相反；當穿過閉合回路的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場同向。即“增反減同”。 師：請學生讀楞次定律的內(nèi)容。 激發(fā) 產(chǎn)生 然后完成因果鏈，強調(diào)“阻礙”二字的含義。 I感 阻礙 ΔΦ B感