2019-2020年高中物理 第四章第3節(jié) 楞次定律教案 新人教版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 第四章第3節(jié) 楞次定律教案 新人教版選修3-2 一、教材分析 楞次定律是二期課改教材的拓展課中重要的一節(jié)，它對(duì)判斷感應(yīng)電流的方向，以及理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律有重要的意義，對(duì)右手定則的理解也有幫助。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能： （1）、理解楞次定律的內(nèi)容。 （2）、能初步應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向。 （3）、理解楞次定律與能量守恒定律是相符的。 （4）、理解楞次定律中“阻礙”二字的含義。 2、過(guò)程與方法 （1）、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，探索和總結(jié)出感應(yīng)電流方向的一般規(guī)律 （2）、通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，感受楞次定律的實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，分析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的能力。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）、使學(xué)生學(xué)會(huì)由個(gè)別事物的個(gè)性來(lái)認(rèn)識(shí)一般事物的共性的認(rèn)識(shí)事物的一種重要的科學(xué)方法。 （2）、培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。 （3）、讓學(xué)生參與問(wèn)題的解決，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究能力和合作精神。 三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：理解楞次定律并能利用其判斷感應(yīng)電流的方向 難點(diǎn)：對(duì)楞次定律 “阻礙變化” 的理解 四、學(xué)情分析 我們的學(xué)生屬于平行分班，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)班，學(xué)生已有的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)水平有差距。學(xué)生對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有了清醒的認(rèn)識(shí)，本節(jié)課針對(duì)感應(yīng)電流的方向做一個(gè)探究。學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、語(yǔ)言表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等都能夠得到很好的鍛煉。 五、教學(xué)方法 1．類比法：將感應(yīng)電流比喻成一個(gè)專門與“父母”“對(duì)著干”的“壞孩子”，不僅將抽象的內(nèi)容生動(dòng)具體化，還調(diào)節(jié)了課堂氣氛。 2. 實(shí)驗(yàn)法：教師演示實(shí)驗(yàn) 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 3．學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見(jiàn)后面的學(xué)案。 4．新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 六、課前準(zhǔn)備 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：導(dǎo)學(xué)案、學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材 2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。3．教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置：分小組合作學(xué)習(xí)，分6個(gè)學(xué)習(xí)小組。 七、課時(shí)安排：1課時(shí) 八、教學(xué)過(guò)程 (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性。 （2） 情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。 運(yùn)用磁鐵推、拉閉合的金屬圓環(huán)這個(gè)奇妙的物理現(xiàn)象來(lái)導(dǎo)入今天的楞次定律這堂課。感應(yīng)電流是個(gè)壞“孩子”。感應(yīng)電流的方向與磁通量間又有什么樣的關(guān)系？本節(jié)課我們就來(lái)一起探究感應(yīng)電流與磁通量的關(guān)系。即楞次定律。 （三）合作探究、精講點(diǎn)撥。 探究一：研究感應(yīng)電流的方向 （1）、探究目標(biāo)：找這兩個(gè)磁場(chǎng)的方向關(guān)系的規(guī)律。 （2）、探究方向：從磁鐵和線圈有磁力作用入手。 （3）、探究手段：分組實(shí)驗(yàn)（器材：螺線管，靈敏電流計(jì)，條形磁鐵，導(dǎo)線） （4）、探究過(guò)程 操 作 方 法 填 寫 內(nèi) 容 N S 磁鐵在管上靜止不動(dòng)時(shí) 磁鐵在管中靜止不動(dòng)時(shí) 插入 拔出 插入 拔出 N在下 S在下 N在下 S在下 原來(lái)磁場(chǎng)的方向 向下 向下 向上 向上 向下 向上 向下 向上 原來(lái)磁場(chǎng)的磁通量變化 增大 減小 增大 減小 不變 不變 不變 不變 感應(yīng)磁場(chǎng)的方向 向上 向下 向下 向上 無(wú) 無(wú) 無(wú) 無(wú) 原磁場(chǎng)與感應(yīng)磁場(chǎng)方向的關(guān)系 相反 相同 相反 相同 —— —— —— —— 感應(yīng)電流的方向（螺線管上） 向上 向下 向下 向上 無(wú) 無(wú) 無(wú) 無(wú) （5）、學(xué)生帶著問(wèn)題分組討論： 問(wèn)題1、請(qǐng)你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向是否總是與原磁場(chǎng)的方向相反？ 問(wèn)題2、請(qǐng)你仔細(xì)分析上表，用盡可能簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括一下，究竟如何確定感應(yīng)電流的方向？并說(shuō)出你的概括中的關(guān)鍵詞語(yǔ)。 問(wèn)題3、你能從導(dǎo)體和磁體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)確定感應(yīng)電流的方向嗎？如果能，請(qǐng)用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言進(jìn)行概括，并試著從能量的轉(zhuǎn)化與守恒角度去解釋你的結(jié)論？ 學(xué)生四人一組相互交流、分析、討論，用最簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括出本組的結(jié)論。師巡視各組的情況，然后指定某些組公布本組的成果在全班進(jìn)行交流，師生共同討論，形成結(jié)論。 探究二、分析歸納論證、得出結(jié)論。 概括1：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 概括2：感應(yīng)電流在回路中產(chǎn)生的磁通量總是反抗（或阻礙）原磁通量的變化 概括3：感應(yīng)電流的效果總是反抗（或阻礙）引起它的那個(gè)原因 教師應(yīng)充分肯定他們的結(jié)論，并對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行討論、糾正， 總結(jié)規(guī)律：原磁通變大，則感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相反，有阻礙變大作用 原磁通變小，則感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相同，有阻礙變小作用 結(jié)論：增反減同 展示多媒體課件再次看看多媒體模擬的電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的產(chǎn)生過(guò)程。 投影展示楞次定律內(nèi)容及其理解： 探究三、楞次定律——感應(yīng)電流的方向 （1）內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。 （師指出上述結(jié)論是物理學(xué)家楞次概括了各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的，并對(duì)楞次的物理學(xué)貢獻(xiàn)簡(jiǎn)單介紹） （2）理解： ①、阻礙既不是阻止也不等于反向，增反減同“阻礙”又稱作“反抗”，注意不是阻礙原磁場(chǎng)而阻礙原磁場(chǎng)的變化 ②、注意兩個(gè)磁場(chǎng)：原磁場(chǎng)和感應(yīng)電流磁場(chǎng) ③、學(xué)生在圖中標(biāo)出每個(gè)螺線管的感應(yīng)電流產(chǎn)生的等效N極和S極。 根據(jù)標(biāo)出的磁極方向總結(jié)規(guī)律： 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是磁體阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)?！澳銇?lái)我不讓你來(lái)，你走我不讓你走” 強(qiáng)調(diào)：楞次定律可以從兩種不同的角度來(lái)理解： a、從磁通量變化的角度看：感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化。 b、從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看，感應(yīng)電流總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 ④、感應(yīng)電流的方向即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向 ⑤、阻礙的過(guò)程中，即一種能向另一種轉(zhuǎn)化的過(guò)程 例：上述實(shí)驗(yàn)中，若條形磁鐵是自由落體，則磁鐵下落過(guò)程中受到向上的阻力，即機(jī)械能→電能→內(nèi)能 （3）應(yīng)用楞次定律步驟： ①、明確原磁場(chǎng)的方向； ②、明確穿過(guò)閉合回路的磁通量是增加還是減少； ③、根據(jù)楞次定律(增反減同)，判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向； ④、利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。 （4） 楞次定律的應(yīng)用 例：兩同心金屬圓環(huán)，使內(nèi)環(huán)A通以順時(shí)針?lè)较螂娏?，現(xiàn)使其電流增大，則在大環(huán)B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向如何？若減小電流呢？ 解：⑴由安培定則A環(huán)中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里 ⑵穿過(guò)大環(huán)的磁通量增大 ⑶由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外 ⑷由安培定則得外環(huán)感應(yīng)電流為逆時(shí)針 同理當(dāng)電流減小時(shí)，外環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 （5）楞次定律的特例——閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線 問(wèn)題1：當(dāng)閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線也會(huì)引起磁通量的變化，從而使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種情況下回路中的電流的方向如何判斷呢，可以用楞次定律判斷電流的方向嗎？ 答：當(dāng)然可以用楞次定律來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向，如果導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)，則由楞次定律可知，穿過(guò)閉合回路的磁通量增加，則感應(yīng)磁場(chǎng)就要與原磁場(chǎng)方向相反，即感應(yīng)磁場(chǎng)方向向外，所以感應(yīng)電流的方向adcba 問(wèn)題2：用楞次定律判斷感應(yīng)電流的過(guò)程很復(fù)雜，能否找到一種很簡(jiǎn)單的方法來(lái)判斷閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢？ 答：有簡(jiǎn)單的方法，如果我們仔細(xì)研究電流I的方向、原磁場(chǎng)B的方向、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度v的方向，就能找出一種方法——右手定則： （6） 右手定則 （1）右手定則的內(nèi)容：伸開(kāi)右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其余四指指向的就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向 （2） 適用條件：切割磁感線的情況 （3）說(shuō)明： ①、右手定則是楞次定律的特例，用右手定則求解的問(wèn)題也可用楞次定律求解 ②、右手定則較楞次定律方便，但適用范圍較窄，而楞次定律應(yīng)用于所有情況 ③、當(dāng)切割磁感線時(shí)電路不閉合，四指的指向即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向（畫出等效電源的正負(fù)極） （四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)。 （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。 在下一節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)楞次定律。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分，著重分析科學(xué)家是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，如何得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。 設(shè)計(jì)意圖：布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。 九、板書(shū)設(shè)計(jì) 一、楞次定律 1.內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。 2、理解： 二、楞次定律的特例——閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線 （1）、右手定則的內(nèi)容：伸開(kāi)右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其余四指指向的就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向 （2）、適用條件：切割磁感線的情況 （3）、說(shuō)明： ①、右手定則是楞次定律的特例，用右手定則求解的問(wèn)題也可用楞次定律求解 ②、右手定則較楞次定律方便，但適用范圍較窄，而楞次定律應(yīng)用于所有情況 ③、當(dāng)切割磁感線時(shí)電路不閉合，四指的指向即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向（畫出等效電源的正負(fù)極） 十、教學(xué)反思 1、在課堂教學(xué)中注重多種能力的培養(yǎng)： 本節(jié)內(nèi)容應(yīng)以實(shí)驗(yàn)為主，通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)楞次定律。通常情況，都是由教師演示，學(xué)生觀察，得出結(jié)論。但本節(jié)課以學(xué)生為主，讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論，驗(yàn)證結(jié)論等等，教師只起引導(dǎo)和組織的作用，這樣不僅能讓學(xué)生對(duì)楞次定律理解深刻，而且也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能以及分析、歸納、概括、總結(jié)等邏輯思維能力。 2、用現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)： 雖說(shuō)實(shí)物演示最直觀明了地反映事物的某些現(xiàn)象，但通過(guò)它我們只能看到一些宏觀現(xiàn)象，對(duì)定律微觀本質(zhì)的分析（比如：磁極周圍的磁感線既看不見(jiàn)，又摸不著）就無(wú)能為力了，教師將現(xiàn)代化教學(xué)手段 引進(jìn)課堂，應(yīng)用生活中的有趣物理實(shí)驗(yàn)，生動(dòng)形象地展示兩磁場(chǎng)間"阻礙"作用，不僅突出本節(jié)的重點(diǎn)，還突破了難點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)定律有一個(gè)深刻理解，生動(dòng)的記憶，同時(shí)又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 3、 采用類比教學(xué)變抽象為具體： 本節(jié)課除了采用常規(guī)的啟發(fā)式、實(shí)驗(yàn)等直觀教學(xué)法等，還特別注意利用比喻的方法，尤其對(duì)于楞次定律這一類字?jǐn)?shù)少但難理解和記憶內(nèi)容，教師在師生得出定律之后，將定律概括成“增之減之，減之增之”八個(gè)字，方便了學(xué)生理解和記憶，之后又做個(gè)擬人化的比喻，將感應(yīng)電流比喻成一個(gè)專門與“父母”“對(duì)著干”的“壞孩子”，不僅將抽象的內(nèi)容生動(dòng)具體化，還調(diào)節(jié)了課堂氣氛。 4、 注重德育滲透 這一節(jié)課講授的楞次定律是從實(shí)驗(yàn)分析開(kāi)始，歸納概括出初步結(jié)論后，再用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，不僅體現(xiàn)物理學(xué)科是實(shí)驗(yàn)學(xué)科的特點(diǎn)，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，還符合辯證法中從實(shí)踐中來(lái)，再回到實(shí)驗(yàn)中去的認(rèn)識(shí)規(guī)律，達(dá)到對(duì)學(xué)生的辯證唯物主義教育。 十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見(jiàn)下頁(yè))