高中物理-楞次定律教学设计学情分析教材分析课后反思

《楞次定律》教学设计《楞次定律》教学设计一、教材分析

1．教学大纲要求：楞次定律：Ⅱ级，为较高要求层次。

2．教材的地位与作用：楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分，它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点，是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。

3．教学重点与难点：感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系是本节的教学重点；根据目标，进行实验设计与操作是本节的教学难点。

4．教材处理：由于楞次定律的内容较多，可将该部分内容分两节来上，这节课主要让学生通过实验探究，分析归纳总结得出楞次定律，并学会利用楞次定律判断简单的电磁感应现象中感应电流的方向。第二节课主要讲解从不同的角度加深对楞次定律理解以及右手定则的推导与运用。

二、教学目标

1．知识与技能

（1）会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。

（2）会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。

（3）会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。

2．过程与方法

（1）通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。

（2）通过楞次定律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验在物理学发展过程中的作用。

（3）通过实验探究，学会用实验探究的方法研究物理问题。

3．情感态度与价值观

（1）通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍，让学生发展对科学的好奇心与求知欲，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

（2）通过实验学会与他人主动交流合作，培养团队精神。

三、学情分析

1．学生已经掌握了磁通量的概念，并会分析磁通量的变化。

2．已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。

3．学生已经利用（条形磁铁、电流计、线圈等）实验器材研究感应电流产生的条件。

四、教学器材

1．教师演示用器材：灵敏电流计，旧干电池一节，电阻，电键，导线若干。

2．学生实验用器材：灵敏电流计，标明导线绕向的原线圈和副线圈，条形磁铁，新干电池组（两节），电键，滑动变阻器，导线等各28组。

五、设计思想

本节作为一堂物理规律课的教学，重点在于指导学生思考问题的方法和利用实验研究物理规律的手段。为了使学生能从感性认识真正上升到理性认识，必须使学生参与科学的抽象过程，使他们在这个过程中区别本质的东西与非本质的东西，在此基础上让他们试作概括，并由他们自己得出结论，再利用实验对所得出的结论进行验证。为此本课采用学生分组随堂实验探究的操作模式，学生在老师的启发和帮助下通过自己实验操作来发现、解决问题，获取新知识。在教学过程中，抓住知识的产生过程，积极引导学生主动探究，突出学生的课堂教学的主体地位。

六、教学过程流程

七、教学过程

1．新课引入（提出问题）

（1）利用多媒体将法拉第的头像及其在奥斯特发现电流磁效应之后经10年艰苦探索发现电磁感应规律过程的简单介绍显示到大屏幕上，教师提问：

第一问：闭合电路中产生感应电流的条件是什么？

第二问：电磁感应中感应电流的方向如何判定？

（2）利用多媒体将楞次的头像及其在知道了法拉第研究“磁生电”取得了成功，很受鼓舞，也开始进行一系列电磁实验，经1年的努力探索总结出判断感应电流方向规律的简单介绍显示到大屏幕上。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．实验方案的设计与制定

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：

①如何知道引起感应电流的线圈中原磁场的方向与变化？

②如何知道感应电流的方向？（教师演示说明灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系。请学生用一节旧电池与滑动变阻器串联后与灵敏电流计相连，观察电流分别从a、b流入电流计时，指针的偏转方向，确定所用电流计的电流方向与指针偏转方向的关系。同时提醒学生不同的电流计电流方向与指针的偏转方向关系不同）

③如何知道感应电流激发的磁场的方向？

学生：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。（3到4分钟后，教师开始在教师巡视。学生可能通过磁铁的运动改变线圈磁场；也可能用电磁铁代替磁铁，通过电磁铁的运动、滑动变阻器的滑动或电键的通断控制磁场变化等。教师根据巡查的情况，挑1个具有典型代表性的方案让学生上台介绍说明，并利用实物投影仪显示。最后根据老师和同学们的建议，修订完善一个简单易做的实验方案。）方案如下：

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

学生：根据实验方案进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象记录表格。

教师：巡查提醒学生实验操作的规范性，及时帮助学生解决实验中遇到的问题。

5．分析现象得出结论

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。（进一步探讨关系）

第三问：你认为感应电流产生的磁场对磁通量的变化起什么作用？（提炼关系）

回答小结：当Φ原增大时，B感与B原相反，它不想让穿过线圈的磁通量增大；当Φ原减小时；B感与B原相同，它不想让穿过线圈的磁通量减小。即B感对磁通量的变化起阻碍作用

得出初步结论：感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

7．结论验证

教师：上述结论是否在任何情况下都适用？大家可以利用其他实验方法进行验证，将实验用的电路图显示在屏幕上。

学生实验操作：同组的两个同学分别将原、副线圈的电路接好并弄清楚导线的绕向，接好后将原线圈放入副线圈中。分别验证电键闭合、断开瞬间和电阻大小改变时，感应电流的方向与用结论判断的是否一致，并完成表格的填写。

K闭合瞬间K断开瞬间R变大时R变小时原

磁

场

方

向

原磁通量的变化情况

理论判断感应电流的方向

实验中感应电流的方向

理论判断与实验是否一致

教师：我们通过实验探究发现：（用大屏幕显示）

内容：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化──楞次定律对“阻碍”的理解：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。

8．结论运用（目标检测）

例题．如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流（）

A．沿abcd流动

B．沿dcba流动

C．由Ⅰ到Ⅱ都是abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是dcba流动

D．由Ⅰ到Ⅱ都是dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是abcd流动

解题小结：

运用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤：

第一步：判断穿过线圈的原磁通量的方向

第二步：判断穿过线圈的原磁通量的变化（增大或减小）

第三步：判断感应电流的磁场的方向（依据楞次定律）

第四步：判断感应电流的方向（依据右手螺旋定则）

9．课堂回顾

（1）楞次定律的内容（让学生用自己的语言组织后表述）。

（2）“阻碍”的表现（让学生用自己的语言组织后表述）。

（3）判断感应电流方向的四步骤。

八、设计说明

1．通过物理史实回放引入本课可以让学生了解法拉第和楞次在电磁感应规律建立过程中的贡献，体会人类探索自然规律的科学态度与科学精神。

2．在猜想与假设阶段，问题由教师提出，明确猜想和探究的方向。鼓励大胆的猜测，并以小组为单位展开讨论。此环节充分发挥教师的引导作用，“变教为诱”“变教为导”，实现学生的“变学为思”“变学为悟”。

3．实验方案的设计与制定是探究过程的关键，难度也是最大的，学生不可能马上达到要求，因此可以通过教师的适当引导，小组的合作讨论加以操作，尽可能使实验简单易做，现象明显，使学生体会到探究的方法。在此过程中，通过教师的巡查，充分肯定每一种方案，提高学生学习物理的兴趣，培养学生的自信心。

4．本课的学生设计实验的部分内容在本章第二课时已经做过，学生具有一定心理依托，学生操作比较熟悉。

5．在归纳时，直接让学生从实验现象中找出它们之间的的共同点比较困难，为此采用教师提问法可以让学生有思考的方向，减轻学生学习的难度，有利于学生找出它们的联系点，易使学生发现各现象间的联系。

6．通过猜想、实验操作得到现象、对现象进行归纳总结、对结论进行实验验证体现了探究物理规律的基本思想。。楞次定律【学生学情分析】学情分析

1．学生已经掌握了磁通量的概念，并会分析磁通量的变化。

2．已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。

3．学生已经利用（条形磁铁、电流计、线圈等）实验器材研究感应电流产生的条件。楞次定律【效果分析】本节课让学生自主设计实验探究，充分调动学生的学习兴趣和学习积极性，在活动中充分体现合作探究的学习方式；从课堂表现看，学生对生活实例有较浓厚的兴趣，能积极参与讨论与交流、猜想与假设；借助多媒体手段，提高了课堂效率，优化了课堂教学。课堂教学过程中也发现了下列问题：1．设计实验能力较差，设计出的实验方案漏洞较多。2．学生的作图能力不够，或不敢大胆实践，有个别组未能完成实验。楞次定律【教材分析】本节教材为教科版高中物理选修3-2第一章第四节：楞次定律。内容讲述的是感应电流（感应电动势）方向的规律。教材是在初中磁场知识和对电磁感应简单认识的基础上，利用高中已学过的知识，较为深入的研究磁转化为电的规律，研究电场、磁场的统一性，重点在研究感应电流的方向。这些内容，在高中物理教材中占有重要地位。教材的问题大多数都涉及到三维空间，对培养学生的空间想象能力极为有益。实验方法在教材中占有重要地位，但不是对实验现象进行简单的罗列或初步总结，而是实验和推理结合起来，得出比较抽象的结论，在这里，学生的观察实验能力和思维能力都将得到进一步的发展。教材把磁体的磁现象和电流的磁现象统一起来，对于学生认识物质世界是一个观念上的飞跃。电磁感应一章的教材渗透了深刻的对立统一思想，学生对电和磁的统一和相互转化的理解，将为学生形成辩证唯物主义的世界观提供有说服力的素材。另外，教材进一步把能量守恒的观点反映到电磁运动中来，对于学生牢固地树立能量的观点也极为有益。《楞次定律》评测练习题组一对楞次定律的理解1．关于感应电流的方向，以下说法中正确的是()A．感应电流的方向总是与原电流的方向相反B．感应电流的方向总是与原电流的方向相同C．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化D．感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反2．根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是()A．与引起感应电流的磁场反向B．阻止引起感应电流的磁通量变化C．阻碍引起感应电流的磁通量变化D．使电路磁通量为零题组二楞次定律的应用3．如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是()4．矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入如图1所示的电流，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是()图1A．导线框abcd中没有感应电流B．导线框abcd中有顺时针方向的感应电流C．导线框所受的安培力的合力方向水平向左D．导线框所受的安培力的合力方向水平向右5.如图2所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形．设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中()图2A．线圈中将产生adcb方向的感应电流B．线圈中将产生abcd方向的感应电流C．线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbD．线圈中无感应电流产生6.如图3所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()图3A．始终有感应电流自a向b流过电流表GB．始终有感应电流自b向a流过电流表GC．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流7.如图4所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆立在轨道上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()图4A．感应电流的方向始终是P→QB．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直于杆向左D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左8.如图5所示，金属线框与直导线AB在同一平面内，直导线中通有电流I，将线框由位置1拉至位置2的过程中，线框的感应电流的方向是()图5A．先顺时针，后逆时针，再顺时针B．始终顺时针C．先逆时针，后顺时针，再逆时针D．始终逆时针9.如图6所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框abcd保持水平，从两磁极间中心上方某处开始下落，并穿过磁场，则()图6A．线框中有感应电流，方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB．线框中有感应电流，方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC．受磁场的作用，线框要发生转动D．线框中始终没有感应电流10.北半球地磁场的竖直分量向下．如图7所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向．下列说法中正确的是()图7A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→aD．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a题组三右手定则的应用11.如图8所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时()图8A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生B．整个环中有顺时针方向的电流C．整个环中有逆时针方向的电流D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流12.如图9所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()图9A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流动r的电流为由a到b13．如图10所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触．若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是()图10A．电阻R中有Q→R→P方向的感应电流B．电阻R中有P→R→Q方向的感应电流C．穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R中无感应电流D．调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变楞次定律【课后反思】1．在以媒体环境为支撑的互动教学活动中，如何谐调好师、生与媒体三者之间的关系尤为关键。由于媒体的影响，学生的注意力极有可能从教学活动中游离出来，从而影响教学，因此在这类形式的教学中，必须加强的学生活动的引导与控制，做到收放自如，使教学活而不乱。为此这节课我再以下几方面做了一些变革：（1）强调课前预习，并在课前每人发放一份活动任务单，明确活动的内容与要求，同时将这份任务单带入课堂作为课堂活动的内容来完成；（2）对课件的使用做必要的说明——由于有些课件学生课前并没有接触过，对其作用和使用方法并不熟悉；（3）加强对学生活动的监督与指导，使行为偏差的同学及时得到纠正；（4）利用演示文稿吸引学生的注意力，强化教师的影响力；等等。通过实践表明，以上的变化还是起到了良好作用。

2．合理选用互动课件，最大限度地发挥课件的功能，是媒体支持下互动开展成败的关键。当前，每一个相关内容的教学课件在网上都能找到很多，但是，是否适合就是一个值得研究的问题。因为教学有法，但无定法，不同的老师有不同的设计。所以，找到一个合适的课件真的不容易。另外，有的课件并不适合互动活动的开展，而有的课件还存在科学性问题也不能使用。一个合适的互动课件至少具有以下特征：（1）科学性；（2）可视性，特别是实际实验中的微小变化与瞬时变化；（3）变量的可调性；（4）使用的便捷性；等等。本节课中，我在探究“感应电流磁场与原磁场方向关系”时，所选用的课件是合理且有效的。

3．正确处理好效率与质量的关系，是一份教学设计成功的关键。

“方法新一点，形式活一点，容量大一点，效率高一点”是我校对当前教学活动要求的总结性形象化