2024-2025学年高中物理 第四章 电磁感应 3 楞次定律（2）教学实录 新人教版选修3-2

2024-2025学年高中物理第四章电磁感应3楞次定律（2）教学实录新人教版选修3-2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容本节课为2024-2025学年高中物理第四章电磁感应3节，内容为楞次定律（2）。主要涉及教材中新人教版选修3-2中的以下内容：楞次定律的数学表达形式，楞次定律的应用，楞次定律与能量守恒定律的关系，以及楞次定律在实际问题中的应用案例。核心素养目标培养学生科学思维，通过楞次定律的学习，使学生能够运用归纳和演绎的方法分析电磁感应现象，理解能量转换的原理。提升学生的科学探究能力，通过实验探究楞次定律，培养学生设计实验、收集数据、分析结果的能力。增强学生的科学态度与责任，认识到电磁感应在现代社会中的应用，激发学生对物理学科的兴趣和探索精神。重点难点及解决办法重点：

1.楞次定律的数学表达形式：理解并掌握楞次定律的数学表达式，能够应用于具体的电磁感应问题中。

2.楞次定律的应用：能够运用楞次定律分析电磁感应现象，解决实际问题。

难点：

1.楞次定律的物理意义：理解楞次定律背后的物理原理，即能量守恒和动量守恒。

2.楞次定律的逆向思维：培养学生从相反方向思考问题，预测感应电流的方向。

解决办法：

1.结合实际案例，通过演示实验，帮助学生直观理解楞次定律的物理意义。

2.设计逆向思维练习题，引导学生从不同角度思考问题，逐步培养逆向思维能力。

3.通过小组讨论和合作学习，让学生共同分析问题，提高解决问题的能力。

4.课后布置相关练习，巩固学生对楞次定律的理解和应用。教学资源1.软硬件资源：电磁感应实验装置、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、铁芯线圈等。

2.课程平台：学校内部教学平台，用于发布教学资料和在线作业。

3.信息化资源：楞次定律相关的教学视频、动画演示、在线实验模拟软件。

4.教学手段：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实物教具（电磁感应演示器）、黑板或白板。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示生活中的电磁感应现象，如发电机、变压器等，提问学生这些设备是如何产生电能的，激发学生对电磁感应现象的好奇心。

-回顾旧知：简要回顾电磁感应现象的基本概念和法拉第电磁感应定律，帮助学生复习相关知识，为学习楞次定律做好铺垫。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解楞次定律的物理意义，包括能量守恒和动量守恒的原理，以及楞次定律的数学表达式。

-举例说明：通过具体例子，如闭合电路中磁通量变化引起的感应电流方向，帮助学生理解楞次定律的应用。

-互动探究：组织学生分组讨论，分析楞次定律在不同场景下的应用，如发电机、变压器等，引导学生运用楞次定律解决实际问题。

3.实验演示（约15分钟）

-实验准备：学生分组，准备实验器材，包括电磁感应实验装置、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、铁芯线圈等。

-实验操作：教师指导学生进行实验，观察电磁感应现象，记录实验数据。

-数据分析：引导学生分析实验数据，验证楞次定律的正确性。

4.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：布置课后练习题，要求学生独立完成，巩固对楞次定律的理解和应用。

-教师指导：巡视课堂，解答学生在练习中遇到的问题，给予指导和帮助。

5.总结与反思（约5分钟）

-总结：回顾本节课所学内容，强调楞次定律的重要性及其在实际应用中的价值。

-反思：引导学生思考楞次定律与其他物理定律的联系，以及如何将所学知识应用于解决实际问题。

6.课后作业（约10分钟）

-布置课后作业，包括理论题和实践题，要求学生在课后巩固所学知识，并尝试运用楞次定律解决实际问题。

7.教学延伸（约5分钟）

-介绍楞次定律在科技领域的应用，如新型发电机、节能技术等，激发学生对物理学科的兴趣。

-鼓励学生课后查阅相关资料，了解电磁感应现象的最新研究成果。

教学过程中，教师应密切关注学生的学习情况，及时调整教学策略，确保学生能够掌握楞次定律的知识要点和应用方法。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《电磁感应现象的实验研究》：介绍电磁感应现象的实验原理和操作步骤，帮助学生深入了解电磁感应的实验过程。

-《电磁感应与能量转换》：探讨电磁感应在实际生活中的应用，如发电机、变压器等，以及能量转换的原理。

-《电磁感应与科技发展》：介绍电磁感应在科技领域的应用，如无线充电、磁悬浮列车等，激发学生对电磁感应的兴趣。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅相关书籍和资料，了解电磁感应现象的历史背景和发展过程。

-鼓励学生尝试设计简单的电磁感应实验，如制作简易发电机，加深对楞次定律的理解。

-引导学生关注电磁感应在实际生活中的应用，如新能源技术、节能技术等，培养学生的创新意识和实践能力。

-组织学生进行小组讨论，分享各自的学习心得和实验成果，提高学生的合作能力和沟通能力。

3.知识点拓展：

-电磁感应与法拉第电磁感应定律的关系：通过学习楞次定律，进一步理解法拉第电磁感应定律的物理意义和数学表达式。

-电磁感应与能量守恒定律的关系：探讨电磁感应过程中能量转换的原理，以及能量守恒定律在电磁感应现象中的应用。

-电磁感应与动量守恒定律的关系：分析电磁感应现象中动量守恒的原理，以及动量守恒定律在电磁感应现象中的应用。

-电磁感应与磁通量的关系：研究电磁感应现象中磁通量的变化规律，以及磁通量在电磁感应现象中的作用。

4.实用性拓展：

-学生可以尝试利用楞次定律设计节能设备，如电磁感应节能灯、电磁感应加热器等。

-探讨电磁感应在新能源技术中的应用，如太阳能电池、风力发电机等。

-分析电磁感应现象在日常生活、工业生产、科学研究等方面的应用，提高学生的实际应用能力。课后作业1.**实验设计题**

设计一个实验，验证楞次定律。实验应包括以下步骤：

-准备一个闭合电路，包括电源、电阻和电流表。

-在电路中引入一个可移动的磁铁。

-移动磁铁，观察电流表的变化，并记录数据。

-分析实验数据，验证楞次定律。

**答案**：

实验步骤：

a.将电阻和电流表串联，形成一个闭合电路。

b.在电路中引入一个可移动的磁铁，确保其靠近闭合电路的一端。

c.移动磁铁，观察电流表指针的偏转方向和大小。

d.记录电流表的变化情况，重复实验几次以验证结果的稳定性。

2.**应用题**

一闭合线圈，电阻为10Ω，面积为0.1m²，位于垂直于线圈平面的磁场中。磁场以0.2T/s的速率变化。求线圈中的感应电动势和感应电流的大小。

**答案**：

感应电动势E=-dΦ/dt=-(-0.2T/s)*0.1m²=0.02V

感应电流I=E/R=0.02V/10Ω=0.002A

3.**计算题**

一条长直导线通以电流I，在其周围产生磁场。现有一闭合线圈，其面积为S，放置在距离导线r处，与导线平面垂直。求线圈中的磁通量。

**答案**：

磁通量Φ=B*S，其中B=μ₀*I/(2πr)

Φ=(μ₀*I*S)/(2πr)

4.**分析题**

一根长直导线沿x轴放置，通以电流I。一平面圆形线圈半径为R，中心位于导线正上方距离h处，线圈平面与导线平面垂直。求线圈中的磁通量。

**答案**：

磁通量Φ=B*S，其中B=μ₀*I/(2πr)

Φ=(μ₀*I*πR²)/(2πh)=μ₀*I*R²/(2h)

5.**应用题**

一长直导线沿z轴放置，通以电流I。一闭合线圈面积为S，绕y轴旋转，且其平面始终垂直于z轴。求线圈在旋转过程中每转过一周，通过线圈的磁通量的变化量。

**答案**：

每转过一周，磁通量的变化量ΔΦ=B*S*2πR=(μ₀*I*S*2π)/(2πR)=μ₀*I*S

其中，R为线圈半径，S为线圈面积。教学反思与总结今天这节课，我们学习了电磁感应中的楞次定律。我觉得整体上，课堂氛围比较活跃，学生们参与度也还不错。下面，我想从教学反思和教学总结两个方面来谈谈我的想法。

首先，关于教学反思，我觉得有几个地方做得还可以，但也存在一些不足。

在教学方法上，我尝试通过实验演示和实际案例来讲解楞次定律，这样可以帮助学生更好地理解抽象的物理概念。比如，我让学生观察电磁感应实验，通过电流表指针的偏转来直观感受感应电流的方向。这种直观的教学方式收到了很好的效果，学生们对楞次定律的理解更加深刻。

但在策略上，我发现有些学生对于楞次定律的数学表达形式还是有些吃力。在今后的教学中，我计划增加一些数学推导的环节，帮助学生更好地掌握这一部分内容。

至于课堂管理，我觉得整体上还比较顺利。学生们在课堂上表现得比较积极，但也有些小插曲，比如有个别学生注意力不太集中。针对这一点，我会在今后的教学中更加注重课堂纪律，确保每个学生都能专心听讲。

首先，从知识方面来看，学生们对楞次定律的理解有了明显的提高。他们能够运用楞次定律分析一些简单的电磁感应问题，比如判断感应电流的方向等。这让我感到很欣慰。

在技能方面，学生们通过实验和练习，提高了动手操作和解决问题的能力。他们能够独立完成实验，分析实验数据，并从中得出结论。

情感态度方面，学生们对物理学科的兴趣也有所提升。他们开始关注电磁感应在实际生活中的应用，比如新能源技术、节能技术等，这让我看到了他们对物理学习的热情。

当然，教学中也存在一些问题。比如，部分学生对楞次定律的数学表达形式掌握得不够扎实，这需要我在今后的教学中加