“楞次定律——感應電流的方向”教學設計與反思

　　1.學情分析
　　從教材內容來看，楞次定律將學生知識范圍內有關“場”的概念從“靜態場”過渡到“動態場”，而且它涉及的物理量多，關系復雜，教學帶來了很大的難度。學習本課，需要注意的是引導學生在實驗的基礎上，讓學生經歷科學探究過程，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，鼓勵學生總結物理規律；同時，培養操作能力和探究意識。
　　2.教學目標
　　2.1知識與技能。
　　2.1.1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容。
　　2.1.2通過實驗過程的回放分析，體會楞次定律內容中“阻礙”二字的含義，感受“磁通量變化”的方式和途徑。
　　2.1.3通過實驗現象的直觀比較，進一步明確感應電流產生的過程仍能遵循能量轉化和守恒定律。
　　2.2過程與方法。
　　2.2.1觀察實驗，體驗電磁感應現象中感應電流存在方向問題。
　　2.2.2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。
　　2.2.3關注實驗現象的個性，找出實驗現象的共性，并總結出規律，培養學生的抽象思維能力和創新思維能力。
　　2.3情感態度與價值觀
　　2.3.1在實驗設計、操作過程中逐步積蓄探究熱情，培養學生勇于探究的精神。
　　2.3.2養成主動參與科學研究的良好學習習慣。
　　2.3.3能夠用因果關系和矛盾論的辨正觀點認識楞次定律。
　　3.教學重點與難點
　　楞次定律的探究實驗設計和實驗結果的總結；感應電流激發的磁場與原來磁場之間的關系；定律內容表述中“阻礙”二字的理解。
　　4.教學過程
　　4.1創設情境，質疑搭橋。
　　播放Flash課件（如圖1），再現情境，溫故知新。提出問題，引發思考：
　　問題1：在上述實驗中，我們已經得出感應電流產生的條件是什么？
　　學生：感應電流產生的條件是穿過線圈的磁通量的變化。
　　問題2：磁鐵插入與抽出時，指針偏轉的方向相同嗎？指針左偏與右偏意味著什么呢？
　　學生：指針偏轉方向不同，表明電路中的電流方向不同。
　　問題3：怎樣判斷線圈中產生的感應電流方向？
　　學生：如果事先搞清楚電流表的指針偏轉方向與電流進入方向之間的關系，就可以進一步確定線圈中的電流方向了。
　　（1）學生思考、討論：如何通過實驗來確定才針偏轉方向與電流進入方向之間的關系？
　　（2）設計如圖2所示電路，探究指針偏轉方向與電流進入方向之間的關系，并完成表1。
　　設計說明：從學生熟悉的情景入手，讓學生觀察條形磁鐵插入與抽出時，線圈中產生的感應電流的方向是不同的。
　　4.2提出問題，猜想假設。
　　提出問題：感應電流的方向由哪些因素決定?如何判斷感應電流的方向？
　　學生分組討論并猜想：感應電流的方向與磁場方向、穿過回路的磁通量的變化有關。
　　設計說明：培養學生善于觀察勤于思考的習慣，感悟如何發現問題、提出問題。
　　4.3設計方案，實驗探究。
　　學生結合探究問題和已準備的實驗器材設計實驗方案，交流各小組的設計方案對不同的實驗方案，實驗探究并記錄填寫完整；訓練學生結合實驗目的和已有條件設計實驗方案的技能；讓學生通過實驗操作獲得實驗結論；培養學生的動手及觀察能力和合作精神。
　　4.4總結物理規律。
　　教師：引領學生歸納出楞次定律的簡潔表述，引領學生理解“阻礙”有什么含義？當穿過閉合電路的磁通量增大時，感應電流的磁場與原磁場反向，“反抗”其增大；當穿過閉合電路的磁通量減小時，感應電流的磁場與原磁場同向，“補償”其減小。即：從磁通量的角度，“阻礙”就是指增“反”減“同”。
　　學生討論，歸納總結：楞次定律：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。
　　設計說明：學習如何科學分析問題，揭開現象看本質，得到科學結論。
　　4.5鞏固應用。
　　例1.如圖3所示，4根同樣光滑的細鋁桿a、b、c、d放在同一水平桌面上，其中a、c固定，b、d靜止地放在a、c桿上，接觸良好，O點為回路中心，當條形磁鐵一端從O點正上方向下插向回路時，b、d兩桿將（ ）。
　　A.保持不動
　　B.分別遠離O點
　　C.分別向O點靠近
　　D.因不知磁極極性故無法判定
　　【解析】磁鐵插向abcd構成的回路時，回路中磁通量增加，產生感應電流。同時，b、d中的電流又受到安培力作用而發生運動。
　　解法1：先假設N極插向回路，則原磁感線向下呈發散狀；因導線切割磁感線，由右手定則，可知感應電流方向俯視為逆時針；根據左手定則知b導線受到向右的安培力，d導線受到向左的安培力。再假設S極插向回路，也可以得到同樣的結論。答案C正確。
　　解法2：當磁鐵插向回路的過程中（無論哪極朝下），穿過回路的磁通量增加，金屬桿將向O靠近來阻礙磁通量增加。答案C正確。
　　5.教學反思
　　楞次定律這一知識點是極難理解的，如果直接教給學生，那么將有一大部分學生不能理解接受，因為學生的認知水平上還達不到這種高度。但是探究感應電流所用到的知識學生已經具備，本節課的成功之處在于通過演示實驗極大地激發了學生的求知欲，然后通過合理的引導，巧妙地將以前學過的知識點應用在這一部分，讓學生的思維有所依托。