《感應電流的方向》微課程設計

姜玉祥

課前自主學習任務單

一、學習指南

● 1.課題名稱：

魯科版高二年級物理選修3-2《感應電流的方向》

● 2.達成目標：

（1）通過觀看教學視頻，觀察實驗現象，分析歸納探究感應電流的方向。

（2）初步掌握利用楞次定律判斷感應電流方向的方法。

（3）初步掌握利用右手定則判斷感應電流的方法，并明確使用條件。

● 3.學習方法建議：

（1）細心觀看、主動思考、完成任務單。

（2）邏輯縝密、認真分析、克服重重困難。

（3）歸納總結、科學方法、探究物理規律。

（4）親身體驗、動手實踐、力爭舉一反三。

（5）如有疑惑、記錄在案、共同探討。

● 4.課堂學習形式預告：

（1）任務單展示：展示優秀任務單。

（2）內容總結：總結感應電流的判斷方法及使用步驟。

（3）課堂檢測：檢查任務學習效果。

（4）思維拓展：感應電流的效果即“阻礙”的形式有哪些。

（5）知識深化拓展：楞次定律的廣義表述（能量角度學習理解）。

二、學習任務

通過觀看教學視頻自學，完成下列學習任務：

（1）用什么方法可以直觀判斷感應電流的方向？

（2）探究電磁感應中感應電流方向規律的步驟是什么？

（3）反復觀看實驗視頻，將右圖中線圈纏繞方向畫入圖中，并完成實驗記錄表。

（4）根據以上實驗記錄表總結感應電流方向的規律，即判斷方法。

（5）總結對“阻礙”的理解。

（6）通過觀看實例，請對下列判斷感應電流方向的步驟進行正確排序_________________。

（7）根據視頻講解及所學總結部分導體切割磁感線時感應電流方向的判斷方法。

三、困惑與建議

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附：微練習

例1：如圖1所示，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l。t=0時，bc邊與磁場區域邊界重合。現令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區域邊界的方向穿過磁場區域。請判斷當bc邊剛進入磁場時，線圈abcd中感應電流的方向。

例2：如圖2所示，當條形磁鐵突然向閉合銅環運動時，銅環里產生的感應電流的方向怎樣（順著軸線從左往右觀察）？銅環運動情況怎樣？

例3：如圖3所示，在水平光滑的兩根金屬導軌上放置兩根導體棒AB、CD，當條形磁鐵插入與拔出時導體棒如何運動？（不考慮導體棒間的磁場力）

《感應電流的方向》解析

《感應電流的方向》為魯科版物理《選修3-2》第二章第一節的內容。本節內容中高考的重點、難點是感應電流方向的判斷，即楞次定律及其特殊情況下的右手定則。同時本節課也是一個重要節點，是“靜態場”向“動態場”轉化的節點，所以本節對于電磁感應部分的學習至關重要。學習本節課之前學生對電、磁知識有一定的基礎;對三維空間已有一定程度的認識，但尚不能熟練掌握;對觀察、記錄分析、歸納、總結等科學方法都有接觸，但綜合運用能力有待提高。尤其是在課堂中進行探究實驗記錄、處理數據時，費時費力……針對以上原因，為輕松突破教學重難點，提高課堂教與學的效率，我特制作了此微課供學生課前自主學習。

此微課首先展示本節課的學習目標，讓學生明確本節課所要達成的目標，同時便于對照查找自己在學習中的不足。接著通過熟悉的感應電流產生條件的模擬實驗提出問題“不同實驗條件下，電流表的指針時而左偏，時而右偏，說明感應電流的方向不同，那么應如何判斷感應電流的方向”？從而激發學生的學習欲望，順利進入主題。進入主題后微課按照知識的產生過程依次詳細講解了以下內容。

● 探究實驗

探究實驗部分內容是學生學習本節課的重點所在，通過實踐活動，可以培養學生觀察、記錄信息、綜合分析處理信息以及高度歸納概括物理規律的能力。同時學生在知識的獲取過程中，可以培養嚴謹的科學態度，養成探究物理規律的良好習慣，提高自身的科學素養。所以，本部分內容是以問題為主線展開探究的。

首先通過實物錄像展示實驗用的器材：零刻線在中央的電流計、電池、線圈、條形磁體。接著以問題為導向，逐步深入地講解了探究實驗的五個步驟：

第一步：用試觸法判斷感應電流的方向與電流表偏轉方向的關系。將黃色導線一端與電流計負極相連接，另一端與電池負極相連接。紅色導線一端與電流計正極相連，用另一端輕觸電池的正極，觀察電流表指針的偏轉方向。發現電流表指針偏轉方向為：正進向正極偏，即負進向負極偏。通過學習，學生加深了對整個演示實驗的探究思路及實驗設計的合理性、科學性的理解。

第二步：觀察螺線管導線繞制方向。通過視頻特效放大功能展示實驗用螺線管，學生觀察螺線管導線繞制方向，并將其畫至任務單中的附圖中，無形中鍛煉了將情境圖形轉化為書面圖形物理模型的能力。

第三步：按照電路圖連接電路。電流計正極與螺線管上端相連，電流計負極與螺線管下端相連，以提高學生識別電路的能力，增強理論為實踐服務的意識。

第四步：完成實驗并記錄至實驗記錄表中。通過實驗實錄展示條形磁體N極在向下插入、拔出螺線管時，電流極指針的偏轉情況。繼而展示S極向下插入、拔出螺線管的過程中，電流極指針的偏轉情況。讓學生觀察后將實驗現象記錄至實驗記錄表中，養成良好的科學探究習慣。

第五步：根據上述記錄表分析實驗結論。

● 楞次定律

通過對記錄表的總結歸納，學生得出本節課的主題是判斷感應電流方向的方法，即楞次定律的內容：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。此表述較抽象，學生不容易完全理解，在實際應用中也很難準確把握。為了讓學生真正理解楞次定律，我在這里提出了四個問題：①誰在阻礙？②阻礙什么？③如何阻礙？④能否阻止？同時微課中還立體、動態地展現了兩種情境（磁通量增加、磁通量減小）幫助學生理解阻礙的含義。最后在理解的基礎上總結升華出應用楞次定律的步驟。同時在任務單中通過一個排序練習，讓學生動腦思考，真正從本質上理解感應電流的應用，為應用物理規律解決實際問題奠定基礎。

● 右手定則

右手定則為楞次定律在部分導體切割磁感線這種特殊情況下的感應電流方向的判斷方法。為了讓學生理解其統一性，我在設計本節內容時從模擬實驗出發，提出問題，構建物理模型，轉化為平面圖，從楞次定律出發得到結論，并類比左手定則引導學生總結出右手定則的內容。為了更形象地體現B、I、V三者的方向關系，用可以進行操作的手（旋轉、平移等）來幫助學生理解。

● 學以致用

為了鞏固所學知識，幫助學生理解，學以致用部分我精心設計了三道練習題。分別從三個角度，即通過產生感應電流磁場阻礙、通過相對運動來阻礙、通過形變來阻礙，這樣既加深鞏固了對楞次定律的內容的理解，又為后續學習做好了鋪墊。另外，每道題都附有詳細解析，同時有動畫演示，便于學生自主學習。

為了使學生明確學習過程的目標性，我在任務單中設定展示了本節課的達成目標，既讓學生在自己能力范圍內經歷頭腦風暴、鞏固已有知識、獲取新知識，又為更高層次的課堂教學目標實現奠定了基礎。

為了讓學生更好地利用微課順利完成既定目標，我在學生學習微課時設置了7項任務（參見任務單），以便使學生在完成任務的過程中逐步深入，不斷提高。

我通過將重點難點轉化為相關任務，充分發揮了“任務驅動、問題導向”功能，使學生的自主學習更加順暢和得心應手，提高了課堂教學的效率。

微課的使用使教師從傳統課堂中的知識傳授者轉變為學習的促進者和指導者，這意味著教師不再是知識交互和應用的中心，但他們仍然是學生進行學習的主要推動者。當學生需要指導的時候，教師便會向他們提供必要的支持。自此，教師成了學生便捷地獲取資源、利用資源、處理信息、應用知識到真實情境中的腳手架。伴隨著教師身份的轉變，教師也迎來了發展新的教學技能的挑戰。相信在不遠的將來，微課將成為學生自主學習的重要、高效的方式之一，教師也將為新的學習方式的轉變插上騰飛的翅膀！