《楞次定律》新課教學(xué)探究

譚小凌+汪梅蘭

【摘 要】為突破選修3-2中《楞次定律》這一節(jié)的難點(diǎn)，新課時(shí)以教材為載體，將教材中的演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樾〗M合作探究性實(shí)驗(yàn)。在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，歸納、總結(jié)出楞次定律，再將它用到練習(xí)中，進(jìn)一步加深了對(duì)它的理解。

【關(guān)鍵詞】原磁場(chǎng)；感應(yīng)電流；感應(yīng)電流的磁場(chǎng)；原磁通量的變化

楞次定律涉及的因素多，包括了原電流的方向、原磁場(chǎng)的方向、回路磁通量的變化、感應(yīng)電流的方向及感應(yīng)電流方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)。同時(shí)，楞次定律的理解比較抽象。因此，楞次定律成為本章的一個(gè)難點(diǎn)。要有效突破這個(gè)難點(diǎn)，必須充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓他們自己去探索、去發(fā)現(xiàn)。于是，在新課教學(xué)中，以教材為依據(jù)，將教材中的演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)樾〗M合作探究性實(shí)驗(yàn)。

一、創(chuàng)設(shè)情景——引入新課，激發(fā)興趣

教師活動(dòng)：輕質(zhì)鋁環(huán)套在可拆變壓器豎直放置的條形鐵芯上，在接通電源的瞬間，出現(xiàn)了鋁環(huán)上跳的現(xiàn)象。鋁環(huán)為什么會(huì)上跳呢？

學(xué)生活動(dòng)：猜想討論

教師活動(dòng)：不能否定學(xué)生的任何猜想，給學(xué)生留下探索的欲望。

二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探索實(shí)驗(yàn)

學(xué)生活動(dòng)：探究一、為探究電流流入電流表時(shí)，其指針偏轉(zhuǎn)方向跟電流的關(guān)系。設(shè)計(jì)、連接電路，并完成表1。

教師活動(dòng)：根據(jù)探究發(fā)現(xiàn)，只要有電流表就能判斷電流的方向。我們還能找到不通過(guò)電流表也能判斷電流方向的方法嗎？

學(xué)生活動(dòng)：猜想。

學(xué)生活動(dòng)：探究二、設(shè)計(jì)、連接電路，按四種方式探究感應(yīng)電流方向遵循的規(guī)律。

教師活動(dòng)：規(guī)定：B原方向是磁鐵磁場(chǎng)的方向；Φ原變化是線圈磁通量的變化；I感的方向是線圈電流方向；B感的方向是線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向；I原的方向是將條形磁鐵等效為環(huán)形電流，環(huán)形電流的方向，完成表2。

三、分析現(xiàn)象，得出結(jié)論

教師活動(dòng)： B感與？椎原變化的關(guān)系是什么？

學(xué)生活動(dòng)：甲：B感阻礙？椎原增加；乙：B感阻礙？椎原減小；丙：B感阻礙？椎原增加；丁：B感阻礙？椎原減小。

教師活動(dòng)：能否歸納出更簡(jiǎn)潔的形式？

結(jié)論一、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。我們把它叫做楞次定律。

教師活動(dòng)：借助多媒體對(duì)楞次簡(jiǎn)介，讓學(xué)生了解他在電磁感應(yīng)現(xiàn)象建立過(guò)程中的貢獻(xiàn)，讓學(xué)生體會(huì)探索自然規(guī)律的態(tài)度與精神。

教師活動(dòng)：從因果關(guān)系和能量守恒兩個(gè)方面理解楞次定律，完成表3。

教師活動(dòng)： B原和B感的方向與回路磁通量的變化有什么關(guān)系？

學(xué)生活動(dòng)：分析、對(duì)比四種情況，并歸納。

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生歸納B原與B感的方向滿足“增反減同”。

教師活動(dòng)：對(duì)比原電流和感應(yīng)電流的方向，它們間有什么關(guān)系？

學(xué)生活動(dòng)：分析、對(duì)比，歸納出原電流與感應(yīng)電流的方向滿足“增反減同”。

教師活動(dòng)：將螺旋管等效為磁鐵，條形磁鐵相對(duì)螺旋管運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？

學(xué)生活動(dòng)：分析、對(duì)比四種情況。

教師活動(dòng)：條形磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)滿足“來(lái)拒去留”。回路磁通量增加時(shí)，條形磁鐵受到通電螺線管的排斥；回路磁通量減小時(shí)，條形磁鐵受到通電螺線管的吸引；

結(jié)論二、感應(yīng)電流總要阻礙產(chǎn)生它的原因。——楞次定律的另一種表述。

四、課堂練習(xí)

例題1 法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，如圖1所示。軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個(gè)線圈，當(dāng)M線圈電路中的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，線圈N中的感應(yīng)電流沿什么方向？

學(xué)生活動(dòng)：完成下問(wèn)，歸納解題思路。

能產(chǎn)生感應(yīng)電流的閉合回路是哪個(gè)線圈？M線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是原磁場(chǎng)，進(jìn)入N線圈方向？ N線圈中磁通量變化的規(guī)律是？ 判斷感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向是？（楞次定律） 判斷出感應(yīng)電流方向在N線圈中是？（安培定則）

教師活動(dòng)：1、運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的思路。解題思路：先定原，在定變，減相同，增相反，安培定則來(lái)判斷。

2、拓展：若M線圈開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合瞬間，線圈N中感應(yīng)電流的方向是？

學(xué)生活動(dòng)：分析、解答、講解。

五、鞏固練習(xí)

六、課堂小結(jié)

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，規(guī)律性教學(xué)應(yīng)該回歸到探究的過(guò)程，而不以獲得結(jié)論為目的。通過(guò)小組合作探究，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的能力，合作交流的能力，歸納總結(jié)的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力。為了將探究過(guò)程難度降低，教師適當(dāng)引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與制定。學(xué)生小組合作探究實(shí)驗(yàn)，記錄觀察結(jié)果。教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)課堂練習(xí)，給學(xué)生提供思考的方向，引導(dǎo)學(xué)生去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，達(dá)到促進(jìn)楞次定律理解的目的，降低楞次定律的難度。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪志杰.例析 2006年高考理綜卷對(duì)“電磁感應(yīng)”的考查[J].數(shù)理化解題研究：高中版，2006 .

[2]張大昌，彭前程.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理[M].北京：人民教育出版社，2004.