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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date楞次定律教学设计10.15楞次定律教学设计楞次定律教学设计教材分析楞次定律是选修3-2第四章电磁感应中非常重要的一节课,电磁感应在生产生活中应用广泛,楞次定律是电磁感应的基础知识。通过初中物理的学习,同学们已经初步认识磁能生电。通过高中物理的学习,同学们在本节课之前已经认识感应电流的产生条件。感应电流的方向究竟由哪些因素决定?遵循什么规律?是本节课解决的问题。从定性认
2、识逐渐深入走向定量分析是物理学的研究方法,楞次定律起到承上启下的作用,为电磁感应定律的学习做好铺垫。影响感应电流的方向因素包含原磁场的方向和磁通量的大小变化两个因素,楞次定律基本规律具有隐蔽、抽象、复杂的特点,学生理解较为困难,因此楞次定律是高中物理教学难度较大的一节课。教学方法 情景教学法、分组实验探究法、观察归纳总结法、讲授法、讲练结合法。教学目标(1)知识与技能通过实验记录不同情况下感应电流的方向,归纳总结感应电流方向的规律;理解并学会运用楞次定律判断感应电流方向;知道感应电流对引起磁通量变化的相对运动阻碍作用。(2)过程与方法培养学生亲自动手操作实验的能力和观察实验现象的能力;学习用实
3、验手段研究物理问题和解释现象的科学方法;培养分析、归纳、总结物理规律的能力。(3)情感态度与价值观通过实验探究,激发学生学习科学知识的兴趣;让学生参与问题的解决,培养学生科学的探究能力和合作精神;培养学生实事求是、不怕困难的科学态度和追求真理的精神。教学重点与难点 通过实验探究,归纳总结得出楞次定律,理解并学会应用楞次定律。教学过程与设计(一) 魔管实验 导入新课第一次将磁铁从玻璃管上端静止释放,观察到磁铁迅速下落。第二次把铝管套在玻璃管外侧,重复实验,观察到磁铁下落明显变慢。这是为什么?会是吸引力吗?磁铁和铝管并不吸引;会是摩擦力吗?两种情况下摩擦力完全相同。那会是什么力?磁铁和铝管没有直接
4、接触,他们通过一种特殊物质磁场产生相互作用力。结合上节课学习的内容,产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。铝管本身就构成环形闭合回路,磁铁穿过时磁通量变化,会产生感应电流。感应电流产生磁场,和原有的磁铁磁场间发生相互作用力。本节课的探究内容就是原磁场方向和感应电流磁场方向之间的关系。魔管实验设计的目的是:引起学生的认知冲突,激发探究欲望。(二) 楞次小船 突破重点 我和学生一起用玻璃槽、易拉罐、泡沫板、废旧笔芯、磁铁制作了“楞次小船”。我们依据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理,观察磁铁和小船之间“相互排斥”或“相互吸引”的现象,判定感应电流磁场方向。若观察到磁铁和小船相
5、互排斥,说明原磁场和感应电流磁场是同名磁极相对,我们就可以标出感应电流磁场的N极和S极,进一步标出感应电流磁场方向。原实验设计思路是利用灵敏电流计测定感应电流方向,然后结合线圈绕向,用右手螺旋定则判定出感应电流磁场方向,最后用列表法归纳总结规律。存在缺点是涉及因素较多,一共有灵敏电流计偏转方向、感应电流方向、线圈绕向、感应电流磁场方向、原磁场方向、磁通量大小变化六大因素。原实验探究内容是原磁场方向和感应电流磁场方向之间的关系,一个是磁场一个是电流关系隐蔽复杂,学生很难独立思考发现规律,更多的是从老师口中被动接受;本实验探究内容是原磁场方向和感应电流磁场方向之间的关系,两个都是磁场,关系简单直接
6、;原实验观察指针摆动,实验现象抽象,本实验观察小船运动,实验现象生动;原实验涉及因素六个,本实验涉及因素三个。(三)实验探究 归纳总结课堂上我引导学生进行楞次小船实验,判定感应电流磁场方向,归纳总结出“增反减同”的规律。然后应用已学过的“安培定则”,判定感应电流方向,利用自制二极管电路检验,最终发现楞次定律。首先,我引导学生自主设计出实验方案。一共四种情况:N极插入、N极拔出、S极插入、S极拔出,记录两个关键因素:原磁场方向、感应电流磁场方向。接下来,分组进行实验,完成记录。观察实验记录,规律并不清晰,探究遇到困难。这时我会鼓励学生:爱因斯坦告诉我们“要相信自然界的基本规律一定是简单的”。物理
7、探究的过程有时就像福尔摩斯探案的过程,是否遗漏重要的因素。回到探究的起点,产生感应电流的原因是磁通量发生变化。接下来,我利用自制动画展示磁通量变化,蓝色的圆代表小船横截面,红色的线代表磁感线。我们可以清楚观察到N极插入时磁通量增大,N极拔出时磁通量减小。最后,完善实验记录,分组讨论,归纳总结。课堂上,绝大部分同学都能够对比第一行和第四行,发现磁通量增加时感应电流磁场和原磁场方向相反;对比第二行和第三行,发现磁通量减小时感应电流磁场和原磁场方向相同,即“增反减同”。(四)电路检验 火炼真金利用二极管的单向导电性自制电路,在线圈外并联两只方向相反的二极管。让同学们应用探究结论,分组讨论如果用磁铁N
8、极插入线圈,哪个二极管会发光?N极插入磁通量增大,感应电流磁场与原磁场方向相反,用安培定则判定出感应电流方向,结论是左侧二极管发光。然后亲自动手操作,实验事实证明探究结论完全正确。物理学家楞次用一句话巧妙地把以上结果表达为:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。(五)魔管揭秘 来拒去留重新观察实验中磁铁和小船相互作用力的特点。我们不难发现N极插入和S极插入时,相互排斥;N极拔出和S极拔出时,相互吸引。当磁铁想要靠近与小船相见,受到抗拒作用;当磁铁想要远离与小船离别,受到挽留作用;真是“相见时难别亦难”。这其实也是楞次定律的另一种表述“来拒去留”。课堂导入实
9、验中我们所用的铝管可以看成是由一层一层铝环共同组成。当磁铁在铝环上方,下落靠近铝环时,它们相互排斥,磁铁受到向上的作用力;当磁铁在铝环下方,下落远离铝环时,它们相互吸引,磁铁仍然受到向上的作用力。原来磁铁下落过程中一直受到向上的作用力,这就是磁铁下落变慢的原因。课堂小结楞次定律是一场爱情小磁铁正在慢慢靠近,小线圈感受到爱意像磁通量般增加。但是孤孤单单不由自主,产生感应电流发出相反磁场,或者干脆向远离的一方躲开。为什么要这么做,少女情怀作祟还是害怕被爱。只是单纯地想要阻碍小磁铁的爱意增加。青春就是这么不明不白糊里糊涂。小磁铁感到悲伤无助慢慢离开,小线圈感受到爱意像磁通量般减少。但是无论如何她发现还是喜欢着小磁铁。产生感应电流发出相同磁场,或者干脆向靠近的一方追去,只是想要挽留把他拉回身边,然而一切都已过去阻碍不能阻止。青春就是这么不明不白糊里糊涂。板书设计原磁场方向感应电流磁场方向安培定则感应电流方向感应电流方向-课外活动 自主查阅资料,设计并且制作一个楞次定律实验演示装置,目的是加深对楞次定律的理解,培养学生独立思考和动手操作的能力。教学反思我的教学设计意图让学生从现象出发探寻规律发现本质,体会物理学的科学方法,体验科学发现的艰辛和快乐。 虽然付出了不少努力,我自己依然觉得这节课内容较多,存在很多缺点。