1、楞次定律探究式教学设计楞次定律探究式教学设计一、设计指导思想： 1、随着人类知识总量的急剧增加，新技术革命浪潮的兴起，以及随之而行的教学改革，旧的教学模式已不再适应当今的教学，现在的教学要注重学生认知目标、能力目标与情感目标的统一。重视培养学生正确的思维方法和独立思考，手脑并用，积极探索等良好的学习习惯。培养学生自治，自理，自学等各种能力。要想实现上述目标，就要优化课堂设计。 2 “楞次定律”是人教版高中物理第十五章电磁感应一章教学的重点和难点内容，设计一个从新课引入新课教学课堂练习的完整的课堂教学过程。在设计与制作的过程中把物理课件与其它的教学教法相结合，把课件模拟实验与教师演示实验和学生动
2、手操作实验相统一，把物理课件引入课堂教学，探讨突破教学难点，提高教学效率，优化教学的手段，增强学习兴趣，培养思维能力等正、反两个方面的影响。 3、教师引导学生动手做实验，通过观察实验现象，分析归纳实验结果，培养学生的动手能力和观察能力，通过自己的探索深刻理解楞次定律，能熟练运用楞次定律解决实际问题。二、教学目标设计： 1、知识掌握目标：正确理解楞次定律，能熟练应用楞次定律判断各种情景的感应电流方向。 2、能力培养目标：着重培养学生的实验观察能力、归纳综合能力、应用物理原理解决实际问题的能力。 3、教学优化目标：通过课件演示和动手操作实验，调动学生参与课堂活动，激发学生思维，让学生自主探究和归纳
3、总结，从而增强学习兴趣。应用课件突破教学难点，扩大教学容量，提高教学效率。三、重点难点分析 1、使学生清楚地知道，引起感应电流的磁通量的变化和感应电流所激发的磁场之间的关系是这一节课的重点。 2、教材通过简单的实验介绍就给出了楞次定律，没有演绎，推理的过程。给学生理解楞次定律带来困难。 3、楞次定律是根据闭合回路磁通量的变化来判断感应电流的方向的一个定律,该定律涉及的物理概念较多,有原磁场、感应电流的磁场、磁通量、感应电流等概念，且涉及到磁感线空间分布和磁通量的动态变化过程分析，在应用该定律时，还要用右手螺旋定则。这种多个物理概念的同时综合应用，构成了学生学习的难度。另外，可以应用楞次定律来解
4、决的物理情景较丰富，在应用的过程中，对学生知识能力的迁移以及灵活应用物理规律解决实际问题的能力要求较高，这也构成了学生学习的难度。 4、学生在理解楞次定律时，注意力往往集中在原磁场和感应电流的磁场上，对“阻碍”不能仔细认识，往往把“阻碍”理解为“相反”。这就要求教师引导学生对楞次定律逐词逐字的理解。四、教学策略：首先通过设置疑问激发学生学习兴趣，再以学生自主实验探究为主，教师引导、课件模拟实验及形象化演示为辅，帮助学生归纳总结判断感应电流的方法-楞次定律，并引导学生对楞次定律逐词逐字的理解，以攻克本节课的重难点内容。五、教学过程设计：（一）、新课引入 1、设置疑问设置疑问有两个目的：一激发学生
5、兴趣，二引导学生自学。 学生掌握已有知识需要经过以下几个过程，熟悉相关知识，为学习新知识做准备的阶段。明确遇到的问题，在教师的引导下掌握思维方法通过积极思考，找到新旧知识的联系，解决遇到的问题的阶段。总结归纳，把握联系，抓住关键，巩固和深化所学知识的阶段。因此，设置疑问不要故弄玄虚，要由浅入深，层层递进，环环相扣，要抓住重要规律，主要实验现象，形成主线，突出主线，以便引导学生完成本节的学习。 疑问1、金属棒ab在裸露的金属筐架上做切割磁感线运动，有无感应电流产生。怎样确定感应电流的方向？ 回答此问时学生可以看书，做实验，可以讨论。用两个滑动变阻器接在电流表的两端，滑动变阻器中间放一个蹄形磁铁，
6、金属棒ab在滑动变阻器的金属杆上做切割磁感线运动教师在学生回答后用课件演示产生感应电流的过程。学生通过对这个问题的回答，复习了相关知识，为学习新知识做了准备。 疑问2、磁铁插入或拔出线圈的过程中，有无感应电流产生。怎样确定感应电流的方向？学生实验观察并讨论。学生通过讨论，同学对有无感应电流有正确认识。但对怎样确定感应电流的方向所有同学都很迷茫。教师用课件演示产生感应电流的过程。指出这种情况下判断感应电流的方向，就是我们今天要探究的问题。 通过此问，让学生明确遇到的问题，激发学生的学习兴趣，调动学生的探究欲望。“条形磁铁插入闭合线圈产生感应电流” 的模拟动画与学生操作的演示实验是统一的，该模拟实
7、验的优点在于可以定格放映以便清楚地观察电流的方向，目的在于激发学生寻求判断感应电流方向的方法。2、理清思路，明确解决问题的途径 教师引导学生观察上面两疑问的实验，猜想感应电流的方向和那些因素有关。学生代表回答后教师总结，感应电流的方向和磁通量的变化情况有关，我们可以通过实验找出感应电流的方向和磁通量的变化之间的关系，为此我们要解决以下几个问题。1流过电流表的电流方向和电流表指针偏转方向间的关系2原来磁场在线圈中的方向3穿过线圈的磁通量的变化情况4感应电流方向5感应电流磁场方向6原来磁场方向和感应电流的磁场方向间的关系（二）、新课教学 1、指导学生通过观察实验回答上述问题 1选旧干电池用试触的方
8、法确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系。学生上自主做实验，教师用课件演示，明确对电流表而言，电流从哪个接线柱流入，指针向哪边偏转。2研究条形磁铁插入线圈的过程中，原磁场方向，穿过线圈的磁通量的变化情况，感应电流方向，感应电流磁场方向。“原磁场方向”“磁通量的变化情况”“感应电流方向”“感应电流磁场方向”的分析过程及寻找规律用表格处理。设计一个描绘四个物理过程的大表格如下。N极插入N极拨出S极插入S极拨出原磁场方向原磁通量的变化感应电流方向感应电流磁场方向原磁场与感应电流磁场方向的关系学生先做实验，自主探究。然后教师用课件模拟演示每个实验过程。同时，要求学生把结果填入表中，以便实现从实物实验到
9、模拟实验再到平面图的抽象，达到寻求物理规律、培养学生抽象思维的目的。 2、指导学生得出结论：1回路磁通量增大时，两磁场的方向相反。2回路磁通量减小时，两磁场的方向相同。3、教师提出问题：1怎样根据磁通量的变化情况判断感应电流的磁场方向？学生讨论回答后教师总结：增反减同。2知道感应电流的磁场方向，怎样判断感应电流的方向呢？学生讨论答：用右手螺旋定则判定回路感应电流方向。 4、教师总结：楞次定律感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。5、让学生仔细阅读课本上的楞次定律的表述。然后讨论：如何理解定律中的“阻碍”两字？1谁起阻碍作用：要明确起阻碍作用的是“感应电流
10、的磁场”2阻碍什么：感应电流的磁场阻碍的是磁通量的变化。3怎样阻碍？阻碍不是阻止，阻碍也不总是相反。（当原磁通量增大时，感应电流产生的磁场方向与原磁通量方向相反；当原磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与原磁通量方向相同）4阻碍结果：“阻碍”只是延缓了磁通量的变化，线圈中的磁通量还是在变化的。只是变的慢了。6、思考归纳：已知如图，通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向，并总结判断感应电流的步骤。分析：I（1）、原磁场的方向：向里（2）、原磁通量变化情况:减小（3）、感应电流的磁场方向:向里（4）、感应电流的方向:顺时针教师引导学生根据此题的求解过程归纳解题
11、的四个步骤：（1）明确穿过闭合回路的原磁场的方向。（2）明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少（3）根据楞次定律确定感应电流磁场方向(4)利用安培定则判定感应电流的方向7、电磁感应现象中能量的转化：提出问题：你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗？如果能，请用简洁的语言进行概括，并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论？学生分析讨论，得出结论：a.感应电流总要阻碍相对运动 b. 楞次定律表明感应电流总是在阻碍着它自己的产生。因此为了得到感应电流就必须克服这种阻碍作用做功，使其他形式的能转化为电能。转化过程中遵循能量守恒定律。8、课堂练习设计每一道题都进行物理过程的动画制作，使抽
12、象的物理过程直观化，在每一个画面上都安排了应用楞次定律解题的四个步骤，目的在于让第一次接触楞次定律的同学首先按基本思路和基本步骤来解题。练习一：如下图，试判断当开关S闭合和断开的瞬间， 线圈ABCD中的电流方向。用课件演示例题情景及讲解过程练习二：如下图，当变阻器R的滑动头向右滑时，流过R1的电流方向是_。 用课件演示例题情景及讲解过程练习三、磁铁的N极靠近金属圆环的过程中，环中感应电流的方向如何？用课件演示例题情景及讲解过程9、课题小结：师生共同小结本节课的主要内容、研究的思路、研究的方法。（本节课通过同学们亲自动手实验、分析、讨论，得出了确定感应电流的方法，即楞次定律。）1感应电流的方向楞
13、次定律：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。（师指出上述结论是物理学家楞次概括了各种实验结果提出的，并对楞次的物理学贡献简单介绍）2从导体和磁体相对运动角度表述：感应电流总要阻碍相对运动（从反证法的角度分析指出：楞次定律与能量转化与守恒定律的一致性）3对楞次定律的理解：（对照表格所填写的内容说明）（1）正确区分“原来磁场方向”、“原来磁场的磁通量变化”、“感应电流的磁场方向”。（2）正确理解“阻碍”的含义，应有“反抗”和“补偿”两层意思，不能和“阻止”、“相反”等同。六、板书设计：第三节、楞次定律感应电流方向 1、定律内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应
14、电流的磁通量的变化。 2、理解途径：1从磁通量变化的角度看：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化。2 从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动。3从能量转化的角度看：其他形式的能转化为电能。 3、解题步骤：1明确穿过闭合回路的原磁场的方向。2明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少3根据楞次定律确定感应电流磁场方向4利用安培定则判定感应电流的方向七、这样设计的优点 1、在课堂教学中注重多种能力的培养：本节内容应以实验为主，通过实验总结楞次定律。往常，都是由教师演示，学生观察，得出结论。但本节课以学生为主，让学生实验，得出结论，验证结论等等，教师只起引导和组织的作用，这样不仅能让学生对楞次定律理解深刻，而且也培养了学生实验操作技能以及分析、归纳、概括、总结等逻辑思维能力。 2、用现代化教学手段进行教学：虽说实物演示最直观明了地反映事物的某些现象，但通过它我们只能看到一些宏观现象，对定律微观本质的分析（比如：磁极周围的磁感线既看不见，又摸不着）就无能为力了，教师将现代化教学手段引进课堂，用微机动画模拟，生动形象地展示两磁场间“阻碍”作用，不仅突出本节的重点，还突破了难点，使学生对定律有一个深刻理解、生动的记忆，同时又激发了学生的学习兴趣。
