11楞次定律精品

§4.3楞次定律
“楞次定律”是高中物理电磁学部分的重要内容，也是高中教学的难点。

传统的教学设计是：教师演示实验→学生观察实验→教师引导学生分析得出楞次定律→讲解例题→课堂训练→课后巩固。

在通常物理教学过程中对“楞次定律”的探究采用的是表格法，即收集原磁场方向、磁感应强度的变化、感应磁场方向、感应电流方向等多个研究变量的信息，然后分析多个变量的关系，归纳总结得出结论。

按照这样的流程操作，虽然也能让学生学会如何应用楞次定律来判断感应电流的方向，但不难看出这种教学模式仍为“师传生受”，学生还是被动地接受知识，即使学会了，也不能算会学，而且学生的创新精神和实践能力亦难以得到进一步培养，教学实践表明这种分析归纳方法由于涉及相关因素太多，学生找出规律较为困难。

面对新课程改革的要求，为营造一个让学生自主学习的良好环境，本节内容采用“探究式”教学，即：“创设一个问题情境→学生讨论→猜想→设计实验→探索实验→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→巩固练习”。

这样通过让学生自己动手操作、动眼观察、动脑思考，引导他们自己获取知识，不仅活跃了课堂气氛，还发展了学生的思维能力和创新能力。

探究课题的选择
基于这种考虑，本节课的探究方案创造性地设计为“两步”：
第一步：学生分组探究当磁铁移近或远离闭合导体线圈时，观察导体线圈与磁铁的相互吸引或排斥现象，通过右手螺旋法则探究感应电流的方向。

由此得出结论：感应电流总是要阻碍引起感应电流的相对运动。

第二步：利用原副线圈实验，控制原线圈中电流变化情况，探究副线圈中产生的感应电流方向的规律。

这是一种逐步递进的探究过程，这样的设计符合学生的认知水平，因为学生实验观察到的是导体与磁铁间阻碍相对运动的规律，由感应磁场方向得出感应电流方向比较容易。

进而将两步分别得出的结论：①感应电流总是要阻碍引起感应电流的相对运动；②感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

引导学生对比分析后概括得出楞次定律的准确表述。

这样做，符合物理学史上的科学研究顺序，能使学生逐步体验探究的实质，提高学习兴趣。

另外，也与已经学过的电磁感应现象的叙述顺序一致，容易由直观的相对运动转向较为抽象地以磁通量及磁通量变化为研究变量的探究，符合一般认知规律，突破了难点，使研究逐步深入，学生易于理解。

一、教学目的
1．熟练运用楞次定律判断感应电流的方向。

2．熟练运用楞次定律，由感应电流的方向判断引起感应电流的原磁场方向及磁通量变化。

3．理解楞次定律与能的转化和守恒定律的一种具体表现形式。

二、教学重点：熟练运用楞次定律解决实际问题。

三、教学难点：熟练运用楞次定律解决实际问题。

四、教学方法：实验+启发式
五、进行授课
情景1：教师播放Flash课件图1，再现情景，温故知新。

教师：在上述实验中，我们已经得出感应电流产生的条件是什么？
学生：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。

教师：磁铁插入与抽出时，指针偏转的方向相同吗？指针左偏与右偏意味着什么呢？
学生：不同。

指针偏转不同，表明电路中的电流方向不同
教师：如何才能知道线圈中产生的感应电流方向呢？（学生之间讨论，必要时，教师给予适当的引导）
学生：如果事先搞清楚电流表的指针偏转方向与电流进入方向之间的关系，我们就可以进一步确定线圈中的电流方向了。

二、确定课题、分组探究
教师：如何才能知道指针偏转方向与电流进入方向之间的关系？是否可以通过实验来确定呢？（学生先进行思考、讨论）
情景2：学生实验1：学生按图2接好电路，探究指针偏转方向与电流进入方向之间的关系，并完成下表。

教师：如果在上述图1实验中，观察到指针向右或向左偏转，能否确定线圈中的感应电流方向？
学生：电流表指针向右偏，表明电流从“正”（右）接线柱进入，进而知道线圈中的电流方向。

教师：感应电流的方向是否遵循什么规律？下面通过实验来进一步探究。

情景3：学生实验2：教师幻灯图1，学生接电路，做实验并填附表
附表实验：探究感应电流方向的判定方法
三、互动交流、突破难点
情景4：教师分别投影两组同学的实验记录表，寻找共性，归纳结论，并回答问题。

教师：你怎样确定感应电流的磁场方向？
学生：当穿过回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当穿过回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。

教师：知道感应电流的磁场方向，怎样确定闭合回路中的感应电流方向？
学生：根据安培定则判定出感应电流的方向。

教师：穿过闭合回路的磁通量的增减会导致什么结果？
学生：闭合回路中有感应电流产生。

教师：感应电流的周围又存在什么？
学生：存在磁场。

教师：感应电流的磁场B感是否总是与回路中原磁场B原反向？感应电流的磁场是否总是阻碍回路中原磁通量Φ原的变化吗？
学生： B感与B原不总是反向，但是，感应电流的磁场总是阻碍回路中原磁通量的变化。

教师：由上面的实验可以看出，感应电流磁场的方向与原磁场方向有密切的关系，而感应电流与它的磁场也是紧密联系的，我们是否可以用感应电流的磁场来联系感应电流方向呢？
学生1：感应电流的磁场总是阻碍穿过线圈的原磁通量的增加或减小。

学生2、学生3……
情景5：教师逐步放映下面各量关系，引领学生归纳出楞次定律的简洁表述。

教师：俄国物理学家楞次通过研究，早在1833年就总结出判定感应电流方向的方法，后人称之为楞次定律，其内容是：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。

四、拓展延伸，深化理解
教师：通过实验记录，楞次定律中，“阻碍”有什么含义？
学生：（多种相似的说法，略）
教师（总结）：当穿过闭合电路的磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场反向，“反抗”其增大；当穿过闭合电路的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，“补偿”其减小。

即：从磁通量的角度，“阻碍” 就是指增“反”，减“同”。

情景6：互动练习
[例题1]：如图3，当线圈ABCD向右远离通电直导线时，线圈中感应电流的方向如何？
互动填表，得出感应电流方向，并归纳利用楞次定律判定感应电流方向的步骤：
1．明确闭合回路中原磁场的方向；
2．判断穿过闭合回路的磁通量如何变化；
3．由楞次定律确定感应电流的磁场方向；
4．利用安培定则确定感应电流的方向。

[练一练]：法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图4所示。

软铁环上绕有M、N两个线圈，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？（学生思考讨论回答，教师总结）
图4
[例题2]：如图5所示，A、B都是很轻的铝环，A环是闭合的，B环是断开的，现用一条形磁铁的任一极去靠近或远离A、B两环，分别会产生什么现象？（学生思考回答后，播放视频并解释现象）
教师：从上例可以看出：从力的角度，“阻碍” 是指电磁感应现象总是阻碍磁铁和线圈间的相对运动
[思考与讨论]：在手持磁铁运动向A环运动时，人克服什么力做了功？能量是怎样转化的？
学生：人手持磁铁向A环运动时，人克服磁场力做了功，并通过做功将机械能转化为电能。

教师：从能量角度可以看出，通过阻碍实现了能量的转化，这表明楞次定律也遵循能量的转化和守恒定律。

板书设计：
利用楞次定律判断感应电流的方向——操作步骤：
①明确原磁场方向。

②明确穿过闭合电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的磁场方向。

④利用安培定则确定感应电流的方向。