楞次定律教学设计 详案

学生：当开关 S 闭合时，能得到电流
是顺时针方向的（线圈以外电路中）
图3
教师：那原磁场 B0 的方向呢？
学生：根据安培定则，能得到 B0 是顺时针方向的，通过线圈 N 的磁场是向
下的。
教师：开关断开瞬间，原磁场磁通量增大还是减小？
学生：减小
教师：感应磁场的方向呢？
学生：根据楞次定律，感应电流的磁场应阻碍原磁场磁通量得减小，所以感
这节课我们探究了楞次定律，学会了用楞次定律处理一般电磁感应问题和导
线切割磁感线问题的方法和步骤；学会了楞次定律与安培定则结合使用，使我们
对电磁感应有了更深一层的理解和认识。
同学们通过分组实验和讨论，掌握了实验探究的基本方法—分类比较法，实
验能力有了明显的提高。
（五）作业（2 分钟）
将课后习题第 5 题作为课后作业，并要求学生查阅相关资料，科学家楞次探
图2
（2）实验过程 让学生在各种情况中，分别观察检流计指针的偏转方向，并记录实验数据 （注意：检流计指向正向时电流为由检流计正极流向负极。） 在完成实验的基础之上引导学生设计并填写表格，填完表格后引导学生结 合安培定则确定感应电流磁场的方向。 学生做实验时，教师巡回指导，处理学生实验中出现的各种问题，保证实验 的顺利进行。
究此定律时的过程和故事。
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六、板书设计
楞次定律
一、概念：
三、楞次定律：
例题：
感应电流的磁场 B'
感应电流的磁场总要阻碍引起感应
二、实验探究： 疑问： 1.感应电流方向如何变
化？ 2.感应电流磁场方向有
电流的磁通量的变化
1.安培定则得 B0 顺时针
2. B0 通量减小
四、楞次定律的判定步骤：
3.由楞次定律得 B ' 向下
德州学院第五届教学技能大赛
楞次定律
教学设计 详案
推荐单位 参赛选手 所学专业
物理系 刘宗耀 物理学
学科层次
本科
楞次定律教学设计 详案
一、教学目标
1、知识与技能：掌握楞次定律的主要内容，能熟练运用楞次定律判断感应 电流方向。
2、过程与方法：通过楞次定律的探究过程，掌握实验探究的基本方法；初 步掌握比较总结法这一研究方法。
应磁场 B 的方向应与 B0 方向相同，为向下的。
教师：感应电流的方向应该是怎样的？
学生：根据安培定则，感应电流的方向应该是顺时针的。
教师：非常正确！刚才解题时就按照上面总结出的楞次定律解题步骤解的，
只要熟练掌握这一步骤，这类问题便可迎刃而解。接下来我们练习用右手定则解
决导线切割磁感线的问题。
（四）课堂小结（4 分钟）
3、 情感态度与价值观：培养学生对探究的兴趣、抽象思维能力以及严谨的 科学态度。
二、重点难点
重点：实验探究楞次定律的主要内容；运用楞次定律解决具体问题的方法 与步骤。
难点：楞次定律与安培定则的结合运用；楞次定律中阻碍的理解。 关键：楞次定律探究实验
三、教具与学具
条形磁铁、螺线管、导线若干、检流计、带有铝环的支架以及楞次定律探究 实验和表格的课件。
四、教法与学法
1.教法选择 以实验法为主，讲授法和讨论法为辅。主要采用实验探究法得出楞次定律；
重点内容和难点知识，由教师以讲授的形式呈现给学生；在教师指导下由学生的 分组讨论，得出结论，培养学生的语言交流能力和分析能力。 2.学法指导
本课结合教法，引导学生通过以下学法进行学习。 实验探索法:本课创设了有趣的物理实验，反复思考物理现象的原因和结果，
关系。自己设计表格，记录本组讨论结果。
表2
实验项目 原磁场 B 的方
向 原磁场磁通量
的变化 感应电流磁场
B ' 的方向
① 增加
② 减小
4
③ 增加
④ 减小
B 与 B ' 方向 的关系 图解
相反
B 增加 B'
相同
B 减小 B'
相反
相同
增加
B 减小
B'
B'
讨论归纳： 教师：根据表 2 内容让学生分组讨论感应电流磁场方向与原磁场变化的关
表1
3
①
②
实验项目
③
④
感应电流方向
正向
反向
反向
正向
数据分析 ： 教师：大家很容易能看到，在不同实验条件下感应电流的方向是不同的，但
是通过上表很难看出它遵循什么规律。 既然从电流直接入手无法得出结论，我们就研究感应电流磁场所遵循的规
律。实验○1 中，原磁场方向是怎样的？ 学生：向下 教师：原磁场的磁通量是变大还是变小？ 学生：变大 教师：螺线管中磁场方向如何？ 学生：向上 教师：二者磁场方向有何关系？ 学生：相反 教师：好，大家就按这个顺序分组讨论实验②、③、④的螺线管磁极和磁场
系，用最简洁的语言概括出本组的结论。 在学生分组讨论的同时教师巡回指导，然后由各组代表公布本组的成果并在
全班进行交流，师生共同讨论。教师引导学生重点讨论“原磁场磁通量的变化” 和“ B 与 B ' 方向的关系”两行，发现“增反减同”这一规律，尝试得出楞次定 律。学生的结论多种多样，可能的结论有：
①感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 ②感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗（或阻碍）原磁通量的变化 ③感应电流的效果总是反抗（或阻碍）引起它的哪个原因。 教师应充分肯定他们的结论，对出现的问题进行讨论、纠正。
阻碍原磁场磁通量的变化。 3. 楞次定律的讨论（6 分钟） “阻碍”的含义：
教师：从电磁学角度分析谁起阻碍作用 ？ 学生：感应磁场。 教师： 阻碍的是什么？ 学生：原磁场的磁通量变化。
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教师：怎样阻碍？ 学生：“增反减同”。 教师：阻碍的结果怎样？ 学生：延缓原磁场的磁通量的变化。 教师：从力学角度分析磁场还有什么效果？ 学生：对磁铁施加力。 教师：这个力是朝什么方向的？ 学生：磁铁运动的反方向，是阻力。 教师：这个力对磁铁运动有什么效果呢？学生：总是阻碍此帖的运动。 阻碍的理解： 教师：这里的“阻碍”能换成“阻止”吗? 学生：不确定 教师：假如我们把“阻碍”换成“阻止”，这时候线圈内还有磁通量变化吗？ 学生：没有 教师：结合上一节课的知识，判断一下还会有感应电流产生吗？ 学生：没有了 教师：那阻止还成立吗？ 学生：不成立 教师总结：“阻碍”只是延缓磁通量的变化，不能阻止磁通量变化。 楞次定律的本质： 楞次定律表述的是能量转化问题，是磁场能向电能转化时所遵循的规律，它 符合能量守恒定律。 4.楞次定律解题方法（6 分钟） 教师：通过上面的探究学习，大家知道了楞次定律的主要内容。但是通过楞 次定律我们只能直接得出感应磁场遵循的规律，却不能直接得到感应电流的方 向，到底应该如何运用楞次定律判定感应电流方向呢？ 学生：结合安培定则，通过感应磁场方向确定感应电流方向。 教师：很好。下面是用楞次定律解决具体电磁感应问题的步骤：
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学生：会有感应电流产生。 教师：根据我们之前对电磁感应的学习，有电流通过闭合线圈时，会在空间 中产生什么影响？ 学生：感应电流会在空间中产生磁场。 教师：很好，会产生磁场，正是磁铁的磁场和感应电流的磁场相互作用，产 生了力，使闭合铝环发生了转动。那为什么有缺口的铝环不会发生转动呢？ 学生：不是闭合回路，没有感应电流产生，也就没有感应磁场产生，没有力 的作用。 教师：从实验中得到，当闭合线圈中磁通量发生变化时，不仅有感应电流产 生，相应的也会有感应磁场产生，下面我们通过实验来探究感应电流磁场所遵循 的规律，得出感应电流磁场的规律后，感应电流所遵循的规律也就清楚了。 2.楞次定律实验探究（19 分钟） ○1 感应电流到底是如何变化的？ ○2 感应电流的磁场遵循什么规律？ 现在我们通过实验探究来解决这两个问题. 分组实验： （1）实验设计 按图 2 所示组装电路和器材，教师引导学生理清实 验思路，每四人一组设计实验。
（1）明确原磁场的方向；
4.安培定则得 I 向下
（2）明确穿过闭合回路的磁通量是增
何规律
加还是减少；
（3）根据楞次定律，判定感应电流的
磁场方向；
（4）利用安培定则判定感应电流的方
向。
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有助于培养学生的实验观察能力和知识的迁移能力。 比较总结法：通过对现象的讨论、分析、比较、总结出物理规律的过程，有
助于学生分析能力和综合能力的培养。 反馈定位法：本课通过实例解析和练习反馈，可以巩固所学知识，有利于学
生对概念的准确定位和正确思维的形成。
五、教学过程
（一）新课引入（3 分钟） 教师：在上节课的电磁感应实验中，我们了解到当闭合线圈内的磁通量发生
（1）确定原磁场方向 （2）确定原磁场磁通量的变化，增大还是减小 （3）根据楞次定律确定感应电流方向 （4）根据安培定则确定感应电流方向 （三）学以致用（7 分钟）
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例题：法拉第最初发现电磁感应现象
的实验如图 3 所示，软铁环上绕有 M 和 N
两组线圈。当 M 线圈中电路开关断开的瞬
间，线圈 N 中的感应电流沿什么方向？
变化时会有感应电流产生。可大家有没有注意到，不同的实验条件下所得到的感 应电流方向是不同的？我们将这个实验再做一遍，大家注意观察检流计的指针偏 转方向有没有变化。（教师做演示实验）
学生：注意到了 教师：感应电流的方向有哪些因素决定呢？遵循什么规律？下面我们将通过 实验来探究这个问题。 （二）探究思考 （34 分钟） 1.演示实验（3 分钟） 教师：老师这里有一套仪器，由一个支架、两个铝环 和一个铝质横梁组成，铝环 A 是闭合的，铝环 B 是有缺口 的，大家注意观察，当我把磁铁移向有缺口的铝环时，铝 环运动了吗？ 学生：没有。 教师：当把磁铁移向闭合铝环的时候，发生什么变化呢？ 学生：铝环发生转动了。 教师：闭合铝环转动，说明有力在推动它。可是磁铁没有接触铝环，也不会 对铝环产生吸引力，为什么会有力的作用呢？分析一下，磁铁的运动对铝环周围 产生了哪些影响？当磁铁靠近闭合铝环时，铝环中的磁通量是不是变化了呢？ 学生：变化了。 教师：通过上节课的学习，当磁通量发生变化时，会在闭合铝环中产生什么 影响？
总结： 当磁铁移近或插入线圈时，意味着穿过线圈的磁通量增加，这时感应电流的
磁场方向与磁铁的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加。 当磁铁远离线圈或从中拔出时，意味着穿过回路的磁通量减少，这时感应电
流的磁场方向与磁铁的磁场方向相同，阻碍磁通量的减少。 从因果关系上理解，可把楞次定律概括为“增反减同”。 楞次定律内容：感应电流应该具有这样的方向，感应电流所产生的磁场总是