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第二章 电磁感应 2.1 楞次定律 教学设计
学科 物理 教材版本 2019 人教版 册别 选择性必修二 课题 楞次定律
材 析教 分 课程标准中 1.2.3 中要求“探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律 ” 本课内容为《普通高中课程标准物理教科书 物理选择性必修二》第二章“ 电磁感应 ”第 1 节，本节内容分两个课时完成。教材在必修三已经讲述了电磁感应现象，感应电流产生的条件的基础上，从楞次定律开始进一步研究电磁感应的规律， 本节通过实验探究影响感应电流方向的因素阐述楞次定律的内容， 这是从感应电流的角度认识电磁感应现象， 是认识电磁感应的第一个阶段。楞次定律涉及因素很多， 关系复杂， 并且规律隐蔽， 其抽象性和概括性很强。因此可设计学生动手实验、通过探究，分析，概括，总结，通过归纳推理得出，体会由具体结论推出一般规律的方法。
情 析学 分 知识层面： 学生已有“ 电磁感应 ”的知识， 知道感应电流产生的条件但并未留意过感应电流的方向， 他们对电磁感应的认识既熟悉而又比较片面，这就迫切需要深入深入的探究 能力层面： 高中学生已经有一定的分析能力， 对常见的一些物理现象， 物理知识如果只是简单重复， 则学生对此不太关注、不感兴趣。作为高中学生， 他们的好奇心强， 积极性、主动性较强， 有参与意识。因此，在教学中要以各种方式激发其注意力，设置“物理问题情景” ，引发学生“ 思维冲突” ，设法采用各种实验，让学生认识到“楞次定律”得来的不易，培养总结归纳物理规律的方法。
教学 目标 与 核心 素养 1、理解楞次定律的内容及理解。 2、通过楞次定律对电流方向的判断， 体会物理模型在探索自然规律中的作用。 3、通过实验探究归纳判断感应电流方向的过程，体会科学探究在物理规律形成中的作用。 4、通过楞次定律中能量转化分析，体会守恒思想的重要意义，感受科学家对规律的研究过程，学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。
重 点 1、楞次定律的理解 2、应用楞次定律判断感应电流的方向
难 点 引导学生分析实验数据，发现以感应电流的磁场作为“ 中介 ”来确定感应电流的方向
教 具 多媒体，铜管，塑料管，磁体，电流传感器，线圈，条形磁铁，干电池，灵敏电流计，导线等
学 法 自主，合作，探究
教 法 启发式，讨论式，探究式
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教学过程
教 学 流 程 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
创 设 情 境 教 师 引 导 自 主 学 习 演示实验 提出问题 猜想与假设 DIS 实验 验证猜想 师生协作进行实验 实验：将两个完全相同的磁铁，分别由两长度相同的铜管和塑料管顶端静止释放，观察两磁铁的下落快慢。 是什么原因阻碍了铜管中磁铁的下落？为什么铜管出现了感应电流就延缓了磁体的运动呢？我们来共同探究。 还记得电磁感应现象产生感应电流的条件吗？ 在关于电磁感应的实验中，不同情况下产生的感应电流的方向是不同的。那么，感应电流的方向由哪些因素决定 遵循什么规律 下面通过实验来探究这个问题。 利用 DIS 实验探究影响感应电流方向的影响因素 我们还是无法通过现有数据直接找到关系，我们是不是忽略了什么隐藏因素，这个因素有可能是看不见的，刚刚的两个因素磁通量变化， 原磁场方向都与磁场有关，还有没有别的磁场？ 转换角度找到隐藏因素： 是否可以找出感应电流的磁场与线圈中的磁场及其磁通量变化之间的关系呢？ 观看实验现象，并思考可能的原因，进一步分析得到，磁铁和铜管（线圈）之间发生了电磁感应现象，铜管中产生感应电流，感应电流的出现减缓了磁铁的运动。 感应电流虽然是个 标量， 但是有方向， 研究感应电流的方 向对以后分析其它 物理量有重要的作用 猜想可能与磁通量 的变化及磁场方向有关系 (
N
)观察电流传感器中 波形图并分析 找到隐藏因素 随着对原磁场的推 理想到感应电流也会产生磁场 从学生的已有知识出发， 引发学生的认知冲突， 引出物理问题， 同时渗透要有科学质疑精神。 利 用 现 代 技术， 测量出电流数值， 直接在 课 件 中 显示， 使结果更加直观， 更容易地找到隐藏因素。 带领学生找到“ 中介 ”感应电流的磁场
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(
分
组
实
验
) 分 组实 验探 究 进行实验获取信息 设计实验与制定方案 进行实验获取信息 知识点一、实验：探究感应电流方向的影响因素 1、实验准备 （1）确定线圈的绕向 （2）确定电表指针的偏转和电流方向的关系 学生分组实验： 记录改变电流流 向，灵敏电流计指针偏转的规律。 当磁通量变大时， 如果原磁场方向向 下，感应电流方向逆时针； 为后面探究感 应电流奠定实验基础。 教师恰当的发挥主导作用，在实验前启发学生明确实验目标和实验任务这样有助于保证实验的有效性。 培养学生主动与他人合作的的精神， 体现团 队 协 作 精神。 学生以小组为单位开始进行实验探究， 教师密切关注学生 的 探 究 过程， 看学生在探究过程中是否能提出问题并且成功地解决， 扮演好帮助者和指导者
试触!
用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系。 结论： 电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏。 2、实验装置 将螺线管与电流计组成闭合电路 ,如图所示。 3、实验记录 分别将条形磁铁的 N 极、S 极插入或抽出线圈,如图所示,记录感应电流的方向。 4、实验分析 ①线圈内磁通量增加时的情况
N 极插入 S 极插入
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展 示 交 流 分析论证 评估交流 图号 甲 乙 如果原磁场方向向 上，感应电流方向顺时针 当磁通量变小时， 如果原磁场方向向 下，感应电流方向 顺时针；如果原磁 场方向向上，感应 电流方向逆时针 总结： 当磁通量增加时， 感应电流的磁场方 向与原磁场方向相 反； 当磁通量减少 时，感应电流的磁 场方向与原磁场方向相同。 总结为阻碍作用 的角色。 培养学生学会思考并有理有据表达自己想法的能力 经理完整的科学探究过程，使学生的思维更具有条理性和全面性 培养学生提取实验数据信息的能力， 以及用文字归纳总结规律的能力
线圈中的磁场方向
感应电流的方向 （俯视）
感应电流的磁场方向
②线圈内磁通量减小时的情况
N 极拔出 S 极拔出
图号 丙 丁
线圈中的磁场方向
感应电流的方向 （俯视）
感应电流的磁场方向
归纳分析：
N 极 插入 S 极 插入 N 极 拔出 S 极 拔出
图号 甲 乙 丙 丁
磁通量变化 增加 增加 减少 减少
原磁场方向 向下 向上 向下 向上
感应电流的方向 （俯视） 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针
感应电流的磁场方向 向上 向下 向下 向上
5、归纳总结 通过上面的探究对比，大家可以得出怎样的结论？ 引导学生得出结论：磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。 教师引导学生分析感应电流的磁场对原磁
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楞 次定 律的 理解 楞次定律 从不同的角度理解楞次定律 通量的变化的作用，引导学生从阻碍的角度对它进行理解。 知识点二、楞次定律 史实介绍：俄国物理学家——楞次的生平 在探究感应电流方向的道路上，1834 年俄国物理学家楞次就总结出来，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原磁通量的变化，这就是著名的楞次定律。 1、内容： 感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 设疑：在楞次定律中关键词是什么？ 2、对楞次定律的理解 教师启发引导：如何理解“ 阻碍”的含义： （1）谁在阻碍谁的变化？ 感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化。 （2）如何阻碍？ 当磁通量增加时，阻碍磁通量增加； 当磁通量减少时，阻碍磁通量减少。 （3）阻碍的效果？ 延缓了增加和减少磁通量的时间。阻碍不是阻止。 3、楞次定律符合能量守恒定律 感悟科学家的科学探索历程 阻碍 分组讨论 总结出“增反减同 ” 引导学生学习 楞次敏锐的察 觉能力和坚持不懈的精神。 让学生经历实验探究分析概括归纳概括总结的出感应电流所遵循的一般规律 让学生深刻的感受归纳普适性规律的不容易
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前后呼应 楞次定律表述二：感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动。 “来拒去留” 揭秘：磁铁为何缓慢下落？ 那现在你能解释为什么磁体从铜管中下落速度会变慢吗？ 最终阻止了吗？ 理解阻碍只是减缓了过程的发生并没有阻止。 铜管相当于无数圈闭合导线在一起，磁体下落， 线圈中会产生感应电流阻碍它下落 与前面的实验联系上， 建立知识结构。
反馈巩固 1 、 关于楞次定律 ， 下列说法正确的是( ) A．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B．感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化 C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D．感应电流的磁场总是与原磁场反向， 阻碍原磁场的变化 2、据新闻报道：2020 年 5 月 16 日，广西玉林一在建工地发生了一起事故，一施工电梯突然失控从高处坠落，此次电梯坠落事故导致了一些人员伤亡。为了防止类似意外发生，某课外研究性学习小组积极投入到如何防止电梯坠落的设计研究中，所设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯轿厢上安装上永久磁铁， 电梯的井壁上铺设线圈，该学习小组认为能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是( ) 积极思考回答问题 面向全体学生
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)
反 馈 巩 固 A．该小组设计原理有问题， 当电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用 B．当电梯突然坠落时， 该安全装置可使电梯停在空中 C．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈 A、B 中电流方向相反 D．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，已经穿过 A 闭合线圈，所以线圈 A 不会阻碍电梯下落，只有闭合线圈 B 阻碍电梯下落 积极思考回答问题 面向全体学生
堂 结课 小 1.学到了哪些知识 2.合作有哪些乐趣 3.科学研究要有坚持不懈的精神 分享学到的知识和方法 获取新知识
置 业布 作 1、查一查：楞次的生平及其做出的贡献。 2、结合课本例题，加深对“ 阻碍 ”的理解。 3、完成学案“基础巩固”。
板 书 设 计 2.1 楞次定律一、实验探究 二、楞次定律 1. 内容 2. 楞次定律的理解 ①阻碍磁通量变化——增反减同 ②阻碍相对运动——来拒去留
教 学 反 思 教学设计按 “实验激发兴趣—小组合作探究— 师生互动推演—概括生成规律—规律应用延伸 ”的设计思路进行设计。在师生互动推演阶段， 遵循学生的认知规律， 把探究过程分两步进行， 先探究 电流方向和磁通量变化之间的关系并得出结论， 然后从结论的简洁性和普遍性的角度思考， 引导学生换个角度从“ 中介 ”感应电流磁场的角度做表述，从而引导学生归纳出楞次定律的简洁表述。

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