“楞次定律演示實(shí)驗(yàn)”教學(xué)設(shè)計(jì)

羅小利 賈玉成 陳琦 張忠岐

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2016）13-0043-02

一、教學(xué)內(nèi)容

《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書<物理>（人教版選修3-2）》第四章第3節(jié)中的楞次定律演示實(shí)驗(yàn)。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能

（1）會(huì)正確處理電流流向與靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系。

（2）了解楞次對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)。

2.過程與方法

（1）通過實(shí)驗(yàn)的觀察和探究，使學(xué)生體味物理學(xué)的思維方式和認(rèn)知方法。

（2）通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、分析推理能力、歸納總結(jié)能力，進(jìn)而誘發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。

3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀

（1）通過對(duì)楞次定律實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，培養(yǎng)學(xué)生尊重自然規(guī)律、尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是等辯證唯物主義的思想方法和科學(xué)態(tài)度。

（2）培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)認(rèn)真、刻苦踏實(shí)、勇于探索的精神。

三、教學(xué)重難點(diǎn)

（1）重點(diǎn)：①實(shí)驗(yàn)演示電流流向與靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系。②由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到楞次定律的分析、推理過程。

（2）難點(diǎn)：①通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)原磁場和感應(yīng)磁場的關(guān)系。②對(duì)楞次定律中“阻礙”而不是“阻止”的理解。

四、教學(xué)方法

探究法、實(shí)驗(yàn)法、講授法等。

五、實(shí)驗(yàn)原理

當(dāng)條形磁鐵N極插入（或拔出）螺線管時(shí)，通過螺線管的磁通量發(fā)生了變化，螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向可以判斷感應(yīng)電流的方向，再由安培定則判斷感應(yīng)電流的磁場方向，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果；將條形磁鐵S極插入（或拔出）螺線管，再次實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、比較，就可總結(jié)出楞次定律。

六、實(shí)驗(yàn)器材

螺線管、條形磁鐵、演示用電流計(jì)、電池、電鍵、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干

七、教學(xué)過程

（課題引入）

教師：同學(xué)們好！上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，請(qǐng)同學(xué)們回憶，要產(chǎn)生感應(yīng)電流應(yīng)具備什么條件？

學(xué)生：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

教師：不錯(cuò)！穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，那感應(yīng)電流的方向遵循什么樣的規(guī)律？下面我們演示實(shí)驗(yàn)來探究答案。

（實(shí)驗(yàn)演示）

演示實(shí)驗(yàn)一：確定電流方向跟電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。

教師：分別按圖1、圖2所示的電路圖連接器材。

學(xué)生：在電鍵S瞬間接觸時(shí)，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)方向并得出結(jié)論。

結(jié)論：電流表的指針向電流流進(jìn)的接線柱一方偏轉(zhuǎn)，即“左進(jìn)左偏、右進(jìn)右偏”。

演示實(shí)驗(yàn)二：探究感應(yīng)電流的方向所遵循的規(guī)律。

教師：如按圖3連接器材，并按圖4甲、乙、丙、丁圖（同課本P10圖4.3-2）所示的方法分別實(shí)驗(yàn)。（需要指出的是，盡管螺旋管上有線圈繞向的指示，但由于兩個(gè)接線柱都在螺旋管的上端，學(xué)生怎么也弄不清楚線圈是怎樣繞的。為了突破這個(gè)難點(diǎn)，我們畫出了線圈內(nèi)部繞向示意圖，如圖4所示，這樣一來，難點(diǎn)便迎刃而解。）

學(xué)生：仔細(xì)觀察現(xiàn)象并將觀察到的結(jié)果填入表內(nèi)。

教師：由實(shí)驗(yàn)記錄我們可以看出感應(yīng)電流的磁場與穿過回路的原磁場間有什么樣的關(guān)系？

學(xué)生：用兩分鐘時(shí)間分組討論、總結(jié)并報(bào)告結(jié)果。

結(jié)論：：感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反；

：感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同。

教師：很好！請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)思考：當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場是有助于磁通量的增加還是阻礙了磁通量的增加？當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場是有助與磁通量的減小還是阻礙了磁通量的減??？

學(xué)生：當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場阻礙了磁通量的增加；當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場是阻礙了磁通量的減小。

教師：可見，感應(yīng)電流的磁場總是要“阻礙”引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。我們能否將“感應(yīng)電流的磁場總是要‘阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”中的“阻礙”換成“阻止”？

學(xué)生：……

教師：不能將“阻礙”換成“阻止”。原因是：在圖4甲、丙所示的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)磁鐵插入線圈過程中，因通過線圈中的磁通量增大而產(chǎn)生感應(yīng)電流，（由圖可知）感應(yīng)電流的磁場（等同條形磁鐵）總是與磁鐵同名磁極相對(duì)，其作用是不讓磁鐵的插入（不讓磁通量增大），但磁鐵還是插入了線圈（磁通量還是增大了）。即磁通量增大時(shí)感應(yīng)電流的磁場只能“阻礙”而不是“阻止”磁通量的增大；由圖4乙、丁所示的實(shí)驗(yàn)同理可以得到，磁通量減小時(shí)感應(yīng)電流的磁場只能“阻礙”而不是“阻止”磁通量的減小。（提問）同學(xué)們能不能將演示實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論凝練成一句話？

學(xué)生：用兩分鐘時(shí)間分組討論、總結(jié)并報(bào)告結(jié)果。

結(jié)論：感應(yīng)電流的磁場總要“阻礙”引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

教師：物理學(xué)家楞次早在1834年概括了各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果，就得到了這個(gè)結(jié)論，這就是楞次定律。

（教師板書定律內(nèi)容）

楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

八、教學(xué)反思

本教學(xué)設(shè)計(jì)是《楞次定律》演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，此教學(xué)設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是：通過以問題為導(dǎo)向，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力以及交流和合作的能力，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論的得出自然、合力、準(zhǔn)確，基本達(dá)到了“教學(xué)目標(biāo)”要求，教學(xué)效果比較好。反思教學(xué)設(shè)計(jì)過程，如果能將老師演示學(xué)生觀察記錄改為學(xué)生探究老師指導(dǎo)，效果會(huì)更好。