楞次定律ppt

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《楞次定律》教学设计

一、教材分析：

本节课教学内容是人教版教材，高中物理选修3-2第一章第三节“感应电流的方向——

楞次定律”。楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分，它与法拉第电磁感应定律一样也

是本章的一个教学重点，是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。

由于此定律所牵涉的物理量和物理规律较多，只有对原磁场方向、原磁通量变化情况、

感应电流的磁场方向、以及会用安培定则进行正确的判定，才能得到正确的感应电流的方向。

同时，学生还必须能正确运用安培定则，左手定则，安培定则解决问题，所以这部分内容也

是电学部分的一个难点。

二、教学重难点：

教学重点：理解感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系。

教学难点：根据教学目标，进行实验设计与操作。

三、学情分析：

学生已经掌握了磁通量的概念，并会分析磁通量的变化。已经知道了条形磁铁的磁感线

的分布。学生已经利用（条形磁铁、电流计、线圈等）实验器材研究感应电流产生的条件。

四、教学目标：

1．知识与技能

（1）会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。

（2）会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变

化”中的“阻碍”的意义。

（3）会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。

2．过程与方法

（1）通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验

证等科学探究要素。

（2）通过楞次定律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验在物理学发展

过程中的作用。

（3）通过实验探究，学会用实验探究的方法研究物理问题。

3．情感态度与价值观

（1）通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍，让学生发

展对科学的好奇心与求知欲，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

（2）通过实验学会与他人主动交流合作，培养团队精神。

五、设计思路：

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本节作为一堂物理规律课的教学，重点在于指导学生思考问题的方法和利用实验研究物

理规律的手段，为此本课采用学生分组随堂实验探究的操作模式，学生在老师的启发和帮助

下通过自己实验操作来发现、解决问题，获取新知识。

为了突破难点本课利用"引导探究"式教学法，课堂教学设计是这样的：创设一个问题情

景→学生讨论、猜想→设计实验→探索实验→（将演示实验改变为学生自己做探索性实验）

→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→课堂练习。

在教学过程中，抓住知识的产生过程，积极引导学生主动探究，突出学生的课堂教学的

主体地位。

六、器材准备：

多媒体平台、线圈、条形磁铁、导线、干电池、条形磁铁、灵敏电流计、楞次定律演示

器．

七、教学过程：

一、设置情景，引入课题

[教师展示情景]：（引入课题实验──三个对比实验）

1．对比实验一：强磁性球和铁球从同一高度同时自由释放。

2．对比实验二：强磁性球和铁球分别通过甲、乙铝管从同一高度同时自由释放。

3．对比实验三：强磁性球和铁球分别通过乙、甲铝管从同一高度同时自由释放。

[学生思考回答]：

强磁性球和铁球是不是同时落地？

对比实验一中两球同时落地；对比实验二、三中两球不是同时落地。

[教师启发引导]：

1．强磁性球和铁球为什么通过铝管后不是同时落地？

（我们先来学习第四章第三节楞次定律）

二、重温实验，提出问题

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[教师展示情景]：（复习引入实验）

[学生思考回答]：

1．注意观察灵敏电流表指针是否偏转？向哪边偏转

偏转；向左、向右。

2．灵敏电流表指针偏转说明什么？偏转方向不同说明什么？

线圈中产生的感应电流；感应电流方向会改变。

3．感应电流方向跟哪些因素有关呢？

三、对比实验，合理猜想

[教师展示情景]：（二个对比实验）

对比实验一：如图（4）所示，N极插入和N极抽出。

对比实验二：如图（5）所示，N极插入和S极插入。

[学生思考猜想]：

1．猜想感应电流的方向可能跟哪些因素有关？

A．感应电流的方向可能跟磁通量的变化有关；

B．感应电流的方向可能跟原磁场的方向有关；

[教师启发引导]：

1．感应电流的方向可能跟原磁场的方向、磁通量的变化有关。

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2．下面我们通过实验，探究感应电流的方向跟磁通量的变化、原磁场的方向的关系。

四、实验探究，归纳概括

实验目的：

探究感应电流的方向、磁通量的变化及原磁场的方向的关系即感应电流的方向遵循什么

规律？

思考讨论：

1．条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能？

2．为了探究感应电流的方向与磁通量的变化、原磁场的方向的关系在物理学中通常采

用什么方法？

控制变量法

探究方案：

顺次控制：（1）磁通量的变化（2）原磁场的方向（3）感应电流的

方向

相对运动

原磁通量的变化

原磁场的方向

感应电流的方向

（俯视图）

实验前确定：

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1．指针偏转方向与电流的方向的关系：

指针右偏——电流从正接线柱流进灵敏电流表；

指针左偏——电流从负接线柱流进灵敏电流表。

2．然后“顺藤摸瓜”确定线圈中的感应电流的方向。

实验步骤：

1．灵敏电流计指针偏转与电流的方向的关系。

2．根据磁通量的变化分成磁通量的增加和磁通量的减少两大类进行实验。

3．分组实验、记录结果。

4．教师引领学生填写表格。

分组探究：

收集数据：

寻求“中介”归纳规律：

（让学生感受科学家严肃认真、不怕困难的科学态度）

1．产生感应电流的条件是什么？

归纳概括、形成结论：

当原磁通量变化时，感应电流的磁场阻碍磁通量变化

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五、楞次定律

1．内容：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。

2．因果关系：

因：磁通量的变化。

果：感应电流的磁场的产生。

3．“阻碍”的含义：

（1）谁在阻碍？

感应电流的磁场。

（2）阻碍什么？

原磁通量的变化。

（3）如何阻碍？

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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。

（4）为何阻碍？（实验引导）

克服电磁力做功,能转化及守恒的必然结果。

（5）能否阻止？（实验引导）

延缓了增加和减少磁通量的时间。

能否阻止后面再回答。

六、实验检验、评估结论

跳环实验：

合上开关瞬间，会看到什么现象？

1）预测：

竖直向上跳起。（由楞次定律预测）

（2）验证：

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竖直向上跳起。

七、楞次定律的应用：

例题：法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图P11图4．3-3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？

目的：1．归纳应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：

研究对象（线圈N）

穿过线圈原磁场方向

磁通量的变化（减少）

感应电流磁场的方向

感应电流的方向

2．归纳应用楞次定律判断感应电流方向的方框图：

6.应用练习，指导实践

例：如图所示，试画出合上电键K时，线圈B中的感应电流方向。

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启发学生按照一定的思路及步骤解决问题。

第一步：画出通电线圈A的磁场的磁感线，并使之穿过线圈B

第二步：分析可知，原磁场在线圈B中的磁通量增强，据楞次定律，让学生判

断：两磁场的磁感线方向应相反。请同学画出线圈B中感应电流磁场的磁感

线（虚线所示）

第三步：借助右手螺旋法则判断感应电流方向，并标在图上

课堂练习：

1、如图，无限长通电直导线旁有一个矩形线圈，当线圈远离直导线时，判断感应电

流的方向

2、如图，方形区域内为匀强磁场,在矩形线圈从左到右穿过的整个过程中，判断感应

电流的方向。

7、总结深化，加深理解:

针对刚才实验，引导学生进一步理解“阻碍”二字：

a、谁起阻碍作用？——感应电流的磁场

b、阻碍什么？——引起感应电流的磁通量的变化

c、如何阻碍？——增反减同

d、阻碍结果呢？——阻碍不是相反，阻碍不是阻止，阻碍使磁通量的变化延缓。

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引申：针对刚才实验，从线圈与磁铁相互作用的角度再来探讨。

（1）从导体和磁体的相对运动的角度上看:电磁感应的效果是阻碍它们的相对运动;

（2）楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现．

从能量转换的角度来分析：螺线管中用楞次定理得出的感应电流所形成的磁场，在螺线

管上端为N极，这个N极将排斥外来的条形磁铁的运动，条形磁铁受此排斥力的作用而运

动速度逐渐减小，即动能要减少；要维持其运动速度则需要有外力对磁铁做功．可见，电磁

感应现象中线圈的电能是外部的机械能通过做功转化而来的．因此，楞次定理与能量转换与

守恒规律是相符合的

（3）总结楞次定律的三种表述方式：

表述一：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化；

表述二：导体和磁体发生相对运动时，感应电流的磁场总是阻碍相对运动；

表述三：感应电流的方向，总是阻碍引起它的原电流的变化

（4）楞次定律的表现形式：增反减同，来拒去留。

（三）、作业布置：阅读教材，完成课后练习1-6

八、板书设计

（一）楞次定律：

1、内容：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。

2、理解：

（1）、“阻碍”不等于相反，不能阻止。

（2）、“阻碍”的表现形式：增反减同、来拒去留。

3、判断感应电流方向的步骤：

(1)判断回路中原磁场的方向及磁通量的变化情况

(2)根据楞次定律判断感应磁场的方向；

(3)根据感应磁场的方向，利用安培定则判断感应电流的方向

九、反思：

1、教学中应该注意通过物理史实回放引入本课可以让学生了解法拉第和楞次在电磁感

应规律建立过程中的贡献，体会人类探索自然规律的科学态度与科学精神。

2、在猜想与假设阶段，问题由教师提出，明确猜想和探究的方向。鼓励大胆的猜测，

并以小组为单位展开讨论。此环节应该充分发挥教师的引导作用，“变教为诱”“变教为导”，

实现学生的“变学为思”“变学为悟”。

3、实验方案的设计与制定是探究过程的关键，难度也是最大的，学生不可能马上达到

要求，因此可以通过教师的适当引导，小组的合作讨论加以操作，尽可能使实验简单易做，

现象明显，使学生体会到探究的方法。在此过程中，通过教师的巡查，充分肯定每一种方案，

提高学生学习物理的兴趣，培养学生的自信心。

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4、在寻找规律，得出结论时，直接让学生从实验现象中规律比较困难，为此采用教师

可以通过引导，让学生有思考的方向，减轻学生学习的难度，有利于学生找出它们的联系点，

易使学生发现各现象间的联系。

5、要让学生明白：通过猜想、实验操作得到现象、对现象进行归纳总结、再对结论进

行实验验证是探究物理规律的基本思想。