楊通海

【摘 要】楞次定律是電磁感應(yīng)規(guī)律的重要組成部分，它與法拉第電磁感應(yīng)定律同樣是本章的一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，是分析和處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象問題的兩個(gè)重要支柱之一。由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多，只有對(duì)原磁場(chǎng)方向、原磁通量變化情況、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向以及會(huì)用安培定則進(jìn)行正確的判定，才能得到正確的感應(yīng)電流的方向。同時(shí)，學(xué)生還必須能正確運(yùn)用安培定則、左手定則解決問題，所以，這部分內(nèi)容也是電學(xué)部分的一個(gè)難點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】楞次定律；電磁感應(yīng)規(guī)律；課堂教學(xué)設(shè)計(jì)；安培定則

一、教材分析

本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容是人教版教材，高中物理選修3-2第四章第三節(jié)楞次定律。楞次定律是電磁感應(yīng)規(guī)律的重要組成部分，它與法拉第電磁感應(yīng)定律一樣也是本章的一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，是分析和處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象問題的兩個(gè)重要支柱之一。

由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多，只有對(duì)原磁場(chǎng)方向、原磁通量變化情況、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向以及會(huì)用安培定則進(jìn)行正確的判定，才能得到正確的感應(yīng)電流的方向。同時(shí)，學(xué)生還必須能正確運(yùn)用安培定則、左手定則解決問題，所以，這部分內(nèi)容也是電學(xué)部分的一個(gè)難點(diǎn)。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：理解感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁通量變化之間的關(guān)系。

教學(xué)難點(diǎn)：根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作。

三、學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)掌握了磁通量的概念，并會(huì)分析磁通量的變化。學(xué)生已經(jīng)利用（條形磁鐵、電流計(jì)、線圈等）實(shí)驗(yàn)器材研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。

四、設(shè)計(jì)思路

本節(jié)作為一堂物理規(guī)律課的教學(xué)，重點(diǎn)在于指導(dǎo)學(xué)生思考問題的方法和利用實(shí)驗(yàn)研究物理規(guī)律的手段，為此，本課采用學(xué)生分組隨堂實(shí)驗(yàn)探究的操作模式，學(xué)生在老師的啟發(fā)和幫助下通過自己實(shí)驗(yàn)操作來(lái)發(fā)現(xiàn)、解決問題，獲取新知識(shí)。

為了突破難點(diǎn)本課利用“引導(dǎo)探究”式教學(xué)法，課堂教學(xué)設(shè)計(jì)如下：創(chuàng)設(shè)一個(gè)問題情景→學(xué)生討論、猜想→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→探索實(shí)驗(yàn)→分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→得出楞次定律→課堂講練→課堂練習(xí)。

在教學(xué)過程中，抓住知識(shí)的產(chǎn)生過程，積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，突出學(xué)生的課堂教學(xué)的主體地位。

五、教學(xué)過程

（一）新課引入（提出問題）

1.提問：如何判斷閉合電路中是否能產(chǎn)生感應(yīng)電流？

2.再問：那如何判斷電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的方向呢？

教師提出本課的教學(xué)目標(biāo)：“探究感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)之間的關(guān)系。”

（二）新課教學(xué)

1.猜想：感應(yīng)電流是由線圈中磁場(chǎng)變化引起的，因此，感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)的變化情況有關(guān)。

2.實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與制定。為了檢驗(yàn)各自猜想的正確性，分小組利用手中的實(shí)驗(yàn)器材（線圈、條形磁鐵、靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

3.實(shí)驗(yàn)操作。要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行電路圖連接與實(shí)驗(yàn)操作，并填好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格。

教師巡查，提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，及時(shí)幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。

4.尋找規(guī)律，得出結(jié)論。提出問題：閉合電路中感應(yīng)電流也要激發(fā)磁場(chǎng)，那么感應(yīng)電流所激發(fā)磁場(chǎng)的方向與引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)之間有什么關(guān)系呢？

引導(dǎo)1：感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向是否始終與原磁場(chǎng)的方向相同或相反？

回答小結(jié)：不一定。有時(shí)相同，有時(shí)相反。

引導(dǎo)2：在什么情況下，B感與B原同向？在什么情況下，B感與B原反向？

回答小結(jié)：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同。（進(jìn)一步探討關(guān)系）

引導(dǎo)3：你認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁通量的變化起什么作用？（提煉關(guān)系）

回答小結(jié)：當(dāng)Φ原增大時(shí)，B感與B原相反，它不想讓穿過線圈的磁通量增大；當(dāng)Φ原減小時(shí)；B感與B原相同，它不想讓穿過線圈的磁通量減小，即B感對(duì)磁通量的變化起阻礙作用。

得出初步結(jié)論：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

5.應(yīng)用練習(xí)，指導(dǎo)實(shí)踐。

（1）通電直導(dǎo)線旁有一個(gè)矩形線圈，當(dāng)線圈遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時(shí)，判斷感應(yīng)電流的方向。

（2）方形區(qū)域內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在矩形線圈從左到右穿過的整個(gè)過程中，判斷感應(yīng)電流的方向。

6.總結(jié)深化，加深理解。

（1）從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度上看：電磁感應(yīng)的效果是阻礙它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

（2）楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)。

從能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)分析：螺線管中用楞次定理得出的感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)，在螺線管上端為N極，這個(gè)N極將排斥外來(lái)的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)，條形磁鐵受此排斥力的作用而運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小，即動(dòng)能要減少；要維持其運(yùn)動(dòng)速度則需要有外力對(duì)磁鐵做功?？梢?，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機(jī)械能通過做功轉(zhuǎn)化而來(lái)，因此，楞次定理與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(guī)律相符合。

六、反思

1.教學(xué)中應(yīng)該注意通過物理史實(shí)回放引入本課，讓學(xué)生了解法拉第和楞次在電磁感應(yīng)規(guī)律建立過程中的貢獻(xiàn)，體會(huì)人類探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。

2.在猜想與假設(shè)階段的問題由教師提出，明確猜想和探究的方向。鼓勵(lì)大膽的猜測(cè)，并以小組為單位展開討論。此環(huán)節(jié)應(yīng)該充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，“變教為導(dǎo)”讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，然后思考問題，并解決問題。

3.實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與制定是探究過程的關(guān)鍵，難度也最大，因此，可以通過教師的適當(dāng)引導(dǎo)，小組的合作討論加以操作，盡可能使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做，現(xiàn)象明顯，使學(xué)生體會(huì)到探究的方法。在此過程中充分肯定每一種方案，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生的自信心。

4.在尋找規(guī)律，得出結(jié)論時(shí)，直接讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中規(guī)律比較困難，為此教師可以通過引導(dǎo)，讓學(xué)生有思考的方向，減輕學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，有利于學(xué)生找出它們的聯(lián)系點(diǎn)，易使學(xué)生發(fā)現(xiàn)各現(xiàn)象間的聯(lián)系。

5.要讓學(xué)生明白：通過猜想、實(shí)驗(yàn)操作得到現(xiàn)象，對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié)，再對(duì)結(jié)論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是探究物理規(guī)律的基本思想。