《楞次定律》教案
安徽省庐江二中束义福
一、教学设想
以学生发展为本，参与为主，教师启发、点拨。
在进入21世纪的当前，素质教育正在全面推进和展开。实施素质教育的主战场是在课堂。这就要求每位教师加强素质教育的课堂教学模式和教学策略的研究。
楞次定律一课教学模式和策略的设计就是想在素质教育如何落实到课堂教学的每一个环节上进行一些探索和研究，旨在通过学生自己的思维活动获取物理知识，提高学生基础性学力(基础能力)，培养学生发展性学力(培养终身学习能力)，诱发学生创造性学习(提高应用能力)，最终达到素质教育目的。为此在设计这节课时采用开放式课堂教学模式，以学生参与为主，教师启发点拨的课堂策略。
二、教学期望目标
1、文化知识目标
掌握楞次定律和右手定则并会应用它们判断感应电流方向，探索和总结感应电流方向的一般规律。
2、能力素质目标
培养学生实验、观察、分析思考、归纳整理、表达能力及应用创新能力。
3、思想素质目标
培养学生辩证思想及能量和能量守恒的观点。进一步加深对电和磁内在联系的认识。
三、教学重、难点
1、楞次定律的探研
2、解决实际问题能力的培养与提高。
四、教具：电流表(检电计)、条形磁铁、螺线管、线圈、多媒体、投影仪及屏幕。
五、教学过程设计
(一)创设情境提出问题
演示1：如图1，若A、B棒不动，磁感应强度B变化，如何判断感应电流方向？(右手定则遇到困难)
演示2：如图2用条形磁铁插入(或拨出)单匝线圈。提问：怎样判断感应电流方向？
[板书]楞次定律
(二)实验研究探索规律
▲第一组实验：观察磁行为
(1)用10kΩ电阻与3V干电流按图3串联，用来演示通往电流与电流表指针偏转方向关系(左进左偏，右进右偏)
(2)按表1[投影]演示教材中的4种情形(看清线圈导线绕向)、(教师演示甲、乙，学生演示丙、丁)分别把观察的情况记录在甲、乙、丙、丁的表1中。
(3)认真观察条形磁铁插入(拨出)时在线圈中的磁场方向，磁通量变化(增或减)，对甲、乙两种情况边演边讲边记录，着重分析原磁通变化。
(4)由学生自己填写表1中对应的内容。
(每人一张表1)
(5)教师诱导，学生归纳。
感应电流的磁行为：感应电流以自己的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。[板书]
▲第二组实验——观察力行为
(1)如图4磁体和闭合导线之间仿佛象太极推手一样粘乎着、闪让着，手持条形磁铁靠近闭合线圈时，线圈后退，当磁铁远离开时，线圈又跟随运动（换另一头N极，也出现同样情况）。
(2)师生共同归纳。感应电流的力行为：总是阻碍磁体与导体间的相对运动。[板书]
▲第三组实验——观察电行为
操作与观察
(1)如图5。当K闭合时，A线圈中电流从无到有，则G1、G2中两指针偏向相反；K断开时，G2的指针偏向与G1中原指针偏向相同。
(2)闭合K待稳定后，调节变阻器L以改变第一个回路中的电流强度，当滑片左移，RL减少，I原增大，这时G1、G2指针偏向相反；当滑片向右移，RL增大，I原减少，则G1、G2中指针偏向相同。
(3)教师诱发，师生研究得出：电流从无到有或从小变大，G2、G2指向相反，表示I感与I原反向，以阻碍原电流的增大；电流从有到无或从大变小，G1、G2指向相同，表示I感与I原同向，以阻碍原电流的减小。
(4)师生共同总结得出感应电流的电行为：感应电流如果是因原电流变化而产生的，则感应电流“阻碍”原电流的变化(两个线圈作为一个系统)。[板书]
(三)归纳研讨揭示规律
归纳结论
根据上述感应电流的三种行为(三组实验)对其结论进一步分析归纳：
电
总之，△Ф增加，感应电流的磁场阻碍Ф增加
阻碍磁通量变化
△Ф减小，感应电流的磁场阻碍Ф减小。
得出规律：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。[板书]
提问：“感应电流具有这样的方向”应如何理解？
(说明了楞次定律要判断的感应电流的方向)
提问：阻碍是不是阻止？如果是阻止，情况如何？
学生：阻碍不是阻止，如果阻止就不会产生感应电流，阻碍只是延缓、减慢，结果终究产生感应电流。
再问：阻碍是不是一定相反？（不一定）（增反减同，近躲离追）
追问：“总要”意味着什么？（无不一例外）
思考：变化有哪些形式？（△Ф、△I、△S、△B、相对运动、相对位置变化等）
[板书]感应电流（通过自己的磁场）总要阻碍磁通量变化
讨论：
“阻碍”！谁阻碍？感应电流的磁场阻碍。阻碍谁？阻碍原磁场的变化。如何阻碍？B原↑，B感与B原反向，B原↓，B感与B原同向。
“变化”！谁变化，原磁场变化。变化是电磁感应的必要条件。如何变化？磁通量增加或减小。
（抓住关键字句，提问讨论“阻碍”、“变化”，帮助学生准确深刻理解定律）
(四)拓宽研究，提升内涵
引导学生分析图6（投影）
闭合回路中产生感应电流获得电能，是以消耗ab棒的机械能(动能)为代价，机械能→电能，总能量守恒。
在今后的解决电磁现象问题，应主动运用能的换化和守恒观点，便捷、快速。
教师进一步归纳；
唯物辩证法认为：“矛盾是事物发展的动力”，电磁感应中矛盾双方如条形磁铁的磁场（原磁场）和感应电流的磁场，两者既对立——阻碍，又统一——两场叠加，相互作用结果——磁通量终究变化→感应电流产生，可见，两者之间形成既相互排斥又相互依赖的矛盾，在回路中(系统中)对立统一，正是“阻碍”的形成，才产生了电磁感应现象。
(突出能量转化与守恒观点和思想，强化唯物辩证的素质教育)
思考与讨论：见教材P174，学生课后讨论研究。
(五)应用巩固深化理解
应用楞次定律的基本程序（投影）
(1)明确原磁场的方向
(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少
(3)根据楞次定律判断感应电流的磁场B2方向
(4)利用安培定测确定感应电流的方向
注：这是通法，要求每个同学均能准确熟练地掌握。但是也要明确，用这种解法有时较繁琐，而我们已经认真地研究了感生电流的三种行为，如果利用这三种行为可以快捷准确地解出某些习题，就不必一一拘泥于上述四个程序。
例题1(投影)图7中，光滑桌面上有四根光滑的金属棒，可以自由移动，它们围成一闭合的正方形，当一根磁棒在它的上方垂直下插时，四根棒将如何运动？用几种方法，然后比较哪些方法简便。
解析闭合回路中磁通是增加，所以四根棒聚拢起来，以阻碍磁通量的增加。
例题2(投影)光滑水平桌面上有3个相同的铝环，对称地排列着，当其对称轴线上有一根磁铁向上快速运动时，铝环将怎样运动（见图8）。
解析每个环都是是个闭合回路，为阻碍环内磁通量的增加，三个环将分散开去。
(六)切入STS，指导实践
启发学生多角度研究判断实验回路中感应电流方向，理解两转速异步的原因，并了解其原理的应用——异步电动机，引导学生应用物理规律解释现象，使所学理论更好地为实际服务。
(七)课堂小结
小结(投影)
楞次定律是关于感应电流、感应磁场三者方向间遵循的规律：
(八)布置作业
1、P177-188(1)、(2)、(3)（全体同学完成）
2、想一想与做一做延时继电器原理，力求得用电磁感应原理，设计制作一个控制电路，（兴趣小组完成）
3、学生课外参阅书目：
《物理知识探源》宋子良王平著湖北教育出版社2000.5
《世界著名科学故事》周士林主编国防科技大学出版社2001.5
《导体在磁场中的运动问题》(通过模型学解题)王兴桃王继珩编
安徽教育出版社1994.2
课后记：(略)
安徽省庐江二中束义福
2002.5
附：教学启示与思考
教学启示与思考
1、突出科学研究方法，注重科学素质培养
知识的落实、技能的锻炼、能力的培养无疑是物理教学中实施素质教育的重要方面。随着教育观念的转变，物理教学中出现新的焦点——科学素质培养。其中，又把科学研究方法的教育看成是科学素质培养的一个十分重要且不可替代的途径。
近年来，在课堂教学价值的判断上大致有三个层面：
(1)只是判断教师教了多少，讲得是否全面、合理、正确。
(2)不但判断教师教得如何，更要判断学生学得如何，以学生掌握多少知识技能为依据。
(3)从知、情、意、行诸方面全面衡量，强调学生自主发展，能从“学会”到“会学”，可持续学习。
本教案力图使学生掌握物理学的科学研究方法，正是朝着第三层面努力，既有知识，又有情意，获得的是解决实际问题的能力，培养的是可持续学习的本领。
这里贯穿了我们对“以学生发展为本”课堂策略认识上的深化，讲科学方法（操作、观察、归纳）是“多”了，但这个“多”是为了少讲，是为了不讲。因此，教学中既要着力于短期的课堂效果，又要服务于未来的发展，着眼于长远的效益，既要强调知识落实能力培养，更要注重培养学生的可持续学习。
本研究课选用了实验研究方法的讨论归纳。其潜意识是：受“应试教育”的影响，在中学物理教学中除以重复讲解、平铺直叙、题海战术等共性问题之外，在思维习惯上重演绎、轻归纳。赵凯华教授曾指出：“我国学生往往有个习惯，喜欢用系统的理论工具去处理问题，尽管有的问题本可以通过简单的物理思考就能得出结论。这是否与我们平时教学中的训练方法有关？”他所说的系统的理论工具就是指演绎方法。扬振宁教授也有类同的看法，他甚至说归纳是物理中做学问的方法。本教案中力求强调和训练这一归纳方法。
2、优化教学过程，培养思维能力
物理学家劳厄曾指出：“重要的不是获得知识，而是要发展思维能力”，“教育无非是把一切学过的知识都遗忘掉的时候所剩下来的东西”。本教案旨在让物理课堂教学，以知识为载体，通过创设问题情境，诱发学生思维；突出知识的发生、形式和发展的教学过程；启发学生主动参与思维的全过程，使知识成为学生思维的结果，从而获得知识的“知识”——发展思维能力。
孔子曰：“疑，思之始，学之端”。思维总是从问题开始并在一定的情境下诱发，这节教案运用演示实验，创设直观而有趣味的情境，激发学生的思维和情感并提出已学习过的知识难以解决问题时该如何研究解决，从而根据学生已有的认识结构和思维层次，运用实验创设情境和问题情境，造成学生认知冲突，从而激发学生思维。[如教学过程设计（一）]
在教学中突出知识的发生、形成和发展的认知过程，因为过程本身包含有丰富的思维营，教案设计程序中充分暴露思维过程，让学生主动参与探索规律的活动，使之身临其境，再现当年科学家们研究的思维方法和发现的过程，通过学生自身的思维获得知识，由此发展思维能力。[如教学过程设计（二）]
在教学过程中，精心安排教学环节，合理设计思维进展层次，充分挖掘认知过程的思维阶梯，捕捉教学时机，留给适当的思考时空；由浅入深，由易到难，循序渐进地开展思维训练，使教学中蕴藏丰富而适当的思维量，通过对定律剖析进一步思考、讨论、研究、探索，加深对定律的进一步理解，深化思维层次，提高思维品质。[如教学过程设计（三）、（四）]。
3、注重问题情境设置，以学科教学为载体，切入STS，渗透研究性学习的内容与方法
科学探索是科学学习的核心，用类似科学研究的方式，强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动，获取亲身的体验，产生积极的情感，逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑，乐于探索和努力求知的倾向，激发探索和创新的积极欲望；以学科教学为载体，构建一种开放的学习环境，提供一个将学到的知识加以综合的实践机会，使学生获取知识、应用知识和解决问题，满足学生在开放的现实情境中去主动探索研究，置身于知识的探索之中，体会知识探索的方法，提高学生发现和解决的能力。[如教学过程设计(六)]
4、在师生共同参与活动中获得新知，提高能力
在师生共同参与的活动过程中，教师是活动的主导，学生是活动的主体，教师的主导要为学生的主体达到学习目标服务。就是说，教师在使用讲授法的同时，应辅之以指导学生亲自探究发现、应用等活动，通过学生自主的尝试活动，使他们在感知的基础上有效地揭示知识的内在联系从而使他们获取知识，提高能力。本堂课的设计正是以这个原则为主旨的。例如，在通过实验，学生经过尝试得到物理现象，教师不是直接给出问题的结论，而是进一步把学生引导到问题的观察、分析、归纳的活动之中，不仅让学生通过自己亲自实验弄清事实，分析现象和得现结论。而且让学生用物理思维方法研究问题、解决问题。把单纯追求让学生再现记忆的传统教学，改变为建立在让学生积极参与、主动探索基础上掌握方法、理解体验的教学。通过学生的实验、观察、尝试、分析、归纳，使一个平淡的方法传授过程变成了一个问题的解决过程，在这个过程中，学生不仅掌握了新知识，而且获得到了如何掌握新知识的方法，真正提高了能力，体现了“以培养学生能力为中心”的教学思想。
5、归纳总结掌握知识的系统结构
教学中应努力让学生掌握知识系统的结构，而不是零星的知识片断。这就需要通过归纳总结来揭示知识的内在联系，强化知识体系，形成牢固的知识结构。同时，系统的知识是记忆的支柱，又便于联想与应用，学生一旦掌握了最基本的原理和它们之间的结构体系，他们就能认识到，许多新的问题并非是新的，它只不过是熟悉问题的变式综合罢了。在教学中，教师启发、引导学生归纳、总结，使新知识与学生认知结构中已有的知识建立起实质的联系，避免知识庞杂而不得要领，有利于学生抓住要点、掌握结构、领会原理、融会贯通，从而促进认知结构的变化和发展。
6、通过变式训练促进知识的深化
学生对知识初步的理解与掌握后，需要进一步的深化，而变式训练是达到这种目的十分有效的手段。通过变式训练，分层次地对各种问题加以分类讨论，可使学生所学知识得到巩固和提高。变式题的选取应以学生的实际水平为基础，题组在知识性方面要有一定的内在联系，在思维层次方面要有一定的适合坡度，逐步增加创造性因素。本课的例题都采用了起铺垫作用的变式题组形式，它们的共同特征是从基本问题入手，逐步在概念及概念的应用处加以变化，增大难度，尽管题目最后都达到了比较高的要求，但由于在知识的推进中有一个循环渐进的过程，加上这种一环紧扣一环地提出问题，学生比较感兴趣，思维积极活跃，既深化规律的理解应用，又增强思维能力的训练。
安徽省庐江二中束义福
11
|
|
