“楞次定律演示实验”教学设计

罗小利 贾玉成 陈琦 张忠岐

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）13-0043-02

一、教学内容

《普通高中课程标准实验教科书<物理>（人教版选修3-2）》第四章第3节中的楞次定律演示实验。

二、教学目标

1.知识与技能

（1）会正确处理电流流向与灵敏电流表指针偏转方向之间的关系。

（2）了解楞次对物理学的贡献。

2.过程与方法

（1）通过实验的观察和探究，使学生体味物理学的思维方式和认知方法。

（2）通过实验教学，培养学生的观察能力、动手能力、分析推理能力、归纳总结能力，进而诱发创新意识。

3.情感、态度与价值观

（1）通过对楞次定律实验现象的分析，培养学生尊重自然规律、尊重客观事实、实事求是等辩证唯物主义的思想方法和科学态度。

（2）培养学生仔细认真、刻苦踏实、勇于探索的精神。

三、教学重难点

（1）重点：①实验演示电流流向与灵敏电流表指针偏转方向之间的关系。②由实验现象得到楞次定律的分析、推理过程。

（2）难点：①通过实验总结原磁场和感应磁场的关系。②对楞次定律中“阻碍”而不是“阻止”的理解。

四、教学方法

探究法、实验法、讲授法等。

五、实验原理

当条形磁铁N极插入（或拔出）螺线管时，通过螺线管的磁通量发生了变化，螺线管中将产生感应电流，根据电流表指针偏转方向可以判断感应电流的方向，再由安培定则判断感应电流的磁场方向，并记录实验结果；将条形磁铁S极插入（或拔出）螺线管，再次实验并记录实验结果。通过对实验结果的分析、比较，就可总结出楞次定律。

六、实验器材

螺线管、条形磁铁、演示用电流计、电池、电键、滑动变阻器、导线若干

七、教学过程

（课题引入）

教师：同学们好！上节课我们学习了感应电流产生的条件，请同学们回忆，要产生感应电流应具备什么条件？

学生：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

教师：不错！穿过闭合电路的磁通量发生变化时会产生感应电流，那感应电流的方向遵循什么样的规律？下面我们演示实验来探究答案。

（实验演示）

演示实验一：确定电流方向跟电流表指针偏转方向的关系。

教师：分别按图1、图2所示的电路图连接器材。

学生：在电键S瞬间接触时，观察电流表指针偏转方向并得出结论。

结论：电流表的指针向电流流进的接线柱一方偏转，即“左进左偏、右进右偏”。

演示实验二：探究感应电流的方向所遵循的规律。

教师：如按图3连接器材，并按图4甲、乙、丙、丁图（同课本P10图4.3-2）所示的方法分别实验。（需要指出的是，尽管螺旋管上有线圈绕向的指示，但由于两个接线柱都在螺旋管的上端，学生怎么也弄不清楚线圈是怎样绕的。为了突破这个难点，我们画出了线圈内部绕向示意图，如图4所示，这样一来，难点便迎刃而解。）

学生：仔细观察现象并将观察到的结果填入表内。

教师：由实验记录我们可以看出感应电流的磁场与穿过回路的原磁场间有什么样的关系？

学生：用两分钟时间分组讨论、总结并报告结果。

结论：：感应电流的磁场与原磁场方向相反；

：感应电流的磁场与原磁场方向相同。

教师：很好！请同学们继续思考：当线圈内磁通量增大时，感应电流的磁场是有助于磁通量的增加还是阻碍了磁通量的增加？当线圈内磁通量减小时，感应电流的磁场是有助与磁通量的减小还是阻碍了磁通量的减小？

学生：当线圈内磁通量增大时，感应电流的磁场阻碍了磁通量的增加；当线圈内磁通量减小时，感应电流的磁场是阻碍了磁通量的减小。

教师：可见，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。我们能否将“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”中的“阻碍”换成“阻止”？

学生：……

教师：不能将“阻碍”换成“阻止”。原因是：在图4甲、丙所示的实验中，当磁铁插入线圈过程中，因通过线圈中的磁通量增大而产生感应电流，（由图可知）感应电流的磁场（等同条形磁铁）总是与磁铁同名磁极相对，其作用是不让磁铁的插入（不让磁通量增大），但磁铁还是插入了线圈（磁通量还是增大了）。即磁通量增大时感应电流的磁场只能“阻碍”而不是“阻止”磁通量的增大；由图4乙、丁所示的实验同理可以得到，磁通量减小时感应电流的磁场只能“阻碍”而不是“阻止”磁通量的减小。（提问）同学们能不能将演示实验得到的结论凝练成一句话？

学生：用两分钟时间分组讨论、总结并报告结果。

结论：感应电流的磁场总要“阻碍”引起感应电流的磁通量的变化。

教师：物理学家楞次早在1834年概括了各种实验结果，就得到了这个结论，这就是楞次定律。

（教师板书定律内容）

楞次定律：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。

八、教学反思

本教学设计是《楞次定律》演示实验教学设计，此教学设计的最大特点是：通过以问题为导向，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流和合作的能力，实验现象和结论的得出自然、合力、准确，基本达到了“教学目标”要求，教学效果比较好。反思教学设计过程，如果能将老师演示学生观察记录改为学生探究老师指导，效果会更好。