《感应电流的方向》微课程设计

姜玉祥

课前自主学习任务单

一、学习指南

● 1.课题名称：

鲁科版高二年级物理选修3-2《感应电流的方向》

● 2.达成目标：

（1）通过观看教学视频，观察实验现象，分析归纳探究感应电流的方向。

（2）初步掌握利用楞次定律判断感应电流方向的方法。

（3）初步掌握利用右手定则判断感应电流的方法，并明确使用条件。

● 3.学习方法建议：

（1）细心观看、主动思考、完成任务单。

（2）逻辑缜密、认真分析、克服重重困难。

（3）归纳总结、科学方法、探究物理规律。

（4）亲身体验、动手实践、力争举一反三。

（5）如有疑惑、记录在案、共同探讨。

● 4.课堂学习形式预告：

（1）任务单展示：展示优秀任务单。

（2）内容总结：总结感应电流的判断方法及使用步骤。

（3）课堂检测：检查任务学习效果。

（4）思维拓展：感应电流的效果即“阻碍”的形式有哪些。

（5）知识深化拓展：楞次定律的广义表述（能量角度学习理解）。

二、学习任务

通过观看教学视频自学，完成下列学习任务：

（1）用什么方法可以直观判断感应电流的方向？

（2）探究电磁感应中感应电流方向规律的步骤是什么？

（3）反复观看实验视频，将右图中线圈缠绕方向画入图中，并完成实验记录表。

（4）根据以上实验记录表总结感应电流方向的规律，即判断方法。

（5）总结对“阻碍”的理解。

（6）通过观看实例，请对下列判断感应电流方向的步骤进行正确排序_________________。

（7）根据视频讲解及所学总结部分导体切割磁感线时感应电流方向的判断方法。

三、困惑与建议

_______________________________________________________________________

附：微练习

例1：如图1所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。t=0时，bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。请判断当bc边刚进入磁场时，线圈abcd中感应电流的方向。

例2：如图2所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环里产生的感应电流的方向怎样（顺着轴线从左往右观察）？铜环运动情况怎样？

例3：如图3所示，在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD，当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动？（不考虑导体棒间的磁场力）

《感应电流的方向》解析

《感应电流的方向》为鲁科版物理《选修3-2》第二章第一节的内容。本节内容中高考的重点、难点是感应电流方向的判断，即楞次定律及其特殊情况下的右手定则。同时本节课也是一个重要节点，是“静态场”向“动态场”转化的节点，所以本节对于电磁感应部分的学习至关重要。学习本节课之前学生对电、磁知识有一定的基础;对三维空间已有一定程度的认识，但尚不能熟练掌握;对观察、记录分析、归纳、总结等科学方法都有接触，但综合运用能力有待提高。尤其是在课堂中进行探究实验记录、处理数据时，费时费力……针对以上原因，为轻松突破教学重难点，提高课堂教与学的效率，我特制作了此微课供学生课前自主学习。

此微课首先展示本节课的学习目标，让学生明确本节课所要达成的目标，同时便于对照查找自己在学习中的不足。接着通过熟悉的感应电流产生条件的模拟实验提出问题“不同实验条件下，电流表的指针时而左偏，时而右偏，说明感应电流的方向不同，那么应如何判断感应电流的方向”？从而激发学生的学习欲望，顺利进入主题。进入主题后微课按照知识的产生过程依次详细讲解了以下内容。

● 探究实验

探究实验部分内容是学生学习本节课的重点所在，通过实践活动，可以培养学生观察、记录信息、综合分析处理信息以及高度归纳概括物理规律的能力。同时学生在知识的获取过程中，可以培养严谨的科学态度，养成探究物理规律的良好习惯，提高自身的科学素养。所以，本部分内容是以问题为主线展开探究的。

首先通过实物录像展示实验用的器材：零刻线在中央的电流计、电池、线圈、条形磁体。接着以问题为导向，逐步深入地讲解了探究实验的五个步骤：

第一步：用试触法判断感应电流的方向与电流表偏转方向的关系。将黄色导线一端与电流计负极相连接，另一端与电池负极相连接。红色导线一端与电流计正极相连，用另一端轻触电池的正极，观察电流表指针的偏转方向。发现电流表指针偏转方向为：正进向正极偏，即负进向负极偏。通过学习，学生加深了对整个演示实验的探究思路及实验设计的合理性、科学性的理解。

第二步：观察螺线管导线绕制方向。通过视频特效放大功能展示实验用螺线管，学生观察螺线管导线绕制方向，并将其画至任务单中的附图中，无形中锻炼了将情境图形转化为书面图形物理模型的能力。

第三步：按照电路图连接电路。电流计正极与螺线管上端相连，电流计负极与螺线管下端相连，以提高学生识别电路的能力，增强理论为实践服务的意识。

第四步：完成实验并记录至实验记录表中。通过实验实录展示条形磁体N极在向下插入、拔出螺线管时，电流极指针的偏转情况。继而展示S极向下插入、拔出螺线管的过程中，电流极指针的偏转情况。让学生观察后将实验现象记录至实验记录表中，养成良好的科学探究习惯。

第五步：根据上述记录表分析实验结论。

● 楞次定律

通过对记录表的总结归纳，学生得出本节课的主题是判断感应电流方向的方法，即楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。此表述较抽象，学生不容易完全理解，在实际应用中也很难准确把握。为了让学生真正理解楞次定律，我在这里提出了四个问题：①谁在阻碍？②阻碍什么？③如何阻碍？④能否阻止？同时微课中还立体、动态地展现了两种情境（磁通量增加、磁通量减小）帮助学生理解阻碍的含义。最后在理解的基础上总结升华出应用楞次定律的步骤。同时在任务单中通过一个排序练习，让学生动脑思考，真正从本质上理解感应电流的应用，为应用物理规律解决实际问题奠定基础。

● 右手定则

右手定则为楞次定律在部分导体切割磁感线这种特殊情况下的感应电流方向的判断方法。为了让学生理解其统一性，我在设计本节内容时从模拟实验出发，提出问题，构建物理模型，转化为平面图，从楞次定律出发得到结论，并类比左手定则引导学生总结出右手定则的内容。为了更形象地体现B、I、V三者的方向关系，用可以进行操作的手（旋转、平移等）来帮助学生理解。

● 学以致用

为了巩固所学知识，帮助学生理解，学以致用部分我精心设计了三道练习题。分别从三个角度，即通过产生感应电流磁场阻碍、通过相对运动来阻碍、通过形变来阻碍，这样既加深巩固了对楞次定律的内容的理解，又为后续学习做好了铺垫。另外，每道题都附有详细解析，同时有动画演示，便于学生自主学习。

为了使学生明确学习过程的目标性，我在任务单中设定展示了本节课的达成目标，既让学生在自己能力范围内经历头脑风暴、巩固已有知识、获取新知识，又为更高层次的课堂教学目标实现奠定了基础。

为了让学生更好地利用微课顺利完成既定目标，我在学生学习微课时设置了7项任务（参见任务单），以便使学生在完成任务的过程中逐步深入，不断提高。

我通过将重点难点转化为相关任务，充分发挥了“任务驱动、问题导向”功能，使学生的自主学习更加顺畅和得心应手，提高了课堂教学的效率。

微课的使用使教师从传统课堂中的知识传授者转变为学习的促进者和指导者，这意味着教师不再是知识交互和应用的中心，但他们仍然是学生进行学习的主要推动者。当学生需要指导的时候，教师便会向他们提供必要的支持。自此，教师成了学生便捷地获取资源、利用资源、处理信息、应用知识到真实情境中的脚手架。伴随着教师身份的转变，教师也迎来了发展新的教学技能的挑战。相信在不远的将来，微课将成为学生自主学习的重要、高效的方式之一，教师也将为新的学习方式的转变插上腾飞的翅膀！