房鸿将
摘要:本节是对电磁感应现象产生的感应电流的方向的判定,从楞次定律和右手定则两个方面展开,重点落在楞次定律的分析上。通过师生共研,学生更深层次理解电磁感应现象,培养学生热爱科学、尊重知识的良好品德。
关键词:楞次定律;右手定则
一、前期分析
学情分析
学生在之前已经学习了电流、电场的基础知识,以及感应电流产生的条件和右手螺旋定则等,并且高二学生已经具备了一定的观察分析能力和实验探究能力,但是学生的抽象思维还比较薄弱,因此在学习楞次定律时还有一定的困难。
本节课的教学重难点为:如何通过实验探究总结出楞次定律;如何正确理解楞次定律的内容。
二、教学用具
开闭环实验装置、条形磁铁、塑料管、铝管、灵敏电流计、螺线管、导线
三、教学方法
实验探究法、启发式讲授法、分析比较法;
四、教学过程
1.回顾旧知,猜想假设
问题1:感应电流方向与什么有关?
2.实验探究,验证猜想
教师拿出灵敏电流计、螺线管和导线组成的闭合回路,请一名学生将条形磁铁的N极向下,分别将它插入、拔出螺线管,提醒学生观察电流计指针偏转方向。再将条形磁铁的s极向下,重复刚才的实验。
问题2:在实验过程中,原磁通量变化以及原磁场的方向是什么?根据电流计指针偏转情况,感应电流的方向以及感应电流产生磁场的方向又是什么?
学生观察,完成表格。
问题3:观察实验数据,找出四个变量间的关系?
教师引导学生总结规律,得到结论,概括为”增反减同”,从而验证猜想。
教师继续提出问题
(1)通过实验分析,怎样用一句话把判断感应电流方向的方法总结出来?
(2)从下面四点理解“阻碍”的物理意义:谁阻碍谁?阻碍什么?如何阻碍?结果如何?
学生一起共同讨论交流完善,提出楞次定律: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,使学生从磁通量的角度认识了楞次定律。
3.深化理解,巩固提高
(1)演示强磁铁靠近、远离开闭环实验
问题4:当强磁铁靠近、远离闭合和断开铝环时,铝环的运动情况是怎样的?
学生经过观察回答,教师引导学生从磁通量变化角度分析实验现象,总结为“来拒去留”。
(2)演示磁鐵从铝管和塑料管中同时下落的实验
问题5:磁铁在铝管中下落时间为何大于在塑料管中下落时间呢?
问题6:猜想下铝环与铝管有什么联系吗?
教师引导学生根据“来拒去留“分析磁铁磁铁在铝管中下落时间大于在塑料管中下落时间。另外,磁铁在铝管中虽然受到了向上的阻力而延缓了它下落的时间,但磁铁最终还是从铝环中落了下来,说明阻碍并不是阻止。
通过这两个实验,从运动的角度使学生进一步理解了楞次定律,从而突破了重难点。
练习:根据楞次定律判断下图导体棒中感应电流的方向。
学生:依据“增反减同”可判断甲图ab中的电流为b→a,乙图ab中的电流为b→a。
教师:像这样闭合电路部分导体切割磁感线产生的感应电流方向还可以用右手定则来判断。
师生学习右手定则内容
4.课堂练习,深化新知
【例1】如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则()
A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→d
B.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生
c.当线圈以ah边为轴转动时,其中感应电流方向是a→b→c→d
D.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d
【例2】如图所示,光滑平行金属导轨PP和QQ都处于同一水平面内,P和O之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,现在垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()
A.感应电流方向是N→M
B.感应电流方向是M→N
c.安培力方向水平向左
D.安培力方向水平向右
五、课堂小结,体验收获。
六、作业布置,巩固新知。
七、教学反思,利于成长。
这节课用实验引入,在上一节课的基础上引导学生观察不同磁极、不同运动方向,电流计指针偏转方向不同,激发了学生求知的欲望。有条件的话,可以运用分组实验,培养学生动手能力,体验着探究过程,感受着科学精神。在学生寻找规律出现困惑时,教师适当引导即可。最好让学生自己思考,交流,完善,最后得出判断感应电流方向的方法,这才是实验探究意义所在。