赵中娟
一、教材分析
“楞次定律”这节是新课标人教版《物理》选修3-2第四章电磁感应第三节内容。本节课是在学习了探究感应电流的产生条件后,继续延伸的一节,既然产生了感应电流,那电流的方向如何判断,遵循什么规律,由此而应运而生的。在本章中具有重要的地位,起到连接上下节的作用,并且在实际应用中也具有重要的作用。本节课的教学重点是楞次定律探究实验结果的记录总结;难点是感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。实验本身并没有太多的创新点,但在教学过程中如何让问题的设置更具有逻辑性,更符合学生的认知水平,还是有很大难度的,在这里,谈一下自己的观点。
二、新课教学
1.引课:上节课探究感应电流产生的条件,就已经用到了这套实验装置,这节课仍然用这套装置去探究感应电流的方向由哪些因素决定,遵循什么规律。
2.新课
(1)准备工作。为了判断感应电流的方向,事先要弄清线圈导线的绕向,及电流方向、指针摆动方向与电流表的红、黑接线柱的关系。
首先,先让学生观察螺线管内导线的绕向。例如,电流如果是从“上”接线柱流入从“下”接线柱流出,电流在螺线管中的流向(俯视图)是顺时针;那电流如果是从“下”接线柱流入从“上”接线柱流出,电流在螺线管中的流向(俯视)是逆时针。其次,是指针摆动方向与电流表“+”“-”接线柱的关系。例如,电流从“+”接线柱流入从“-”接线柱流出,指针向右偏;电流从“-”接线柱流入从“+”接线柱流出,则指针向左偏。
最后将螺线管的上下接线柱和电流表的“+”“-”柱连起来,就可以根据电流表的指针偏转方向去反推螺线管中电流的流向。
将这三点理清,学生就能明白这套装置还可以探究感应电流的方向。因为螺线管中的电流就是产生的感应电流,电流表就是用来判断感应电流方向的。
(2)具体实验。利用如图所示的实验装置进行实验,思考需要记录什么内容。
我们能直观观察到的是条形磁铁N极还是S极、插入还是拔出、电流表的指针向左偏还是向右偏。其中N极S极可判断磁场方向,插入拔出判断出磁通量的变化,电流表指针向左偏向右偏可判断出感应电流的方向,所以设计表格如下。
(3)思考、总结规律。根据这些记录结果如何去寻找感应电流方向满足的规律呢?
这还要从产生感应电流的条件入手,“闭合回路的磁通量发生变化”。N极插入S极插入都属于磁通量增大的情况,N极拔出S极拔出都属于磁通量减小的情况,单看这些根本找不出规律,那怎么办呢?一个是电流水平方向的,一个是磁场竖直方向的,怎么将二者联系起来呢?在磁场那章学习过,电流周围可以产生磁场,利用右手螺旋定则就可以判断出感应电流周围的磁场方向,这样就将水平的电流方向转换成竖直的磁场方向,磁场和磁场就可以相互比较找联系了,所以除了记录N极S极、磁场方向、感应电流方向,还需要判断出感应电流的磁场方向,所以需要在表格中再加一行,感应电流的磁场方向。
通过表格就很容易找出感应电流的方向和磁通量变化之间的关系了。
1.当磁通量增加时,磁铁的磁场方向和螺线管中感应电流的磁场方向相反。
2.当磁通量减少时,磁铁的磁场方向和螺线管中感应电流的磁场方向相同。
這就是感应电流的方向所遵循的规律:楞次定律。在实际教学过程中如果能按照这样的顺序去讲授,逻辑性较强,学生也容易理解接受,符合事物的认知过程。
编辑 刘晓宇