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视频标签：感应电流的方向
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视频课题：沪科版高中物理选修3-2第二章2.2探究感应电流的方向-海南省优课
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《探究感应电流的方向》教学设计
第2课时
一、教材分析
楞次定律是本章教学的重点和难点。涉及的因素多，如磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电流方向、安培力等，关系复杂；规律隐蔽性强，如有很强的抽象性和概括性；同时本节又是交变电流、电磁振荡和电磁波学习的基础。教材从磁通量变化产生感应电流、相对运动、能量守恒等角度阐述了楞次定律，很好地体现了电和磁的关系。 二、学情分析
第1课时中，学生由分组实验进行探究得到楞次定律，对原磁场、磁通量变化、感应磁场的分析有了一定的基础。但对阻碍的形式和阻碍的本质均未能体验。通过前面的学习，学生能够判断感应电流的方向、安培力的方向，已掌握了学习本节课所需要的知识储备。 三、设计理念
以条形磁铁和闭合螺线管这个物理模型贯穿整节课，主要探究闭合回路“怎样阻碍”磁通量的变化，“为什么阻碍”磁通量的变化。
建构物理模型，让学生运用楞次定律的内容判断感应电流的方向，并总结出判断的方法——“增反减同”，体验感应电流的磁场通过“与原磁场方向相同或者相反”来阻碍磁通量的变化。
再由实验探究和理论探究相结合的方法，从动力学的角度，体验感应电流通过“来拒去留”和“增缩减扩”来阻碍磁通量的变化，知道阻碍是感应电流受到的安培力的体现。重视科学探究过程，培养学生物理学科核心素养。
最后通过条形磁铁自由穿过闭合螺线管这个情景的创设，从能量的角度说明，阻碍的根本原因是能量守恒在电磁感应中的具体表现。
设计的最后是学以致用，突出物理规律在技术、生活领域的应用。 教学流程图如下：
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四、三维目标 1、 知识与技能
（1） 能运用楞次定律判断感应电流的方向
（2） 从磁通量变化、相对运动、能量守恒三个方面理解、掌握楞次定律 2、 过程与方法
（1）引导学生建构物理模型，判断感应电流的方向、磁铁和回路的相互作业，进而对抽象规律进行概括，培养学生对问题的分析、推理和概括能力
（2）应用实验和理论相结合的方法，从动力学和能量守恒的角度理解楞次定律，提高学生的实验观察和总结的能力，提高知识形成的能力 3、情感态度与价值观
（1）通过实验和理论相结合的方式，体会知识形成过程的科学性和严谨性
（2）从多角度理解楞次定律，培养学生对立统一、相互渗透的思想，培养学生的学科核心素养 （3）电磁驱动和电磁阻尼的演示，体现物理服务于生活的理念，激发学生的创造性 能量守恒
转动也是阻碍的形式
实验探究
理论探究 来拒去留 增缩减扩
用楞次定律判断感应电流的方向
从动力学的角度探究阻碍的原因
学以致用
知识回顾 建构模型
多媒体展示
从能量的角度分析阻碍的原因
增反减同
DIS实验装置
创设情境
演示实验
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五、教学重点、难点：
楞次定律的理解 六、教学方法
问题教学法、讲授法、讨论法、实验探究法、理论探究法、比较总结法 七、教学准备
多媒体课件 强条形磁铁 闭合螺线管 DIS实验设备 铁架台 电磁驱动演示器 八 、教学过程： 步骤 教师活动 学生活动 设计目的
新课引入
复习引入：
楞次定律的内容如何表述？ 提问：
该内容的关键词是什么？ 关键词是？ 阻碍
谁在阻碍？ 感应电流的磁场 阻碍什么？ 磁通量的变化
怎样阻碍？这是本节课重点探讨的问题。
回忆楞次定律的内容并理解
引出问题，明确本节课的主题
新
一、楞次定律判断感应电流的方向
试判断下列四种情况中，感应电流的方向，体会感应电流的磁场怎样阻碍磁通量的变化，并完成表格1
图1
表格1 磁铁运动
N极向下插入
N极向下拔出 S极向下插入 S极向下拔出 磁通量变化
运用楞次定律判断感应电流的方向
借助上节课楞次定律的探究装置，从理论上运用楞次定律，体现课程的连贯性和一致性
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课教学
原磁场方向
感应磁场方向
感应电流方向（俯视）
楞次定律的表现之一
若已知磁通量的变化情况及原磁场的方向，根据楞次定律可以确定感应磁场的方向，再由右手螺旋定则判断出感应电流的方向。
穿过闭合回路的磁通量增大时，感应电流的磁场与引起感应电流的原磁场反向，试图“抵消”磁通量的增大；穿过闭合回路的磁通量
减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的原磁场同向，试图“补偿”磁通量的减小。将其概括为“增反减同”。
二、从动力学的角度理解楞次定律
感应电流在条形磁铁的磁场中会受到安培力，该力会对螺线管有什么影响？ 1、实验探究
如图2所示，磁铁和改装过的闭合螺线管之间没有吸引力或者排
斥力。力传感器放置在塑胶平板的正下方，其示数可由屏幕显示出来。将螺线管放置在塑胶平板上，将力传感器调零。当螺线管受到向下的作用力时力传感器示数为负值，螺线管受到向上的作用力时，力传感器的示数为正值。将磁铁插入闭合螺线管，磁铁和螺线管间没有接触和摩擦。将磁铁拔出或插入螺线管，观察力传感器的示数变化，完成表格2。
完成表格1的相关内
容，总结利用楞次定律
判断感应电流方向的一般步骤。并根据判断的结果总结出楞次定律的表现形式之
一：增反减同
提高学生实验观察的能力和归纳总结的能力
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图2
表格2
磁体运动 N极插入
N极拔出
S极插入
S极拔出
力传感器示数的正负
螺线管受到作用力的方向
磁铁和螺线管之间的相互作用
实验结论
实验结论：螺线管抗拒磁铁的靠近，挽留磁铁的离去
2、理论分析
如图3所示，以条形磁铁N极向下插入闭合螺线管为例，分析螺线管刨面图中P、Q位置受到的安培力。此时位置P的感应电流垂直平面向外，磁场方向是过P点的磁感线的切向方向，由左手定则可知，位置P受到的安培力垂直于磁场方向斜向右下方。同样的分析可知，位置Q受到安培力的方向是垂直于磁场方向斜向左下方。依此类推，螺线管受到斜向管内侧的安培力，该安培力产生了两种作用效果：使螺线管抗拒磁铁的靠近和使线圈有向里收缩的趋势。
改变磁极的方向或者改变磁铁运动的方向，螺线管中的位置P、Q受到的安培力又是怎样的？
观察力传感器的示数变化，完成表格2的相关内容
加强体验性实验的教学，培养学生的实验创新能力 将抽象的知识具体化，突破教学难点 一个实验
力传感器
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图3
表格3 磁铁运动情况 N极向下插入 N极向下拔出 S极向下插入 S极向下拔出 磁铁和线圈相互作用
线圈的运动趋势
阻碍的表现形式 小结：
磁铁靠近使穿过闭合螺线管的磁通量增大，从而产生感应电流。
根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量增大，因此一方面通过远离磁铁的靠近来减少磁通量的增大，另一方面通过缩减有效面积来减少磁通量的增大。相反的，当磁铁离开螺线管时，它通过“挽留”和“扩大有效面积”的方式来减少磁通量的减少。这是阻碍的表现形式--来拒去留、增缩减扩
三、从能量守恒的角度理解楞次定律
不论“增反减同”、“来拒去留”，还是“增缩减扩”，都是感
应电流的磁场阻碍磁通量变化的表现形式。最终，磁通量还是变化了，感应电路还是产生了。因此，我们说感应电流“阻碍”磁通量的变化，而不能“阻止”磁通量的变化。
应用磁场的相关知识和左手定则，从理论的角度分析“阻碍”，完成表格
结论形成后，常需要从理论上审视它，它不应该跟已有的理论相矛盾。否则，或者是理论存在问题，或者是做这个实验时出现了差错。这是一种形式的评估 理论探究和实验探究相结合，体现知识形成的科学性和严谨性
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为什么总是阻碍磁通量的变化呢？ 创设情境
在一水平、固定的闭合螺线管上方，有一条形磁铁由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触。
图4
提问：
磁铁靠近闭合螺线管，螺线管中产生感应电流，其电能如何变化？磁铁的机械能如何变化？螺线管对磁铁做正功还是负功？螺线管对磁铁的作用力方向是怎样的？
磁铁远离闭合螺线管，螺线管中产生感应电流，其能量如何变化？磁铁的机械能如何变化？螺线管对磁铁做正功还是负功？螺线管对磁铁的作用力方向是怎样的？
小结：楞次定律中“阻碍”的本质是能量守恒在电磁感应中的体现。
思考、讨论，得出结论
从本质理解楞次定律，体现知识的归一思想
学以致用
演示实验：电磁驱动演示器
转动U形磁铁，可自由转动的铝框会跟着磁铁一起转动。这是回路阻碍磁通量变化的哪种表现形式？
应用举例：摩托车的磁性测速表（电磁驱动）
移开U形磁铁，让铝框自由转动，再将磁铁靠近，可见铝框很快就停止转动。你能否从能量的角度解释现象？
应用举例：灵敏电流计的短路保护（电磁阻尼）
观察现象，解释现象
突出物理知识及概念在技术、社会领域的应用
课堂小结
我们这节课学习了哪些知识？
学生自己总结、整理
让学生整体把握本节课知识要点
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板书设计
第2节 探究感应电流的方向
一、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 二、对楞次定律的理解
感应磁场阻碍磁通量的变化
怎样阻碍？ 增反减同--判断感应电流的方向
来拒去留--判断磁铁和回路的相对运动（趋势） 增缩减扩--判断闭合回路的形变（趋势） 三、楞次定律“阻碍”的本质 能量守恒在电磁感应现象中的体现 四、楞次定律的应用举例
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
