趙中娟
一、教材分析
“楞次定律”這節(jié)是新課標人教版《物理》選修3-2第四章電磁感應第三節(jié)內(nèi)容。本節(jié)課是在學習了探究感應電流的產(chǎn)生條件后,繼續(xù)延伸的一節(jié),既然產(chǎn)生了感應電流,那電流的方向如何判斷,遵循什么規(guī)律,由此而應運而生的。在本章中具有重要的地位,起到連接上下節(jié)的作用,并且在實際應用中也具有重要的作用。本節(jié)課的教學重點是楞次定律探究實驗結(jié)果的記錄總結(jié);難點是感應電流激發(fā)的磁場與原來磁場之間的關系。實驗本身并沒有太多的創(chuàng)新點,但在教學過程中如何讓問題的設置更具有邏輯性,更符合學生的認知水平,還是有很大難度的,在這里,談一下自己的觀點。
二、新課教學
1.引課:上節(jié)課探究感應電流產(chǎn)生的條件,就已經(jīng)用到了這套實驗裝置,這節(jié)課仍然用這套裝置去探究感應電流的方向由哪些因素決定,遵循什么規(guī)律。
2.新課
(1)準備工作。為了判斷感應電流的方向,事先要弄清線圈導線的繞向,及電流方向、指針擺動方向與電流表的紅、黑接線柱的關系。
首先,先讓學生觀察螺線管內(nèi)導線的繞向。例如,電流如果是從“上”接線柱流入從“下”接線柱流出,電流在螺線管中的流向(俯視圖)是順時針;那電流如果是從“下”接線柱流入從“上”接線柱流出,電流在螺線管中的流向(俯視)是逆時針。其次,是指針擺動方向與電流表“+”“-”接線柱的關系。例如,電流從“+”接線柱流入從“-”接線柱流出,指針向右偏;電流從“-”接線柱流入從“+”接線柱流出,則指針向左偏。
最后將螺線管的上下接線柱和電流表的“+”“-”柱連起來,就可以根據(jù)電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向去反推螺線管中電流的流向。
將這三點理清,學生就能明白這套裝置還可以探究感應電流的方向。因為螺線管中的電流就是產(chǎn)生的感應電流,電流表就是用來判斷感應電流方向的。
(2)具體實驗。利用如圖所示的實驗裝置進行實驗,思考需要記錄什么內(nèi)容。
我們能直觀觀察到的是條形磁鐵N極還是S極、插入還是拔出、電流表的指針向左偏還是向右偏。其中N極S極可判斷磁場方向,插入拔出判斷出磁通量的變化,電流表指針向左偏向右偏可判斷出感應電流的方向,所以設計表格如下。
(3)思考、總結(jié)規(guī)律。根據(jù)這些記錄結(jié)果如何去尋找感應電流方向滿足的規(guī)律呢?
這還要從產(chǎn)生感應電流的條件入手,“閉合回路的磁通量發(fā)生變化”。N極插入S極插入都屬于磁通量增大的情況,N極拔出S極拔出都屬于磁通量減小的情況,單看這些根本找不出規(guī)律,那怎么辦呢?一個是電流水平方向的,一個是磁場豎直方向的,怎么將二者聯(lián)系起來呢?在磁場那章學習過,電流周圍可以產(chǎn)生磁場,利用右手螺旋定則就可以判斷出感應電流周圍的磁場方向,這樣就將水平的電流方向轉(zhuǎn)換成豎直的磁場方向,磁場和磁場就可以相互比較找聯(lián)系了,所以除了記錄N極S極、磁場方向、感應電流方向,還需要判斷出感應電流的磁場方向,所以需要在表格中再加一行,感應電流的磁場方向。
通過表格就很容易找出感應電流的方向和磁通量變化之間的關系了。
1.當磁通量增加時,磁鐵的磁場方向和螺線管中感應電流的磁場方向相反。
2.當磁通量減少時,磁鐵的磁場方向和螺線管中感應電流的磁場方向相同。
這就是感應電流的方向所遵循的規(guī)律:楞次定律。在實際教學過程中如果能按照這樣的順序去講授,邏輯性較強,學生也容易理解接受,符合事物的認知過程。
編輯 劉曉宇