1、高中物理新课程教学设计案例探究感应电流的方向【学习任务分析】1、 法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律，一个判定感应电动势的大小，一个判定感应电流的方向，二者前后关联，映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。2、 无论是前一节的电磁感应还是本节的探究感应电流的方向，首先它们都是电磁感应这一事物本身属性的一个放映，客观存在且发展变化。既然是反映事物本质的规律，在物理学中称为定律，从新课程标准来看，是体现“过程与方法”这一具体课程目标的最佳切入点。3、 教材指明了教学的方向，主要是以探究为主，让学生经历科学探究过程，在探究的过程中体验科学家的艰辛，在探究的过程中认识科学探究的意义，尝试
2、应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。但在探究的细节和过程中，留给了教师和学生广阔的思考设计空间，有助与激发新思维，发现新方法，提出新问题，得出新结论，体现新课程。4、 分析论证是本节的重点和难点，通过分析论证不仅自然得出楞次定律，还可训练学生的分析能力，在教学过程中一定要落实分析的过程和方法。5、 楞次定律是电磁学的一个重要规律，对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础，在高考试题中常以综合题的形式表现出来，要求学生能够灵活的运用。【学习者分析】1、 本人所教学校属于自治区示范学校，这些同学是新课程改革中的受益者，在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此他们有探究的基础，优点
3、是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高手低”的问题。2、 新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。3、 本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，而不是结论。4、 面对新现象，新问题，且没有唯一固定的答案，学生有浓厚的探究欲望，为其思维的发散提供了较大的空间。从另外一个角度讲，本节内容，数学运算，物理理论要求不高，适当地又降低了学习难度，选择探究式教学是最佳的途径。5、 探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重视结果可能会导致丧失探究热情
4、，扼杀学生探究的欲望。【教学目标】1、知识与技能a）通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述楞次定律的内容。b）通过实验过程的回放分析，体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义，感受“磁通量变化”的方式和途径。c）通过实验现象的直观比较，进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律2、过程与方法a）观察实验，体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。b）尝试用所学的知识，设计感应电流方向的指示方案，并动手实验操作。c）关注实验现象的个性，找出实验现象的共性，并总结出规律，培养学生抽象思维能力和创新思维能力。3、情感态度价值观热情：在实验设计，操作过程中逐步积蓄探究热情，培养学生
5、勇于探究的精神；参与：养成主动参与科学研究的良好学习习惯；交流：在自由开放平等的探究交流空间，能互相配合，互相鼓励，友好评价，和谐相处。哲学思考：能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识楞次定律；【重点难点】重点：楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。难点：感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系；定律内容表述中阻碍二字的理解；从能量观点认识楞次定律【设计思想】本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考，备教材，备学生，备教法，始终把学生放在教学的主体地位，让学生参与，让学生设计，广开言路，让学生的思维与教师的引导共鸣。整节课主要采用布鲁纳倡导的“发现法” ，结合实验探究总结楞次定律
6、的内容，把规律的得出过程和方法放在首位，把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学布局如下表：感应电流的方向如何确定发光二极管指示感应电流方向指示实验设计演示实验电流计偏转指示方案设计数据采集条形磁体插入拔出闭合线圈方形线圈单边切割磁感线个性分析，共性归纳具体例题应用及扩充提高对楞次定律的理解与解释局部并行处理局部并行处理利用本节的实验探究和对具体例题的讨论，师生共同总结出利用楞次定律判断感应电流方向的步骤师生共同总结归纳本节实验过程及知识要点整体串行处理【教学过程】一、实验引入，激发学生的探究科学的兴趣。演示：在如下图所示的电路中，用方形线圈在磁场中来回运动，导致灵敏电流计的指针左右来回摆动
7、。请观察思考：大家通过观察是否注意到，方形线圈在磁场不同的运动方向，导致闭合电路中产生的感应电流的方向是不同的。那么，感应电流的方向由那些因素决定？遵循什么规律？我们需要通过如下实验来探究这个问题。二、学习新知识，开始探究学习。1、教师启发，完成电流方向的指示设计提出问题：a、我们要解决的问题是感应电流的方向问题，我们首先要做的什么呢？b、如何指示呢？我们可以利用那些实验器材呢？学生分组讨论并回答：a、感应电流方向的指示。b、从学生的回答中优选出以下两种情况：（1）：利用电路改装实验中的表头，没有电流时，指针在表盘的中央，当电流从不同的接线柱流入时，指针的偏转方向不一样，我们可以根据指针的偏转
8、方向判定电流的输入方向。（2）：利用发光二极管的单向导电性，将二极管串连接入闭合回路，当二极管发光，表明感应电流的方向与二极管的导流方向一致。（通过分组讨论后学生的知识得到了应用，思维能力得到了体现，通过激烈的讨论使学生得出了较为满意的设计思路，极大的调动了学生的学习热情）提出问题：c、怎样设计电路来查明电流方向与电表接线柱，或者是电流方向与二极管发光的关系？学生分组讨论并回答：（每个小组同学进行相互交流，最后共同完成设计，对设计较好小组及同学给予高度评价，对其它不同的设计方案给予适当的可行性评价）（3）：从多个小组同学的设计中，找到最佳合理设计方案如下图图所示：G结果：结果：电流从那边进，指
9、针向那边偏注意：按照设计的方案，连接好实验电路，查明电流表指针偏转方向、电流方向、线圈绕向三者之间的关系2、通过教师引导，使学生讨论完成实验方案设计和数据收集提出问题：d、我们要研究感应电流的方向，接下来该怎样做呢？e、可以设计那些方案来实现呢？学生分组讨论并回答：（4）连接闭合回路，让磁通量发生变化，产生感应电流，并用相应的仪器来指示（5）各小组成员相互讨论，依据电磁感应现象，得到以下两种较好的设计方案教师引导：请大家利用小组内现有的器材，选择你认为可以接受的电路，连接器材并完成实验结果记录（在这一环节，需要提醒学生注意磁极的方向和螺线管的环绕方向）学生展示：将学生中做的较好的实验结果记录用
10、投影仪展示在大屏幕上。教师展示：用做好的 flash 动画展示实验结果，使学生进行比较教师启发：根据实验结果，你能直接说出感应电流的方向由那些因素决定吗？我们知道，穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路种形成感应电流，而感应电流本身也能产生磁场，我们能否通过一个“桥梁”感应电流的磁场，把引起磁通量变化的磁场和感应电流的方向联系起来？学生分组讨论并回答：对不同的实验方案，将以下实验记录填写完整方案 甲 乙相对运动 的变化情况感应电流方向感应磁场对原磁场的作用结论3、师生共同分析，从个性中找出共性，总结规律（先由小组汇报的结果，并给予积极的评价）提出问题：产生感应电流的条件是什么？请大家总结一下，磁通
11、量的变化存在几种情况？学生分组讨论并回答：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化。两种，增加和减少教师引导：我们来看，当磁通量增加时，感应电流产生的磁场与原磁场反向， “削弱”磁通量的增加；当磁通量减少时，感应电流产生的磁场与原磁场同向， “弥补”磁通量的减少；通俗的讲，磁通量增加不行， 磁通量减少也不行，用一句话可以怎样来描述呢？学生分组讨论并回答：“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化” 。多媒体显示：“感应电流具有这样的方向，即感 应电流的磁场总要阻碍引起感 应电流的磁通量的变化， 这就是楞次定律”提出问题：请讨论：如何理解楞次定律中的“阻碍”两字？有人认为阻碍就是感应电流产生的磁
12、场跟引起感应电流的磁场方向相反；也有人认为阻碍就是不变化；还有人认为，阻碍就是阻止。请说说你的看法？学生分组讨论并回答：“阻碍”不等于“阻止” ，当由于原磁通量的增加引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，其作用仅仅使原磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加。当由于原磁通量的减少而引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，其作用仅仅使原磁通量的减少变慢了，但磁通量仍在减少。另外， “阻碍”也不意味着相反。4、通过具体例题应用掌握本节知识点例 1.如图所示，光滑水平导轨处于竖直向下的匀强磁场 B 中，导棒 ab、cd 静置于导轨上，并于导轨垂直，当 cd 在外力 F 作用下，
13、以速度 V 匀速运动时，求: (1)闭合电路中的感应电流方向？(2)导棒 ab 的运动方向？例2. 甲、乙两块完全相同的电流表如图连接。若向右拔动乙表指针，求：甲表指针怎样偏转？理论分析：向右拔动乙表指针产生感应电流（相当于发电机） ，而感应电流又要阻碍引起感应电流的相对运动，即阻碍向右拔动。感应电流方向应该是从乙表“”端流进， “+”端流出。此时，感应电流使甲表指针偏转（相当于电动机） ，甲表指针左偏。注意：电流从那边进，指针向那边偏。三、课堂小结，利用本节的实验探究，师生共同总结出利用楞次定律判断感应电流方向的步骤（1）明确所研究的闭合电路，判断此电路中原磁场的方向（2）判断原磁场磁通量的
14、变化情况ab cddBvFFAV电动机FA发电机乙甲G G（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向（4）根据安培定则确定感应电流的方向 特别提醒：注意原磁场与感应电流产生的磁场。NS甲NS乙 NS丙 NS丁NS N NS SSN四、总结归纳楞次定律实验的导出 扩充与提高应用及步骤a. 首先查明“三向”之间的关系b. 实验演示及情况记录c. 通过观察实验现象讨论后归纳总结规律a. 第二种表述b. 理解与解释c. 思考与讨论d. 应用及举例a. 质的规定性b. 加深理解【教学媒体的运用】多媒体设备、幻灯片设备：播放课件，给学生直观的印象，使其对感应电流的方向有更为直观地认识和深刻的体会。【形成性评
15、价】通过本节课程的学习，学生应该掌握怎样去判断感应电流的方向，能够分析解决具体问题；在探究过程中能够培养学生的合作精神，有利于激发新思维，有利于将学过的知识灵活应用，还有利于发现新方法，提出新问题，得出新结论，体现新课程。【教学反思】楞次定律这一知识点在磁学部分是极难理解的，如果直接教给学生，那么将有一大部分学生理解不了，因为所面对的学生无论是在智力因素还是在认知水平上还达不到马上就理解的程度。但是探究感应电流所用到的知识学生已经具备，本节课的成功之处在与通过演示实验极大的激发了学生的求知欲，然后通过合理的引导巧妙的将以前学过的知识点（如二极管的单向导电形性、电流表头的工作原理及改装）应用在这一部分，使学生在思维认识有了所要依托的依据。另外根据教师对全体学生理解（哪些学生动手能力强、哪些学生的知识储备多等）对学生分组进行了合理的搭配，这样就使的这一堂课较为顺利的进行，学生亲自参与进来讨论，甚至为了解决一个问题讨论的特别激烈，每一个组都选出一个代表阐述他们组的观点然后不足之处有其他组来完善、补充，从学生脸上的表情可以看出他
