人教版《物理》選修3-2第四章第3節(jié)《楞次定律》教學(xué)設(shè)計主備人備課成員設(shè)計思路本節(jié)課以人教版《物理》選修3-2第四章第3節(jié)《楞次定律》為內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生所在年級的實際知識水平和認(rèn)知特點，通過實例分析和實驗演示，引導(dǎo)學(xué)生理解楞次定律的內(nèi)涵及其應(yīng)用。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，通過解決實際問題，提高學(xué)生對物理規(guī)律的認(rèn)識和運用能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過實驗探究楞次定律，提升學(xué)生觀察、分析、推理和解決問題的能力。增強科學(xué)思維，使學(xué)生理解能量守恒和轉(zhuǎn)化原理，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和價值觀。提高學(xué)生運用物理知識解釋自然現(xiàn)象和工程應(yīng)用的能力，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣和好奇心。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)的基本原理，對感應(yīng)電流的方向和產(chǎn)生條件有一定的了解。此外，學(xué)生可能對法拉第電磁感應(yīng)定律有初步的認(rèn)識，具備一定的物理實驗操作技能。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對物理實驗和現(xiàn)象普遍感興趣，喜歡通過動手操作來探索物理規(guī)律。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生的抽象思維能力逐漸增強，但部分學(xué)生在理解楞次定律的物理意義時可能存在困難。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生偏好直觀、形象的學(xué)習(xí)方式，同時也能適應(yīng)一定程度的抽象思維。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解楞次定律時可能難以把握其物理意義，特別是對于感應(yīng)電流方向與磁場變化方向的關(guān)系。此外，學(xué)生在進行相關(guān)實驗時，可能會遇到實驗操作不規(guī)范、數(shù)據(jù)處理不準(zhǔn)確等問題。針對這些困難，教師需通過多種教學(xué)手段幫助學(xué)生克服。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的《物理》選修3-2教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與楞次定律相關(guān)的圖片、動畫、實驗視頻等多媒體資源，以增強學(xué)生的直觀理解。

3.實驗器材：準(zhǔn)備演示和實驗所需的螺線管、磁鐵、電流表、開關(guān)、滑動變阻器等實驗器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，布置實驗操作臺，確保學(xué)生能夠順利進行實驗和討論。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對楞次定律的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們在日常生活中有沒有遇到過電磁感應(yīng)的現(xiàn)象？比如，為什么在移動磁鐵靠近線圈時，線圈中會有電流產(chǎn)生？”

展示一些電磁感應(yīng)現(xiàn)象的視頻片段，如磁鐵移動時線圈中電流表的指針偏轉(zhuǎn)。

簡短介紹楞次定律的基本概念和它在物理學(xué)中的重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.楞次定律基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解楞次定律的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解楞次定律的定義，強調(diào)感應(yīng)電流的方向總是與引起它的磁通量變化的方向相反。

使用示意圖展示楞次定律的原理，包括磁通量的增加和減少對感應(yīng)電流方向的影響。

3.楞次定律案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解楞次定律的特性和重要性。

過程：

選擇幾個與楞次定律相關(guān)的案例，如發(fā)電機、變壓器、電磁制動等。

詳細(xì)介紹每個案例的工作原理，強調(diào)楞次定律在這些設(shè)備中的作用。

引導(dǎo)學(xué)生思考楞次定律在提高能源效率和設(shè)備性能方面的意義。

小組討論：將學(xué)生分成小組，討論楞次定律在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，如環(huán)保、能源等，并提出如何利用楞次定律解決實際問題的想法。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與楞次定律相關(guān)的主題進行深入討論，如“楞次定律在電機設(shè)計中的應(yīng)用”或“楞次定律在可再生能源收集中的應(yīng)用”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對楞次定律的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)楞次定律的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括楞次定律的定義、原理、應(yīng)用等。

強調(diào)楞次定律在物理學(xué)和工程學(xué)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進一步探索和應(yīng)用楞次定律。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生設(shè)計一個簡單的電磁感應(yīng)實驗，并記錄實驗結(jié)果，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識點梳理1.楞次定律的基本概念

-楞次定律定義：感應(yīng)電流的方向總是使得它所產(chǎn)生的磁場來阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

-楞次定律的數(shù)學(xué)表達式：$\mathbf{N}\times\Delta\mathbf{B}=\mathbf{I}\times\Delta\mathbf{A}$，其中$\mathbf{N}$為線圈的單位長度上的匝數(shù)，$\Delta\mathbf{B}$為磁通量變化，$\mathbf{I}$為感應(yīng)電流，$\Delta\mathbf{A}$為線圈面積。

2.楞次定律的應(yīng)用

-電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

-能量守恒：楞次定律體現(xiàn)了能量守恒定律，感應(yīng)電流的產(chǎn)生伴隨著能量的轉(zhuǎn)換。

3.感應(yīng)電流的方向

-右手定則：伸開右手，使拇指、食指和中指互相垂直，拇指指向磁場方向，食指指向磁通量增加的方向，中指所指的方向即為感應(yīng)電流的方向。

-磁通量的變化：磁通量的增加或減少都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，但感應(yīng)電流的方向相反。

4.楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律的關(guān)系

-法拉第電磁感應(yīng)定律：感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比。

-楞次定律與法拉第定律結(jié)合，可以確定感應(yīng)電流的方向和大小。

5.楞次定律的實驗驗證

-螺線管實驗：通過改變螺線管內(nèi)的磁場，觀察線圈中感應(yīng)電流的方向和大小。

-變壓器實驗：通過改變變壓器的輸入電壓，觀察輸出電壓和電流的變化，驗證楞次定律。

6.楞次定律在工程中的應(yīng)用

-發(fā)電機：利用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生電能。

-電動機：利用感應(yīng)電流產(chǎn)生的力矩來驅(qū)動機械運動。

-電磁制動：利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)制動。

7.楞次定律的教育意義

-培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力：通過實驗和案例分析，引導(dǎo)學(xué)生探究楞次定律的原理和應(yīng)用。

-增強學(xué)生的科學(xué)思維：通過分析楞次定律與能量守恒、法拉第電磁感應(yīng)定律的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

-提高學(xué)生的實踐能力：通過實驗操作，讓學(xué)生親身體驗楞次定律，提高實踐操作技能。典型例題講解1.例題：

一個長直導(dǎo)線通有電流I，在其正下方水平放置一個閉合線圈，線圈平面與導(dǎo)線垂直。當(dāng)導(dǎo)線中的電流突然增大時，線圈中的感應(yīng)電流方向如何？

答案：根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?qū)⑹沟盟a(chǎn)生的磁場來阻礙導(dǎo)線中電流的增大。因此，線圈中的感應(yīng)電流方向?qū)⑹咕€圈產(chǎn)生一個磁場，該磁場與導(dǎo)線中的磁場方向相反，從而阻礙電流的增大。

2.例題：

一個矩形線圈在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面。當(dāng)線圈從磁場中緩慢抽出時，線圈中的感應(yīng)電流方向如何？

答案：根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?qū)⑹沟盟a(chǎn)生的磁場來阻礙線圈從磁場中抽出。因此，線圈中的感應(yīng)電流方向?qū)⑹咕€圈產(chǎn)生一個磁場，該磁場與抽出時的磁場方向相反，從而阻礙線圈的抽出。

3.例題：

一個閉合線圈在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面。當(dāng)磁場強度突然減小時，線圈中的感應(yīng)電流方向如何？

答案：根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?qū)⑹沟盟a(chǎn)生的磁場來阻礙磁場強度的減小。因此，線圈中的感應(yīng)電流方向?qū)⑹咕€圈產(chǎn)生一個磁場，該磁場與減小后的磁場方向相同，從而阻礙磁場的減小。

4.例題：

一個閉合線圈在垂直于其平面的勻強磁場中，當(dāng)線圈沿磁場方向移動時，線圈中的感應(yīng)電流是否會產(chǎn)生？

答案：不會。因為線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，沒有磁通量的變化就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

5.例題：

一個閉合線圈在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面。當(dāng)線圈在磁場中以角速度ω繞垂直于磁場方向的軸旋轉(zhuǎn)時，線圈中的感應(yīng)電流方向如何？

答案：線圈中的感應(yīng)電流方向?qū)㈦S時間變化。在旋轉(zhuǎn)過程中，線圈的不同部分會經(jīng)歷磁通量的增加和減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?qū)㈦S時間變化，以阻礙磁通量的變化。具體來說，當(dāng)線圈的一部分磁通量增加時，感應(yīng)電流的方向?qū)⑹惯@部分線圈產(chǎn)生一個磁場，該磁場與增加的磁通量方向相反。板書設(shè)計①楞次定律

-楞次定律定義

-感應(yīng)電流方向

-右手定則

②楞次定律的應(yīng)用

-電磁感應(yīng)現(xiàn)象

-能量守恒

-實驗驗證

③楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律的關(guān)系

-法拉第電磁感應(yīng)定律

-感應(yīng)電動勢

-磁通量變化