《楞次定律实验》说课稿全国实验说课大赛获奖案例.docx

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《楞次定律实验》说课稿全国实验说课大赛获奖案例

《楞次定律实验》说课稿

一、使用教材

本节说课的实验教材选自高中物理人教版物理《选修3-2》第四章第3节《楞次定律》。

楞次定律是本章的基础，也是处理本章知识的必备工具。

二、实验器材

（一）、楞次定律实验创新装置

装置设计如图1 所示，整套装置由线圈、可动面板（正面画有电路图和实物LED，背面布置实物电路）、底座、滚筒和可调水平底板等部件组成。

（二）、电磁弹射实验创新装置

装置设计如图2所示，整套装置由线圈，底座、水平支架、铝环、玩具飞机等部件组成

（三）、落磁实验演示装置

装置1设计如图3所示，整套装置由塑料管，铝管、强磁铁组成

装置2设计如图4所示，整套装置由塑料管，铝管、强磁铁、线圈、LED灯组成

三、实验改进要点

（一）、通过落磁实验激发学生兴趣

通过落磁实验演示磁铁下落时与铝管间的相互作用，再让学生体会“阻碍”二字的含义。

最后用强磁铁穿过环绕着二极管的有机玻璃管，观察灯亮，再解释阻碍的原因是因为磁铁产生了感应电流，从而产生阻碍作用。

（二）、通过楞次定律实验创新装置改变得出楞次定律的方法

通过教材的实验设计和我们的实验设计对比后，发现创新实验装置有以下几个优点：

1.设计上的另辟蹊径：

原教材（如图5）是通过感应电流的方向来判定出感应电流磁场的方向，再归纳出“增反减同”这一规律。

图5教材上楞次定律实验装置

创新实验通过磁极靠近和远离闭合线圈的方式，使线圈呈现“来拒去留”的现象，再利用磁极间同名磁极相斥、异名磁极相吸的规律，直接判断出线圈中感应电流的磁场方向，进而概括出楞次定律。

相比课本中的设计方案，简化了探究过程，探究思路更加清晰，降低了学习难度，符合我们学生的认知规律。

2.这套装置还可以验证用楞次定律理论分析的结果是否正确。

将反向并联的LED接入电路，利用楞次定律可以从理论上判断出：

当N极靠近线圈时，右边的灯亮；当N极远离线圈时，左边的灯亮。

我们用实验来检验理论判断是否正确；发现实验结果与理论分析一致。

（三）、通过电磁弹射装置

通过电磁实验弹射装置进一步直观展示磁通量增大时，铝环中所产生的感应电流的磁场与原磁场相反，从而产生明显的推动作用，给学生产生强烈的视觉冲击，激发学生求知欲。

四、实验原理   

（一）、落磁实验原理  

根据楞次定律可知，强磁铁下落会在环绕线圈中产生感应电流，二极管灯亮。

而下落磁铁块将在铝管中产生感应电流，不断地受到感应电流所产生的磁场的阻碍作用，而缓慢下降。

（二）、楞次定律创新实验原理       

①.利用磁极之间的相互作用规律来探究楞次定律。

N极靠近线圈，线圈远离，N极远离线圈，线圈靠近，根据线圈呈现的“来躲离追”现象，可以直接判断出线圈中感应电流的磁场方向，进而分析得出感应电流的磁场方向与磁通量变化的关系，最后概括出楞次定律。

②.验证用楞次定律理论分析的结果是否正确。

将反向并联的LED接入电路，当N极靠近线圈时，右边的灯亮；当N极远离线圈时，左边的灯亮。

（三）、电磁弹射实验原理

当线圈中突然通电流时，穿过闭合的小铝环中的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，闭合铝环中会产生感生电流、感生电流的方向和原线圈中的电流方向相反。

因此与原线圈相斥，相斥的电磁力使得铝环获得速度，将玩具飞机弹射出去。

五、实验教学目标

（一）、物理观念

1、通过实验探究归纳总结出楞次定律。

2、理解楞次定律的内容，尤其是理解定律中“阻碍”二字的含义。

（二）、科学思维

1、理解楞次定律，并会运用楞次定律判断感应电流的方向。

2、体验楞次定律的实验探究过程和基本方法。

（三）、科学探究

经历楞次定律创新实验探究，通过记录、分析实验现象，经过交流讨论，归纳出判定感应电流方向的方法。

培养学生探究能力、实践能力.

（四）、科学态度与责任

培养学生对实验现象仔细观察、认真分析的科学态度。

培养学生的合作精神，表达交流能力。

激发学生对科学实验的探究热情。

六、实验教学内容

（一）、通过演示落磁实验引入新课，激发学生兴趣

（二）、教师开始进行实验探究演示，引导学生得出表格中第一列数据

（三）、学生进行小组探究实验，通过小组合作学习讨论得出楞次定律

（四）、通过楞次定律创新实验演示装置验证学生所得出结论

（五）、给学生展示另一个改进的落磁实验装置，用已学知识来解释

（六）、最后利用电磁弹射装置解释科技中相关应用

七、实验教学过程

（一）、模块一：

实验引入新课

通过落磁实验以游戏的方式引入新课。

首先通过落磁实验装置邀请学生来进行反应时间测试的游戏，从而引导学生观察实验现象，得出强磁铁在铝管中下落更慢的结论。

并让学生用带强磁铁的塑料杆在铝管上下运动，体会塑料管所受到的阻碍作用。

（二）、模块二：

实验探索真知

通过楞次定律创新实验演示、小组合作得出楞次定律。

1、老师演示探究过程

在课本的传统实验当中，楞次定律的探究实验较为复杂。

本节课将通过自制的楞次定律实验创新装置来进行探究。

楞次定律实验创新装置，是由强磁铁、绕制的线圈，可开关控制的LED灯，与可调节、可移动的水平底板组成。

在实验中，首先演示给学生看，当用强磁铁N板靠近线圈时，引导学生观察线圈的运动方向，会发现线圈远离，学生根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，即可判断出靠近磁铁N极这边线圈可等效为N极，从而归纳磁通量增加时，线圈中感应电流所产生的磁场与原磁场的方向相反。

在实验操作的同时，引导学生将导学案表格中的第一列填好。

2、学生小组合作学习，分成10个小组进行探究实验。

之后学生将开始进行楞次定律学生分组实验，合作探究。

学生的分组实验装置是之前教师演示实验的缩小版。

图6 学生分组探究实验装置

当学生自主完成合作探究实验之后，将导学案上的表格填好。

1

磁铁运动

N极靠近线圈

N极远离线圈

S极靠近线圈

S极远离线圈

2

线圈的运动

3

线圈与磁铁相互作用（斥力/引力）

4

标出线圈两端的N和S极

5

Bi与B0方向（相同/相反）

6

线圈内磁通量Φ的变化（增加/减少）

表1  探究感应电流的磁场与磁通量变化的关系

3、分析实验结果，得出结论。

进一步分析感应电流磁场对磁通量的变化所起到的作用，可以得出：

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。

（三）、模块三：

实验拓展应用

1、通过楞次定律创新实验演示验证楞次定律

仍使用楞次定律创新实验装置，接通LED灯，让学生先根据楞次定律判断，当磁铁N极靠近时，LED红灯和蓝灯哪个灯会亮，在学生判断完成之后，再用实验进行验证，重复上述实验。

学生通过分析、判断，观察，会发现实验的结果和用理论所判断的结果是完全一致的。

以此完成对楞次定律实验的验证，加深对楞次定律的理解。

2、通过落磁实验改进装置解释现象

提问学生，能否用已学知识来解释引入新课的落磁游戏，给学生展示另一个改进的落磁实验装置（在铝管上套上带LED灯的线圈），当强磁铁在有铝管中下落时，线圈上的LED灯也被点亮，说明强磁铁下落时线圈产生了感应电流，将铝管中的隐性电流转化为显性可观察，以理论解释物理现象，前后呼应。

3、通过电磁弹射实验装置回归生活与科技应用。

电磁弹射实验装置，是由导轨、绕制的线圈，铝环，玩具飞机，充放电源组成。

最后，通过播放航空母舰上的飞机起飞视频，引出电磁弹射，再拿出自行制作的电磁弹射飞机模型给学生进行演示，可以给学生带来强烈的视觉冲击力和震憾力，加深学生对本节课的印象。

八、实验效果评价

本节课的教学思路先以生活实物引入新课，引起学生兴趣，再改进实验由教师演示，引导学生分析得出感应电流的磁场与磁通量变化之间的关系，以备学生自主实验探究时有方向可循；最后学生分组实验，师生互动探究得出结论。

不仅体现了实验在物理学科中的重要作用，培养了学生实事求是，严谨的科学态度，还符合辩证法中“从实践中来，再回到实践中去”的认识规律，达到对学生的辩证唯物主义教育。

相比课本中的设计方案，创新了实验设计，简化了探究过程，降低了学习难度，探究思路更加清晰，符合我们学生的认知规律。

同时经历实验探究过程，体会学习的快乐，激发学习兴趣和求知欲。