科学探究：感应电流的方向
教学设计
1、
教学目标
1、知识与技能
（1）通过实验探究影响感应电流方向的因素。
（2）理解楞次定律的内涵。
（3）能用楞次定律和右手定则解释实际生产生活中的电磁感应现象。
2、过程与方法
（1）通过实验探究，探索和总结出感应电流方向的一般规律?
（2）通过实验教学，感受楞次定律的实验推导过程，培养学生观察实验，分析、归纳、总结物理规律的能力。
3、情感态度与价值观
（1）使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。?
（2）培养学生的空间想象能力。?
（3）让学生参与问题的解决，培养学生科学的探究能力和合作精神。
二、教学重点：楞次定律的内容和应用
三、教学难点：楞次定律内涵的理解
四、教学方法：讲授法、演示—观察法、引导启发法、分组讨论法、实验探究法、归纳法
五、教学用具：
灵敏电流计，导线若干，干电池、螺线管(外面有明显的绕线标志)，
U形磁铁
6、教学过程：
教师活动
学生活动
设计意图
复习回顾、引入新课：【过渡】上节课我们主要通过两个实验探究了感应电流产生的条件，是什么条件？
【PPT展示】产生感应电流的条件：【PPT展示】穿过闭合回路的磁通量发生变化。【过渡】（重复强调一遍：）当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中就会有感应电流产生。回顾上节课的实验：【PPT展示】探究实验一电路图课堂回顾演示实验一：将螺线管与电流计组成闭合回路，将磁铁插入或拔出螺线管。问学生：在磁铁插入和拔出螺线管的瞬间，电流计有变化？当把磁铁放入螺线管中不动时，又观察到了什么现象？【PPT展示】实验一的实验结果【PPT展示】探究实验二的电路图【过渡】（语言描述探究实验二）：我们将一个大的螺线管和电流计组成闭合回路，小的螺线管和电源、开关、滑动变阻器组成另一个闭合回路，将小螺线管放到大螺线管中，在开关闭合、断开的瞬间以及划动滑动变阻器的滑片的过程中，我们看到了什么现象？保持滑动变阻器的滑片不动、电路稳定时，电流计的指针还偏转吗？【PPT展示】实验二的实验结果【过渡】通过两个探究实验我们获得了感应电流产生的条件，同时我们也发现了这样一个实验现象，磁铁插入或拔出螺线管时，电流计的指针偏转方向一样吗？
【过渡】（提出问题、引出新课：）指针偏转方向不同，说明磁铁插入或拔出螺线管时产生的感应电流的方向是不同的，那么感应电流的方向到底与哪些因素有关？它又有什么样的规律？这节课我们将继续通过实验来探究这个问题。【PPT展示】科学探究：感应电流的方向【板书】科学探究：感应电流的方向【PPT展示】学习目标：【PPT展示】1、小组合作完成“探究感应电流的方向”的实验。2、理解楞次定律的内涵。3、能用楞次定律和右手定则分析电磁感应现象。【过渡】（引导学生大胆猜想：）请同学们大胆思考猜测：感应电流的方向与哪些因素有关？【板书】
一、猜想【板书】
影响因素：【板书】
磁通量2、还有同学想补充吗？【板书】
磁场的方向感应电流的方向到底与什么因素有关？接下来我们一起通过实验来探究一下。【过渡】（探究实验一：）首先我们要明确电流计指针的偏转方向和流入电流计电流方向的关系。给每个小组准备的实验器材是：一节干电池、导线若干，一个电流计。需要注意的是，我们采用的是电池试触法，请同学们思考为什么是试触？能直接将电池与电流计组成闭合回路吗？【过渡】对！电流计非常敏感，所以实验过程中，同学们一定要注意是试触。接下来请同学们分组合作探究电流计指针的偏转方向和流入电流计电流方向的关系，并总结得出结论。【过渡】各个小组基本上已经探究完了，接下来我们来看一下各小组的实验结果。请2组的小组代表分享你们小组的探究结论。【过渡】感谢2组的同学分享你们的实验结果，那其他小组的探究结果和2组的同学一样吗？【过渡】各小组的结果都是一致的，所以通过实验我们发现，电流从电流计的哪一端流入电流计，电流计的指针就会向哪偏。【PPT展示】实验小结：电流从电流计的哪一端流入电流计，电流计的指针向哪端偏。【过渡】现在同学们已经通过实验明确了电流计指针的偏转方向与流入电流计电流方向的关系，那么反过来，如果我们知道了电流计指针的偏转方向，是不是一样能判断电流的流向？【过渡】那么接下来，我们就可以探究感应电流方向的规律了。给每个小组提供的实验装置仍然和上节课一样：电流计、导线、螺线管、U形磁铁。把电流计和螺线管通过导线组成闭合回路，磁铁插入或拔出螺线管时，我们会看到电流计指针发生偏转，根据指针偏转方向与电流方向的关系，那么我们就能判断螺线管中产生的感应电流的方向了。感应电流的方向到底与什么因素有关，它又有什么样的规律，接下来，请同学们进行分组实验，自主合作探究，并将学案上的表格填写完整，归纳总结得出结论。【PPT展示】实验装置连接电路图【教师行为】实验过程中，观察学生实验，加以点拨引导，并观察实验进展情况。【教师行为】准备好投影设备【过渡】各个小组基本上已经完成实验，并得到了小组的实验结论，接下来，我们将各小组的实验结果展示一下。【教师行为】展示各小组的实验成果。【过渡】我们先来看一下1组同学的实验结果：当N极插入螺线管时，磁通量增大，感应电流的方向（俯视图）为逆时针方向，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当N极拔出螺线管时，磁通量减小，感应电流的方向（俯视图）为顺时针方向，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同；当S极插入螺线管时，磁通量增大，感应电流的方向（俯视图）为顺时针方向，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当S极拔出螺线管时，磁通量减小，感应电流的方向（俯视图）为逆时针方向，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。【过渡】1组的同学分析实验数据得出的结论是：磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。这是1组的同学的实验探究结果。【过渡】我们再来看一下其他几个小组的实验数据和实验结论，看看结果怎么样。【过渡】通过比较各小组的实验探究结果我们总是能够发现，当磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。【板书】2、实验结论：磁通量增大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。【过渡】我们今天的课堂中，主要探究了磁铁插入或拔出螺线管时感应电流方向的规律。而一位俄国的物理学家楞次，做了大量的电磁感应实验，在此基础上，他用一句话总结了感应电流的方向。【PPT展示】楞次定律：1、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。2．另一种表达感应电流的效果，总是要反抗产生。【板书】二、楞次定律：1、内容：2、理解：“阻碍”【过渡】“阻碍”一词，正好和我们的实验结论是一致的，磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增大；磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减小。楞次定律也为我们判断感应电流的方向提供了理论依据。【过渡】接下来，我们通过一个练习题来理解一下如何用楞次定律判断感应电流的方向。【PPT展示】课堂练习题展示【课堂练习】判断回路内感应电流的方向【过渡】我们找一个同学上黑板上来画一下。【过渡】我们一起来看一下这位同学的做题结果。可以看到，这位同学非常细心，他用不同颜色的笔标出了磁通量的变化，原磁场的方向和感应电流产生的磁场的方向，并判断出了回路内产生的感应电流的方向。大家看一下他的答案，有没有不同意见？【过渡】我们找同学来分析一下这道习题，你是如何判断感应电流的方向的？【过渡】很好，请坐，这位同学分析的非常正确。那么由此我们就可以总结出判断感应电流方向的基本解题步骤。【PPT展示】分析步骤①确定原磁场的方向；②判断回路内磁通量的变化；③根据楞次定律判断感应电流磁场的方向；④根据安培定则判断感应电流的方向。【过渡】接下来，请同学们打开学案，我们再做几道练习题巩固一下。【变式训练】（4）【教师行为】观察学生做题情况。【过渡】同学们都做的差不多了，我们找同学来分析一下你是如何判断的。【过渡】同学们掌握的都很不错，根据（1）（2）（3）题，我们可以发现，感应电流的方向，原磁场的方向，磁通量的变化，这三个条件中，我们任意知道其中两个条件，剩下的一个条件我们就能判断出来，所以一定要灵活应用楞次定律解题。【过渡】请同学们来观察一下第（4）小题，是由于导体切割磁感线产生的感应电流，我们可以根据楞次定律判断出来，电流的方向是由a到b，除了用楞次定律判断之外，还有一种比较简单的方向：右手定则。【PPT展示】右手定则：若磁通量的变化是由导体切割磁感线引起的，则感应电流的方向、磁感线方向、导体运动方向三者之间有如下关系：伸开右手，让拇指与其余四指垂直，且都与手掌处于同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，使拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向，这就是右手定则。【板书】右手定则【过渡】请同学们伸出右手，我们再通过右手定则来做一下第(4)小题。让磁感线垂直穿过你的掌心，拇指指向导体运动的方向，四指的方向就是感应电流的方向，用右手定则也可以判断出来，感应电流的方向也是由a到b，与楞次定律判断的结果是一致的。右手定则可以视为楞次定律在导体切割磁感线这种特殊情况下的应用。【过渡】接下来，请同学们完成学案上的变式训练，巩固一下右手定则的知识。【变式训练】（1）判断导体棒向哪运动（2）判断原磁场的方向【教师行为】观察学生做题情况【过渡】同学们都做的差不多了，我们找一个同学来分析一下，你是如何判断的。【过渡】这位同学分析的非常好，条理清晰，请坐。【过渡】现在我们已经学习了两种判断感应电流的方法，接下来，请同学们做两道练习题巩固一下本节课的内容。【巩固训练】（1）（2）【教师行为】观察学生做题情况【过渡】同学们都做的差不多了，我们找同学来分析一下这两道题目。【过渡】这两位同学掌握的不错，分析的很有条理，答案也准确，其他同学是否有疑问？接下来，给同学们两分钟时间讨论交流一下。【过渡】同学们，讲到这里，这节课也已经接近尾声了，你们有什么收获呢？同学们可以畅所欲言，我们找几个同学来分享一下你的收获。【过渡】感谢这几位同学的分享，同学们总结的都很好，无论是知识方面还感悟方面，同学们都收获了很多。同学们，通过本节实验探究课，我们也可以发现，科学探究之路有时候并不是一帆风顺的，法拉第研究磁生电的实验用了十几年的时间，正是有了这些伟大的科学家们的不懈坚持，才有了我们物理学今天的累累硕果，希望同学们在今后的生活学习过程中也能保持一颗恒心！【PPT展示：课后作业】1、请同学们以小组的形式，合作查阅相关资料，在班级内分享楞次、法拉第等科学家的故事。2、请同学们用心观察生活，分享生活中的电磁感应现象。【PPT展示】谢谢！
学生通过思考回答：1、穿过闭合回路的磁通量发生变化。学生回忆并观察，回答：磁铁插入和拔出螺线管的瞬间，电流计的指针发生了偏转，磁铁放入螺线管中不动时，指针不偏转。学生回忆并回答：电流计发生了偏转回答：不偏转回答：不一样，时而偏左，时而偏右。学生思考并举手回答：磁通量的变化。学生补充：可能还与磁场的方向有关。学生回答：不能直接组成闭合回路。电流计量程小，如果直接连接，很容易将电流计烧毁。学生分组合作实验探究。2组代表回答：我们小组通过实验发现，电流从左端流入电流计，电流计指针向左偏，从右端流入，指针就向右偏，所以结论是电流从哪端流入电流计，电流计的指针向哪偏。学生回答：一样。回答：是！学生进行分组实验。学生分工合作，实验操作、记录数据，交流讨论。学生一起看大屏幕。学生一起看屏幕，观察各小组的实验数据，回答：与1组的实验结果相同，结论也相似。学生举手。学生到黑板上画图，标出磁通量的变化，原磁场的方向，感应电流产生的磁场的方向，标出感应电流的方向。学生完成练习。回答：结果一样。学生举手回答：
N极向下运动，磁通量增大，原磁场方向向下，感应电流的磁场向上，因此回路内的电流是从a到b。学生做学案上的变式训练题目。学生举手回答，分析各小题解题思路。学生伸出右手，练习。学生做学案上的练习题。学生举手回答，分析解题思路。学生做练习题。学生举手回答，分析解题思路。学生讨论交流。学生分享收获：学生1：学会了用楞次定律和右手定则来判断感应电流的方向。
学生2：学会了判断感应电流方向的步骤。学生3：体会到了小组合作的重要性。
唤起学生回忆，为本节课的学习做好铺垫。演示实验，培养学生的观察能力，提升学生学习兴趣，提高学生参与课堂的积极性。唤起学生回忆，为本节课的学习做好铺垫。引导学生发现问题，提出疑问，引出新课。同时也设置悬念，引起学生的好奇心和探究欲望。引导学生大胆猜测，给学生自由发挥的空间，培养学生独立思考的能力。设置分组实验，学生合作探究，培养学生的动手操作能力以及团结协作的能力，活跃课堂氛围。肯定学生，增强学生的学习自信心。设置分组实验，学生合作探究，培养学生的动手操作能力以及团结协作的能力以及锻炼学生的逻辑思维能力。提升学生注意力。引导学生小结，提升学生概括、分析、归纳总结能力。设计的习题较基础简单，增强学生的学习信心。引导学生主动思考问题，巩固课堂知识。即时巩固所学知识即时巩固所学知识提升学生的感官认识。及时的巩固练习，加深学生对知识的掌握即时巩固所学知识。鼓励肯定学生，增强学生的学习信心。即时巩固所学知识引导学生进行小结，回顾本堂课内容。通过学生自己归纳总结，培养学生的语言表达和归纳总结的能力。强调团队合作的重要性。
让学生体会科学探究之路的不易，培养学生吃苦耐劳、持之以恒的精神。
七、板书设计
科学探究：感应电流的方向
1、猜想
1、影响因素：磁通量的变化、磁场方向
2、实验结论：“增反减同”
二、楞次定律
1、内容：
2、理解：“阻碍”
三、右手定则
八、小结
九、作业布置：
1、请同学们以小组的形式，合作查阅相关资料，在班级内分享楞次、法拉第等科学家的故事。
2、请同学们用心观察生活，分享生活中的电磁感应现象。
十、课后反思
由于在上节课中，学生已经通过实验探究得到了感应电流产生的条件，因此对本节课中探究感应电流的方向充满了好奇心和求知欲，且学生对实验装置已经比较熟悉，对本节课的学习充满了信心，为接下来的学习奠定了良好的基础。
课堂教学要以教师为主导，学生为主体，因此本节课的设计注重突出学生主体特征，主要采用启发式、探究合作式教学，在学生原有的知识结构基础上，通过两个探究实验的引入，提出问题，引发学生猜想，充分激发了学生的探究学习热情，同时也极大地激发了学生学习物理的兴趣和积极性。
本节课中，通过分组合作，让学生动手体验了探究感应电流方向的实验过程，使学生对电磁感应现象有了更感官更直接的认识。紧接着的课堂练习使学生巩固了本节课的内容，最后学生进行自我小结，教学效果显著，学生课后反映良好。同时，实验的引入也大大提高了学生的动手能力，团结合作的能力，提升了学生的物理科学素养。
本节课也存在不足之处，在今后的课堂教学过程中，要尽量多准备几组实验仪器，争取让每个学生都能动手操作。(共24张PPT)
复习回顾
产生感应电流的条件：
穿过闭合回路的磁通量发生变化。
实验1
实验2
第2章
第1节：科学探究：感应电流的方向
学习目标：
1、小组合作完成“探究感应电流的方向”的实验。
2、理解楞次定律的内涵。
3、能用楞次定律和右手定则分析电磁感应现象。
请同学们思考并大胆猜测：
感应电流的方向可能与哪些因素有关？
实验探究
探究实验一
电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系
电池试触法：
旧的干电池、导线、电流计
实验小结：
电流从电流计的哪一端流入，电流计的指针向哪端偏。
电池试触法
试触
试触
探究实验二：探究感应电流方向的规律
实验装置
实验操作：
将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈，如图所示，记录感应电流的方向。
接下来：请同学们进行分组实验，总结规律。
楞次定律：
判断感应电流方向的依据
1．内容
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。
2．另一种表达
感应电流的效果，总是要反抗产生感应电流的原因。
课堂练习：
分析步骤：
①确定原磁场的方向；
②判断回路内磁通量的变化；
③根据楞次定律判断感应电流磁场的方向；
④根据安培定则判断感应电流的方向。
变式训练：
（4）
判断流过电阻的感应电流方向
若磁通量的变化是由导体切割磁感线引起的，则感应电流的方向、磁感线方向、导体运动方向三者之间有如下关系：伸开右手，让拇指与其余四指垂直，且都与手掌处于同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，使拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向，这就是右手定则。
右手定则：
（1）
变式训练：
导体棒向哪运动？
（2）
原磁场的方向？
（3）
（4）
课堂小结：
同学们，这节课你们有什么收获？
同学们，合作共赢，今后的路上愿你们持有一颗恒心！
课后作业：
1、请同学们以小组的形式，合作查阅相关资料，在班级内分享楞次、法拉第等科学家的故事。
2、请同学们用心观察生活，分享生活中的电磁感应现象。
谢谢！科学探究：感应电流的方向课后评测练习
1．如图所示，用灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”和“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息。已知在图甲中，电流计指针向左偏转。以下说法正确的是（ ）
A．在图乙所示实验过程中，电流计指针应该向左偏转
B．在图丙所示实验过程中，电流计指针应该向左偏转
C．在图丁所示实验过程中，电流计指针应该向右偏转
D．实验中，若磁铁在线圈上方静止不动，电流表的指针将不再偏转
2．矩形线圈abcd位于足够长的通电直导线附近，且线圈平面与导线在同一平面内，如图所示，线圈的两条边ad和bc与导线平行，则下列判断正确的是（ ）
A．导线向左平动时，线圈中电流方向为adcba
B．导线向右平动时，线圈中电流方向为adcba
C．线圈向上做平动时，电流方向为abcda
D．减小导线中的电流，线圈中电流方向adcba
3．如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（ ）
A．闭合电键K后，把R的滑片右移
B．闭合电键K后，把P中的铁芯从左边抽出
C．闭合电键K后，把Q靠近P
D．无需闭合电键K，只要把Q靠近P即可
4．为寻找“磁生电”现象，英国物理学家法拉第在1831年把两个线圈绕在同一个软铁环上（如图所示），一个线圈A连接电池E和开关K，另一个线圈B闭合，并在其中一段直导线正下方放置一小磁针。闭合开关K前，小磁针静止且与直导线平行。当闭合开关K后，从上往下看（ ）
A．小磁针沿顺时针方向偏转了一下，最终复原
B．小磁针沿逆时针方向偏转了一下，最终复原
C．小磁针沿顺时针方向偏转了一下，并一直保持这种偏转状态
D．小磁针沿逆时针方向偏转了一下，并一直保持这种偏转状态
5．如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I增加时（ ）
A．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小
B．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小
C．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大
D．环有扩大的趋势以阻碍原磁道量的增大
6．绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，G为电流表（ ）
A．开关S闭合瞬间，G的示数不为零
B．保持开关S闭合状态，G的示数不为零
C．保持开关S闭合，移动变阻器R0滑动触头的位置，G的示数为零
D．断开开关S的瞬间，G的示数为零
7．如图所示，平行导体滑轨MM′、NN′水平放置，固定在匀强磁场中，磁场方向与水平面垂直向下．滑线AB．CD
横放其上静止，形成一个闭合电路，当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及滑线CD受到的磁场力方向分别为（ ）
A．电流方向沿ABCD；受力方向向右
B．电流方向沿ABCD；受力方向向左
C．电流方向沿ADCB；受力方向向右
D．电流方向沿ADCB；受力方向向左
