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§16－3 楞次定律——感应电流的方向
【教学目的】
1、掌握楞次定律的内容和内涵
2、能够从能量守恒的角度理解楞次定律的正确性 3、能用楞次定律解决相关问题 【重点难点】
理解楞次定律的准确内涵、“阻碍原磁通变化”的领会 【教具】
铁架台、演示电流计、学生电流计、大小螺线管、条形磁铁、蹄形磁铁、导线、电池、滑动变阻器 【教学过程】
1.展示情景，指出问题
先让学生重温感应电流产生的条件及右手定则，然后出示二个问题，让学生分析有无感应电流，确定感应电流的方向。
问题1：金属棒ab在裸露的金属框架上作切割磁感线的运动。 问题2：闭合圆形线圈静止，磁场增强时。
对第一个问题，学生用右手定则很容易给出，但对第二个问题就很难用右手定则了。 指出问题：能否寻找出一个更普遍的规律来判断感应电流的方向呢？
2.科学猜想，思维发散
鼓励学生大胆猜测：假如你是历史上第一个研究感应电流方向的人，猜猜看\感应电流方向究竟由哪些因素所决定呢？\培养学生思维的发散性，指出科学猜想是研究自然科学的一种广泛应用的思想方法，它不是无根据的幻想，是有客观根据的。猜想是否正确，要靠实验检验。被实验肯定的猜想，就是实验规律；被实验否定的猜想，应该放弃，重新提出新的猜想，再用实验来检验。
在这一环节中，学生分组讨论，教师给以适当提示，最终根据学生的猜想，总结出：因为电磁感应现象是由磁通量变化引起的，所以，可以猜测感应电流的方向与磁通量如何变化(增大或减少)有关。
3.设疑集思，设计实验
用投影仪映出思考题：①感应电流方向与磁通量变化（增大或减少）有关，怎样研究？②列出所用器材和具体步骤；需观察、记录什么？
4.分组实验，探索研究
经过讨论，确定利用如课本P88页图4-2装置进行实验，（用导线、灵敏电流计和线圈组成回路），分别用磁铁的N极和S极移近或插入线圈、离开线圈或从线圈中拔出，观察指针的偏转情况。
在此环节中，学生以两个人为一个小组，像科学家那样兴趣盎然地开始按拟定的方案实验，边做边想边记。教师巡视，注意他们设计是否合理，仪器使用是否得当，数据记录是否
正确，做个别辅导。
学生在教师的指导下，自觉、主动地和教师、教材、同学、教具相互作用，进行信息交流，自我调节，形成了一种和谐亲密、积极参与的教学气氛，一个思维活跃、鼓励创新的环境。学生的思维在开放、发散中涨落，在求异、探索中又趋于有序；这培养了学生独立操作能力，发展了学生的思维能力、创造能力。
5.综合分析，得出结论
学生根据自己的实验结果，列表比较分析、归纳结论，以组为单位，推举代表发言。
教师引导学生总结：当引起感应电流的磁感强度B原增强时，感应电流的磁感强度B感与之反向，起阻碍它增强的作用，当原磁场B原减弱时，感应电流的磁场B感与之同向，起阻碍减弱的作用，最终得出楞次定律内容??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。形象地表示为来者\拒\，去者\留\。表述二：感应电流总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动。
学生在实验中获得感知，再对这些数据进行比较、概括，进行思维加工，总结出结论，与传统教学中的总结不同的是，教师不是对自己做的演示实验进行自我总结，而是在学生自我发展的基础上，通过疏理学生认知结果来归纳结论，使学生感到成功的喜悦。
6.验证──完成特殊到一般的飞跃
教师用投影仪显示课本P88图4-3电路，要求学生按屏幕上的图连接实验器材。实验时注意观察闭合电键、移动滑动变阻器触头及断开电键时，大口径线圈中产生的感应电流的
方向与用愣次定律判断的结果是否相符合。
在这一环节中，注意引导学生自己归纳用楞次定律确定感应电流方向的一般步骤：⑴判定原磁场的方向；⑵判定原磁场穿过所研究平面磁通量变化情况；⑶判定感应电流磁场方向；④判定感应电流的方向。
由实验建立物理规律，再进一步把规律应用到新的物理情景中，激发学生的求知动机，使学生的思维处于兴奋状态。
7.应用练习，指导实践 用投影仪映出分层练习题。
A级：问题1中，金属棒ab在裸露的金属框架上作切割磁感线的运动，问题2中，线圈静止，磁场增强时。问：有无感应电流？感应电流方向如何？
B级：把一条形磁铁从闭合螺线管的右端插入，由左端抽出，在整个过程中，螺线管产生的感应电流的方向是否发生改变？
C级：(选修本P258图8-18）AB都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，用磁铁N极接近A环，会产生什么现象？把磁铁从A环移开，会产生什么现象？磁极移近或远离B环时，又会产生什么现象？用所学知识解释这些现象？
在这一环节中，学生选择一至两个组别的题目练习。教师巡视指导，根据反馈信息讲评。
教师组织学生运用结论解决一些实际问题，这是检查学生对知识的理解和巩固的一种手段，也是迁移知识，深化知识的重要环节。通过运用和深化，使学生的知识、技能逐渐转化为能力和素质，这是学生完成自身发展的延续。
8.归纳总结，学法指导
教师总结：让学生回顾本课的探究过程：发现问题→进行猜想→探索研究→得出结论→指导实践。指明这是研究物理的基本思路，这也证明了\世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的，规律是可以认识的，认识是为造福人类的。\这一辩证唯物主义观点。
四、作业布置
阅读教材；教材P203第（1）（2）P204第（3）题，上作业本； 【理解“阻碍”】
一、“阻碍”并不等于“阻止”。 “阻碍”不是“阻止”而是“延缓”。如果磁通量的变化被“阻止”了（即不变了），则感应电流就无从产生。
二、“阻碍”并不等于“反向”。
感应电流在闭合电路中流动时是要消耗能量的，而根据能量守恒定律，这部分能量必然从其他形式的能量转化而来的。即当把磁体插入闭合线圈或从闭合线圈中抽出，线圈中就产生感应电流。感应电流必然要使磁体和线圈发生相斥（磁体插入线圈）或相吸（磁体从线圈中抽出）作用，外力克服这种斥力或吸力做了功，才能把其他形式的能量转换为感应电流的能量。
在教学中要使学生明确：感应电流产生的磁场是阻碍原磁通量的“变化”，不是和原磁通量相反。因此当原磁通量增加时，感应电流的磁场将阻碍这种增加，感应电流磁场与原磁
场方向相反；但当原磁通量减少时，感应电流的磁场将阻碍这种减少，感应电流磁场与原磁场方向相同。
三、“阻碍”的内容各有不同。
由于原磁场的变化是由外界各种因素决定的，而与感应电流无关，感应电流对引起它产生的原因都有阻碍作用。
１、“阻碍”磁通量的变化。
当穿过线圈磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加（图１a>、c>所示）
当穿过线圈磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少（图１b>、d>所示）
２、阻碍相对运动
如果闭合电路中一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动，则感应电流的作用是阻碍相对运动，即导体受安培力方向与相对运动方向相反。（如图２所示）
如果闭合电路是一组线圈。当条形磁铁插入时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，互相排斥，阻碍条形磁铁的插入（图１a>、c>所示）。当条形磁铁拔出时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，互相吸引，阻碍条形磁铁拔出（图1b>、d>所示）。
如果线框处在某一旋转磁场中，如图所示，当磁铁OO’转动时，线框受的磁力矩将使它随磁铁同方向转动（如图３所示）
３、阻碍电流的变化
如果通过闭合电路中线圈的电流发生改变时，线圈自身也产生感应电动势（或感应电流），感应电动势的作用是阻碍电路中电流的变化。
当电路中电流增强，感应电流的方向与原电流的方向相反，阻碍电流的增强。（如图４所示，通电瞬间的自感现象。）
当电路中电流减弱时，感应电流的方向与原电流方向相同，阻碍电流的减弱。（如图５所示，断电瞬间的自感现象）