湖北省武汉市第三十九中学高中物理 4.3 楞次定律

湖北省武汉市第三十九中学高中物理 4.3 楞次定律

‎4.3 楞次定律 ‎ 学习目标：‎ ‎（1）、理解楞次定律的内容，理解楞次定律中“阻碍”二字的含义，能初步应用楞次定律判定感应电流方向，理解楞次定律与能量守恒定律是相符的 ‎（2）、通过实验教学，感受楞次定律的实验推导过程，逐渐培养自己的观察实验，分析、归纳、总结物理规律的能力。‎ ‎（3）、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。‎ ‎（4）、通过对楞次定律的探究过程，培养自己的空间想象能力。‎ 学习重点：应用楞次定律（判感应电流的方向）‎ 学习难点：理解楞次定律（“阻碍”的含义）‎ 探究1：楞次定律的实验探究 ‎(1)探究过程：将螺线管与电流计组成闭合导体回路，分别将N极、S极插入、抽出线圈，如图4－3－1所示，记录感应电流方向如图4－3－2所示。‎ 图4－3－1 图4－3－2‎ ‎(2)现象分析：‎ ‎①线圈内磁通量增加时的情况：‎ 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 甲 乙 ‎②线圈内磁通量减少时的情况：‎ 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 丙 丁 ‎(3)实验结论：‎ 表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向 ；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向 。‎ 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者 ，当磁铁远离线圈时，两者 。‎ 探究2：楞次定律 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 。‎ 注：楞次定律不是直接给出感应电流的方向，而是给出感应电流的磁场与原磁场方向间的关系。‎ 探究3：右手定则 ‎(1)使用范围：判定闭合导体回路中的一部分做 运动时产生的感应电流的方向。‎ ‎(2)使用方法：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从 进入，并使 指向导线运动的方向，这时 所指的方向就是感应电流的方向。‎ 注：判断闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动时产生感应电流的方向，楞次定律同样适用，但用右手定则比用楞次定律更简便。‎ 训练内化 ‎1．根据楞次定律可知感应电流的磁场一定(　　)‎ A．阻碍引起感应电流的磁通量 B．与引起感应电流的磁场反向 C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．与引起感应电流的磁场方向相同 ‎2．闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动，如图4－3－3所示，能正确表示感应电流I的方向、磁感应强度B的方向跟导体运动速度方向关系的是(　　)‎ 图4－3－3‎ ‎3.如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是(　　)‎ A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反 B．向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿顺时针方向的 C．向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的 D．环在离开磁场之前，就已经有了感应电流 ‎4.如图所示，当条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时，流过电流计的电流方向是________，当磁铁远离螺线管时，流过电流计的电流方向是________。‎ 拓展延伸：‎ ‎(1)楞次定律的两层含义：‎ ‎①‎ 因果关系。楞次定律中闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的 ，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的 。‎ ‎②符合能量守恒定律：‎ 电磁感应的实质是 能转化为 能。在电磁感应现象中，线圈(导体棒)中产生感应电流，外力克服感应电流所受的磁场力做功，把其他形式的能量转化为电能，且能量总是守恒的，这种能的转化与守恒关系正是通过“阻碍”作用体现出来的。‎ ‎（2）．楞次定律的推广含义及其应用 ‎①楞次定律的推广含义：‎ 感应电流的效果总是要反抗(或阻碍) 。‎ ‎②判断回路的运动情况：‎ 由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍 ，简称：“来拒去留”。‎ ‎③判断回路面积的变化趋势：‎ 电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有 趋势，磁通量减少时，面积有 趋势，简称：“增缩减扩”。‎ ‎(3)在研究电磁感应现象时，经常用到右手螺旋定则、左手定则、右手定则及楞次定律等规律。要想灵活运用“三定则一规律”，就必须明确这些规律的区别与联系。‎ ‎①“三定则一规律”应用于不同的现象 基本现象 应用的定则或规律 右手螺旋定则 左手定则 右手定则 电磁感应 楞次定律