高二物理选修3-2 楞次定律 (学案)

高二物理选修3-2 楞次定律 (学案)

高二物理选修3-2 楞次定律 (学案) ‎ 一、引入新课 ‎［演示］将磁铁从线圈中插入和拔出，观察现象，提出问题：‎ 二、探究线圈中感应电流的方向（仔细观察，详实记录）‎ ‎ 1、实验演示：辨明电流表G指针偏转方向与通入电流方向间的关系。‎ 电流进入的方向 电流由“+”接线柱流入 电流由“-”接线柱流入 电流表G指针偏转方向 ‎ ‎ ‎ 2、实验探究：标出磁铁在线圈处原磁场B0方向、感应电流i的方向、感应电流的磁场Bi方向 S S A A A S ‎③线圈中磁通量ф0在 ‎ ‎（增加或减少时），感应电流的磁场Bi与原磁场B0方 向 （相同或相反）。感应电流磁场Bi对原磁通量ф0有何影响？‎ ‎①线圈中磁通量ф0在 ‎ ‎（增加或减少）时，感应电流的磁场Bi与原磁场B0方向 （相同或相反）。感应电流磁场Bi对原磁通量ф0有何影响？‎ S ‎④线圈中磁通量ф0在 ‎ ‎（增加或减少）时，感应电流的磁场Bi与原磁场B0方 向 （相同或相反）。感应电流磁场Bi对原磁通量ф0有何影响？‎ ‎②线圈中磁通量ф0在 ‎ ‎（增加或减少）时，感应电流的磁场Bi与原磁场B0方 向 （相同或相反）。感应电流磁场Bi对原磁通量ф0有何影响？‎ A 注：俯视线圈，观察感应电流i方向时，请用顺时针或逆时针表示。‎ ‎ 项目 磁体 运动方向 原磁场B0‎ 方向 穿过线圈的磁通量变化△ф0‎ 电流表G 指针偏转 方向 感应电流i 方向 感应电流的磁场Bi方向 ‎①N极插入 ‎②S极插入 ‎③N极拔出 ‎④S极拔出 感应电流i 产生 因 三、分析总结：‎ ‎1.思考：①产生感应电流的原因？‎ ‎②感应电流出现的后果是什么？‎ ‎ ③以上二者之间有何密切联系？‎ ‎ ‎ ‎ 完成右边循环图，在实线框中填入相关物理量，‎ 在虚线框中填入相应动词。‎ ‎2.总结规律：‎ ‎3.深入理解---阻碍的含义：‎ ‎①谁“阻碍”作用？‎ ‎②“阻碍”什么？‎ ‎③怎么样“阻碍”？‎ ‎④“阻碍”等同于阻止？‎ ‎⑤“阻碍”是不是意味着相反？‎ ‎4. 拓展思考 ‎ 当手持条形磁铁在线圈中插入或抽出时，线圈中产生了感应电流，获得了电能。从能量守恒的角度看，能量如何发生转化？你能不能用楞次定律做出判断，手持磁铁运动时克服什么力做了功？‎ 楞次定律也符合唯物辩证法。唯物辩证法认为：“矛盾是事物发展的动力”。电磁感应中，矛盾双方即 ，两者都处于同一线圈中，且总要阻碍原磁场的变化，形成既相互排斥又相互依赖的矛盾，在回路中对立统一，正是“阻碍”的形成产生了电磁感应现象 四、楞次定律的应用 ‎[例题1]：如图3‎ ‎，当线圈ABCD向右远离通电直导线时，线圈中感应电流的方向如何？‎ 穿过线圈原磁场方向 磁通量变化 感应电流磁场方向 感应电流方向 互动填表，得出感应电流方向，并归纳利用楞次定律判定感应电流方向的步骤，完成下图：‎ ‎[例题2]：法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图4所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？‎ 引导思考： 图4  ‎ ‎1开关断开前，线圈M中的电流在线圈N中产生的磁场方向向哪？ ‎ ‎2开关断开瞬间，线圈N中磁通量如何变化? ‎ ‎3线圈N中感应电流的磁场方向如何？‎ ‎4线圈N中感应电流的方向如何？ ‎ 五、判定部分导体切割磁感线产生的感应电流方法 ‎ 在图5中，假设导体棒ab向右运动。‎ 1． 我们研究的是哪个闭合电路？‎ 2． 当导体棒ab向右运动时，穿过这个闭合电路的磁通量如何变化？‎ 3． 感应电流的磁场应该沿哪个方法的？‎ 4． 导体棒ab中的感应电流是沿哪个方向？‎ ‎ 判定部分导体切割磁感线产生的感应电流方法：‎ 五、课堂练习 ‎1. 如图所示，试判定当开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD的电流方向。（忽略导线GH的磁场作用）‎ ‎2. 如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环里产生的感应电流的方向怎样？铜环运动情况怎样？‎ ‎3. 如图所示，固定于水平面上的光滑平行导电轨道AB、CD上放着两根细金属棒ab、cd.当一条形磁铁自上而下竖直穿过闭合电路时，两金属棒ab、cd将如何运动？磁铁的加速度仍为g吗？‎ ‎.六、巩固练习 ‎1．根据楞次定律知感应电流的磁场一定是 （ ）‎ 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．如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则 （ ）‎ A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d B.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生 C.当线圈以ab边为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→d D.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d ‎3．如图所示，一水平放置的矩形闭合线框abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，如图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流 （ ）‎ A.沿abcd流动 B.沿dcba流动 C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动 D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动 点评：明确N极附近磁感线的分布情况由穿过磁感线的条数判定磁通量变化,再用楞次定律分段研究 ‎4．如图所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是 （ ）‎ A.同时向左运动，间距增大 B.同时向左运动，间距不变 C.同时向左运动，间距变小 D.同时向右运动，间距增大 点评：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥 ‎5．如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里, a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形.设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中 （ ）‎ A.线圈中将产生abcd方向的感应电流 B.线圈中将产生adcb方向的感应电流 C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcb D.线圈中无感应电流产生 ‎6.如图所示，A、B都是很轻的铝环，A环是闭合的，B环是断开的，现用一条形磁铁的任一极去靠近或远离A、B两环，分别会产生什么现象？（学生思考回答后，播放视频并解释现象）‎