河北省石家庄二中高中物理 4楞次定律

河北省石家庄二中高中物理 4楞次定律

第三节：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）‎ ‎【学习方法】 实验法、探究法、讨论法、归纳法 ‎【教具准备】‎ 灵敏电流计，线圈(外面有明显的绕线标志)，导线若干，条形磁铁，线圈 ‎【教学过程】‎ 一、温故知新：‎ ‎1、要产生感应电流必须具备什么样的条件？‎ ‎2、磁通量的变化包括哪情况？‎ 二、引入新课 B ‎1、问题1：如图，已知通电螺线管的磁场方向，问电流方向？‎ ‎2、问题2：如图，在磁场中放入一线圈，若磁场B变大或变小，问 ‎①有没有感应电流？‎ ‎②感应电流方向如何？‎ ‎3、感应电流不是个好“孩子”。感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系？‎ 三、新课学习 ‎1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考：‎ ‎（1）、灵敏电流计的作用是什么？为什么用灵敏电流计而不用安培表？‎ ‎（2）、为什么本实验研究的是螺线管中的感应电流，而不是单匝线圈或其它导体中的感应电流？‎ ‎2、实验内容：‎ 研究影响感应电流方向的因素按照图所示连接电路，并将磁铁向线圈插入或从线圈拔出等，分析感应电流的方向与哪些因素有关。‎ ‎3、学生探究：研究感应电流的方向 ‎（1）、探究目标：‎ ‎（2）、探究方向：‎ ‎（3）、探究手段：分组实验（器材：螺线管，灵敏电流计，条形磁铁，导线）‎ ‎（4）、探究过程 ‎ ‎操 作 方 法 填 写 内 容 N S 磁铁在管上静止不动时 磁铁在管中静止不动时 插入 拔出 插入 拔出 N在下 S在下 N在下 S在下 原来磁场的方向 原来磁场的磁通量变化 感应磁场的方向 原磁场与感应磁场方向的关系 感应电流的方向（螺线管上）‎ ‎（5）、学生带着问题分组讨论：‎ 问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反？‎ 问题2、请你仔细分析上表，用尽可能简洁的语言概括一下，究竟如何确定感应电流的方向？并说出你的概括中的关键词语。‎ 问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗？如果能，请用简洁的语言进行概括，并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论？‎ 相互交流、分析、讨论，用最简洁的语言概括出本组的结论。师巡视各组的情况，然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流，师生共同讨论，形成结论。‎ 教学中，学生概括多种多样，有的也非常准确到位，甚至于出乎意料，如：‎ 概括1：‎ 概括2：‎ 概括3：‎ ‎……‎ 总结规律：原磁通变大，则感应电流磁场与原磁场相 ，有阻碍变 作用 原磁通变小，则感应电流磁场与原磁场相 ，有阻碍变 作用 结论：‎ 投影展示楞次定律内容及其理解：‎ ‎4、楞次定律——感应电流的方向 ‎（1）、内容： 。‎ ‎（2）、理解：‎ ‎①、阻碍既不是 也不等于 ，增反减同 ‎②、注意两个磁场： 磁场和 电流磁场 ‎③、在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。‎ 强调：楞次定律可以从两种不同的角度来理解：‎ a、从磁通量变化的角度看：感应电流总要 磁通量的变化。‎ b、从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要 相对运动。‎ ‎④、感应电流的方向即感应电动势的方向 ‎⑤、阻碍的过程中，即一种能向 转化的过程 例：上述实验中，若条形磁铁是自由落体，则磁铁下落过程中受到向上的阻力，即机械能→电能→内能 ‎（3）、应用楞次定律步骤：‎ ‎①、明确 磁场的方向；‎ ‎②、明确穿过闭合回路的 是增加还是减少；‎ ‎③、根据楞次定律(增反减同)，判定 的磁场方向；‎ ‎④、利用 判定感应电流的方向。‎ ‎（4）、楞次定律的应用 例：两同心金属圆环，使内环A通以顺时针方向电流，现使其电流增大，则在大环B中产生的感应电流方向如何？若减小电流呢？‎ I ‎　　　‎ ‎5、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线 ‎ ‎ ‎ 问题1：当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化，从而使回路中产生感应电流，这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢，可以用楞次定律判断电流的方向吗？‎ 问题2：用楞次定律判断感应电流的过程很复杂，能否找到一种很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢？‎ ‎（1）、右手定则的内容：伸开 手让拇指跟其余四指 ，并且都跟手掌在 内，让磁感线 从掌心进入， 指向导体运动方向，其余四指指向的就是导体中 方向 ‎（2）、适用条件： 的情况 ‎（3）、说明：‎ ‎①、右手定则是楞次定律的特例，用右手定则求解的问题也可用楞次定律求解 例：分别用右手定则和楞次定律判断 通过电流表的电流方向(课本P204(3))‎ G ν I ‎②、右手定则较楞次定律方便，但适用范围较窄，而楞次定律应用于所有情况 ‎③、当切割磁感线时电路不闭合，四指的指向即感应电动势方向（画出等效电源的正负极）‎ ‎6、巩固练习 例1：为什么闭合回路完全在垂直匀强磁场的面内切割磁感线时回路中无感应电流？‎ 例2：如图所示，平行金属导轨的左端连有电阻R，金属导线框ABCD的两端用金属棒跨在导轨上，匀强磁场方向指向纸内。当线框ABCD沿导轨向右运动时，线框ABCD中有无闭合电流？____；电阻R上有无电流通过？____‎ ‎【学习小结】‎ ‎1、楞次定律的内容：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、判定感应电流方向的步骤 ‎3、右手定则确定感应电流的方向 ‎【学习心得】‎