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高中物理《楞次定律》优质课教案、教学设计

G 教学设计
一、1、复习引入课堂,
2、实验导入新课二、
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?
答:灵敏电流计——(把灵敏电流计与干电池试触,演示指针偏转方向与电流流入方
向间的关系)电流从那侧接线柱流入,指针就向那侧偏转,因为灵敏电流计的量程较小,灵敏度较高,能测出螺线管中产生的微弱感应电流。

(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?
答:因为穿过螺线管的磁通量发生变化,所以是螺线管中的感应电流,而螺线管中的
电流也就是单匝线圈中的电流。

2、实验内容: 灵
研究影响感应电流方向的因素按照图 敏 螺 所示连接电路,并将磁铁向线圈插入或从 电 线
线圈拔出等,分析感应电流的方向与哪些 流
管因素有关。

计 3、学生探究:研究感应电流的方向
(1) 、探究目标:找这两个磁场的方向关系的规律。

(2) 、探究方向:从磁铁和线圈有磁力作用入手。

(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

作 填写
内 方 法

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 向下 向下 向上 向上 向下 向上 向下 向上 原来磁场的磁通量变化
增大 减小 增大 减小 不变 不变 不变 不变 感应磁场的方向 向上 向下 向下 向上 无 无 无 无 原磁场与感应磁
相反
相同
相反
相同
——
——
——
——
(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?
学生四人一组相互交流、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:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
概括2:感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化
概括3:感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起它的那个原因
(加点部分为学生提出的关键词)
教师应充分肯定他们的结论,并对出现的问题进行讨论、纠正,
总结规律:原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相反,有阻碍变大作用
原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相同,有阻碍变小作用
结论:增反减同
展示多媒体课件再次看看多媒体模拟的电磁感应中感应电流的产生过程。

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: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。

(师指出上述结论是物理学家楞次概括了各种实验结果提出的,并对楞次的物理
学贡献简单介绍)
(2)、理解:
①、阻碍既不是阻止也不等于反向,增反减同
“阻碍”又称作“反抗”,注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化
②、注意两个磁场:原磁场和感应电流磁场
③、学生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。

根据标出的磁极方向总结规律:
感应电流的磁场总是磁体阻碍相对运动。

“你来我不让你来,你走我不让你走”
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:感应电流总要阻碍磁通量的变化。

b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。

④、感应电流的方向即感应电动势的方向
⑤、阻碍的过程中,即一种能向另一种转化的过程
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、明确原磁场的方向;
②、明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;
③、根据楞次定律(增反减同),判定感应电流的磁场方向;
④、利用安培定则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?
解:⑴由安培定则A 环中电流产生的磁场方向向里
⑵穿过大环的磁通量增大
I
⑶由楞次定律可知感应电流的磁场向外
⑷由安培定则得外环感应电流为逆时针
同理当电流减小时,外环中感应电流方向为顺时针
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?
答:当然可以用楞次定律来判断感应电流的方向,
如果导体棒ab 向右运动,则由楞次定律可知,
穿过闭合回路的磁通量增加,则感应磁场就要
与原磁场方向相反,即感应磁场方向向外,所
以感应电流的方向aèdècèbèa
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?
答:有简单的方法,如果我们仔细研究电流I 的方向、原磁场B 的方向、导体棒运动的速度v 的方向,就能找出一种方法——右手定则:
(1)、右手定则的内容:伸开右手让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从掌心进入,拇指指向导体运动方向,其余四指指向的就是导体中感应电流方向
(2)、适用条件:切割磁感线的情况
(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 I ν
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)。

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