高中人教物理選擇性必修二2.1 楞次定律（教學(xué)設(shè)計(jì)）-同步備課

1、第二章 電磁感應(yīng)第1節(jié) 楞次定律本節(jié)課是是本章的教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本節(jié)課是以其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)為研究對(duì)象進(jìn)一步探究感應(yīng)電流的方向，在探究過程中所涉及的因素很多，如原磁場(chǎng)的方向、磁通量變化、線圈的繞向、感應(yīng)電流方向和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，關(guān)系復(fù)雜，而且它們之間關(guān)系隱蔽，邏輯性和概括性很強(qiáng)，對(duì)高中二年級(jí)的學(xué)生來(lái)講，學(xué)習(xí)起來(lái)有一定的難度。物理觀念：理解楞次定律的內(nèi)容及實(shí)質(zhì).科學(xué)思維：能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，解答有關(guān)問題科學(xué)探究：體驗(yàn)楞次定律實(shí)驗(yàn)探究過程科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：感受科學(xué)家對(duì)規(guī)律的研究過程，學(xué)習(xí)他們對(duì)工作嚴(yán)肅認(rèn)真不怕困難的科學(xué)態(tài)度。1、教學(xué)重點(diǎn)：理解楞次定律的內(nèi)容及實(shí)質(zhì)，掌握利用楞次定律解決問

2、題的方法2、教學(xué)難點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)作為“中介”來(lái)確定感應(yīng)電流的方向線圈、磁鐵、電流計(jì)、導(dǎo)線若干、多媒體課件等知識(shí)回顧：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是什么？只要使閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生.（1）電路閉合（2）磁通量發(fā)生變化設(shè)置情景，引入課題神奇的銅管教師拿出一根銅管和一個(gè)小磁鐵和鐵塊，請(qǐng)兩位同學(xué)上臺(tái)表演接物游戲，讓男同學(xué)接住從銅管穿過的鐵塊，男同學(xué)接不住，然后把鐵塊偷偷換成強(qiáng)磁鐵，讓女同學(xué)去接住從銅管穿過的磁鐵，結(jié)果女同學(xué)很輕易就接住了教師提問：為什么男同學(xué)接不住而女同學(xué)可以接住？引導(dǎo)學(xué)生思考。最后老師揭開謎底教師提問：為什么磁鐵通過銅管會(huì)變慢，

3、如何解釋這個(gè)現(xiàn)象？要解釋這些讓我們進(jìn)入本堂課的學(xué)習(xí)我們可以將銅管看成是無(wú)數(shù)匝線圈，現(xiàn)在進(jìn)入我們今天的探究猜想與假設(shè)：在關(guān)于電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，也許你已經(jīng)注意到，不同情況下產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是不同的。那么，感應(yīng)電流的方向由哪些因素決定?遵循什么規(guī)律?下面通過實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這個(gè)問題。一、影響感應(yīng)電流方向的因素實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1、確定線圈的繞向2、確定電表指針的偏轉(zhuǎn)和電流方向的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)1：找出電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系結(jié)論：電流從哪側(cè)接線柱流入，指針就向哪一側(cè)偏。實(shí)驗(yàn)2：上面的實(shí)驗(yàn)用簡(jiǎn)單的圖表示為：學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)，教師在教室巡視并對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)學(xué)生的結(jié)論進(jìn)行啟發(fā)提示。教師提問：從剛才的探究實(shí)

4、驗(yàn)中可以得出怎樣的結(jié)論？選擇典型的小組代表進(jìn)行展示并鼓勵(lì)學(xué)生可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：N極向下插入或S極向上抽出時(shí)，感應(yīng)電流方向相同；N極向上抽出或S極向下插入時(shí)，感應(yīng)電流方向相同。（可能） 教師啟發(fā)引導(dǎo)：嘗試用更有代表性的語(yǔ)言描述這個(gè)結(jié)論大體可以描述磁通量變化和感應(yīng)電流方向的關(guān)系，但是有沒有更簡(jiǎn)潔和更具有普遍意義的描述，引導(dǎo)學(xué)生換一個(gè)角度思考這個(gè)問題，帶領(lǐng)學(xué)生找到“中介”感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，讓學(xué)生在表格中記錄感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。通過上面的探究對(duì)比，大家可以得出怎樣的結(jié)論？引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反；磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同。 教師引導(dǎo)學(xué)生分析感應(yīng)

5、電流的磁場(chǎng)對(duì)原磁通量的變化的作用，引導(dǎo)學(xué)生從阻礙的角度對(duì)它進(jìn)行理解。三、楞次定律教師簡(jiǎn)單介紹楞次的生平，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)楞次敏銳的察覺能力和堅(jiān)持不懈的精神。1、內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。引導(dǎo)學(xué)生欣賞物理規(guī)律的簡(jiǎn)潔美。教師提問：在楞次定律中大家覺得關(guān)鍵詞是什么？ 阻礙 變化2、對(duì)楞次定律的理解教師啟發(fā)引導(dǎo)：如何理解“阻礙”“變化”的含義：（1）誰(shuí)在阻礙誰(shuí)的變化？ 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁通量的變化。（2）如何阻礙？ 當(dāng)磁通量增加時(shí)，阻礙磁通量增加；當(dāng)磁通量減少時(shí)，阻礙磁通量減少。帶領(lǐng)學(xué)生最終總結(jié)出“增反減同”（3）能否阻止？ 延緩了增加和減少

6、磁通量的時(shí)間。楞次定律符合能量守恒定律 從楞次定律可知，感應(yīng)電流總要阻礙磁鐵相對(duì)于螺線管的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)把磁鐵移進(jìn)螺線管時(shí)，外力要克服磁鐵和螺線管間的斥力做功，消耗機(jī)械能，產(chǎn)生的電能是從機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。當(dāng)讓磁鐵離開螺線管時(shí)，外力要克服磁鐵和螺線管間的引力做功，消耗機(jī)械能，產(chǎn)生的電能是從機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。判斷感應(yīng)電流方向的步驟：明確原磁場(chǎng)方向明確穿過閉合電路磁通量是增加還是減少根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向最后：利用安培右手定則判斷感應(yīng)電流方向【例題1】法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)如圖所示，軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個(gè)線圈，當(dāng)M線圈電路中的開關(guān)斷開的瞬間，線圈N中的感應(yīng)電流沿什么方向？【例題2】如

7、圖2.1-5所示，在通有電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線附近有一個(gè)矩形線圈 ABCD，線圈與導(dǎo)線始終在同一個(gè)平面內(nèi)。線圈在導(dǎo)線的一側(cè)，垂直于導(dǎo)線左右平移時(shí)，其中產(chǎn)生了ABCDA方向的電流。已知距離載流直導(dǎo)線較近的位置磁場(chǎng)較強(qiáng)。請(qǐng)判斷：線圈在向哪個(gè)方向移動(dòng)？練： 通電直導(dǎo)線與矩形線圈在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí)，判斷線圈中感應(yīng)電流的方向.如圖所示，當(dāng)條形磁鐵突然向閉合銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向怎樣？銅環(huán)運(yùn)動(dòng)情況怎樣？楞次定律表述二：“來(lái)拒去留”思考與討論如圖，假定導(dǎo)體棒CD向右運(yùn)動(dòng)。1.我們研究的是哪個(gè)閉合導(dǎo)體回路？2.當(dāng)導(dǎo)體棒CD向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過這個(gè)閉合導(dǎo)體回路的磁通量是增大還是減??？3.感應(yīng)電

8、流的磁場(chǎng)應(yīng)該是沿哪個(gè)方向的？4.導(dǎo)體棒CD中的感應(yīng)電流是沿哪個(gè)方向的？三、右手定則1、右手定則:伸開右手,使拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi); 讓磁感線從掌心進(jìn)入, 拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向, 四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.適用范圍:閉合電路一部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流.楞次定律與右手定則的比較判斷“力”用“左手”,判斷“電”用“右手”“四指”和“手掌”的放法和意義是相同的，唯一不同的是拇指的意義.課堂練習(xí)1、如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，則流過R的電流方向是_。2.兩平行長(zhǎng)直導(dǎo)線都通以相同電流，線圈abcd與導(dǎo)線共面，當(dāng)它從左到右在兩導(dǎo)線之間移動(dòng)時(shí)，其感應(yīng)電流的

9、方向如何?線圈所在空間內(nèi)的磁場(chǎng)分布如圖， 當(dāng)線圈從左往右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過它的磁通量先減小，原磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮愿袘?yīng)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮砂才喽▌t可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向； 后來(lái)磁通量又逐漸增大，原磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，所以感?yīng)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮砂才喽▌t可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。 線圈中感應(yīng)電流的方向始終為順時(shí)針方向 3、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，放置一水平光滑金屬框架，有一根金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，在外力F的作用下勻速向右運(yùn)動(dòng)，分析此過程中能量轉(zhuǎn)化的情況。 1、由右手定則判定ab棒上感應(yīng)電流的方向應(yīng)由b 2、由左手定則判斷ab在磁場(chǎng)中受到的安培力的方向是水平向左的。 外力做正功，消耗外界能量，完全用來(lái)克服安培力做功，轉(zhuǎn)化成閉合回路中的電能，最后轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。同學(xué)們還記得我們上課之前做了一個(gè)游戲，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，誰(shuí)來(lái)分析一下：磁鐵為何緩慢下落？總 結(jié)1.楞次定律：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2.理解應(yīng)用：“增反減同”3.楞次定律表述二:“來(lái)拒去留” X&X教學(xué)設(shè)計(jì)按 “實(shí)驗(yàn)激發(fā)興趣小組合