高中物理人教版選修3-24.3楞次定律教學(xué)設(shè)計(jì)、教案

第三節(jié) 楞次定律素養(yǎng)目標(biāo)定位1、正確理解楞次定律的內(nèi)容及其本質(zhì).(重點(diǎn)＋難點(diǎn))2、把握右手定則，并理解右手定則實(shí)際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式．(重點(diǎn)),素養(yǎng)思維脈絡(luò)3.能夠嫻熟運(yùn)用楞次定律和右手定則推斷感應(yīng)電流的方向．(重點(diǎn)＋難點(diǎn)),素養(yǎng)思維脈絡(luò)學(xué)問點(diǎn)1 學(xué)問點(diǎn)1 探究感應(yīng)電流的方向N極、S極插入、抽出線圈，如下圖，記錄感應(yīng)電流的方向。分析歸納乙 向上 乙 向上 順時針 向下 阻礙 磁通量的增加感應(yīng)電流感應(yīng)電流圖號磁場方向歸納總結(jié)甲 向下 方向(俯視)逆時針的磁場方向 向上 感應(yīng)電流的磁場 線圈中磁通量削減時(圖丙、丁)圖號磁場方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)丙 向下 順時針 向下 感應(yīng)電流的磁場 丁 向上 逆時針 向上 阻礙 磁通量的減少試驗(yàn)結(jié)論學(xué)問點(diǎn)2 楞次定律當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向B(A．一樣B．相反)AA．一樣B．相反)學(xué)問點(diǎn)2 楞次定律內(nèi)容感應(yīng)電流具有這樣的方向即感應(yīng)電流的磁場總要 阻礙 引起感應(yīng)電流的 磁通量的變化 。另一種表達(dá)學(xué)問點(diǎn)3 右手定則感應(yīng)電流的效果，總是要 抵抗學(xué)問點(diǎn)3 右手定則內(nèi)容垂直平面內(nèi)。讓磁感線從手心導(dǎo)線運(yùn)動四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。適用狀況思考辨析適用于閉合電路局部導(dǎo)體 切割磁感線 產(chǎn)生感應(yīng)電流的狀況。思考辨析『判一判』(1)由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場肯定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反。( ×)(2)回路不閉合，穿過回路的磁通量變化時，也會產(chǎn)生“阻礙”作用。( ×)(3)感應(yīng)電流的磁場肯定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。( √)(4)楞次定律說明感應(yīng)電流的效果總與引起感應(yīng)電流的緣由對抗。( √)(5)因動而生電，可以用右手定則來判定感應(yīng)電流的方向。( √)『選一選』(2023·北京市朝陽區(qū)高二上學(xué)期期末)一個閉合導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平桌面上形磁鐵的運(yùn)動狀況相吻合的是(D)解析：A．由圖示可知，在磁鐵S極上升過程中，穿過圓環(huán)的磁場方向向上，在磁鐵遠(yuǎn)時針方向，故A錯誤；同理，依據(jù)楞次定律可判選項(xiàng)B、C錯誤，D正確。『想一想』O點(diǎn)是兩磁極連線的中點(diǎn)，a、bO點(diǎn)對稱。試分析其工作原理。燈泡中的電流方向是否變化。答案：(1)見解析(2)變化解析：(1)線圈來回滑動時，穿過線圈的磁通量不斷變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，燈泡發(fā)光。(2)線圈由a滑至b過程中，磁場方向向左，穿過線圈的磁通量先減小后增加，依據(jù)楞ba中電流方向先由右向左，后由左向右。所以線圈中電流方向不斷變化。S思考爭論S思考爭論ikaotaolun1在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，大家是否留意到在不同的狀況下感應(yīng)電流的方向是不同的(如下圖)，感應(yīng)電流的方向取決于哪些因素？到底怎樣推斷感應(yīng)電流的方向呢？G歸納總結(jié)uiG歸納總結(jié)uinazongjie因果關(guān)系結(jié)果，緣由產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果反過來影響緣由。對楞次定律中“阻礙”的理解誰阻礙誰阻礙什么如何阻礙結(jié)果如何

是感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身當(dāng)原磁場磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)原磁場磁通量削減時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向一樣，即“增反減同”阻礙并不是阻擋，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將連續(xù)進(jìn)展“阻礙”的表現(xiàn)形式中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，常見的狀況有以下四種：(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；(2)阻礙相對運(yùn)動——“來拒去留”；(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢——“增縮減擴(kuò)”；(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”。4．楞次定律的使用步驟特別提示：(1)“阻礙”并不意味著“相反”。感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向和原磁場方向可能一樣，也可能相反，需要依據(jù)磁通量的變化狀況推斷。D典例剖析D典例剖析ianlipouxi例1 如下圖，在水平地面上有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、強(qiáng)大的直流電流?，F(xiàn)用一閉合的檢測線圈(線圈中串有靈敏的檢流計(jì)，圖中未畫出)檢測此通電直導(dǎo)線的位置，假設(shè)不考慮地磁場的影響，在檢測線圈位于水平面內(nèi)，從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線的上方并移至距導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過程中檢測線圈，其中的感應(yīng)電流的方向是(例1 如下圖，在水平地面上有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通A．先順時針后逆時針B．先逆時針后順時針C．先逆時針后順時針，然后再逆時針D．先順時針后逆時針，然后再順時針解題指導(dǎo)：按以下思路分析解題：(1)安培定則判定通電導(dǎo)線四周磁場的分布狀況(2)線圈運(yùn)動過程中磁通量的變化(3)楞次定律推斷感應(yīng)電流的方向量，磁通量先增加后減小，由楞次定律和安培定則，線圈中的電流方向先順時針后逆時針。所以C正確?！矊c(diǎn)訓(xùn)練1〕(多項(xiàng)選擇)(2023·河南省濮陽市高二上學(xué)期期末)如圖圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如下圖的電路。假設(shè)將滑動變阻器的滑片P向下滑動，以下表述正確的選項(xiàng)是( BD )a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應(yīng)電流a的磁通量變大a有擴(kuò)張的趨勢aFN將增大解析：當(dāng)滑動觸頭Pb的電aB正確；依據(jù)楞次定律即可推斷出線a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時針，Aa應(yīng)有收縮的趨勢，C錯誤；將線圈abNa對水平桌面的壓力將增大，所以D正確，應(yīng)選BD。S思考爭論S思考爭論ikaotaolun2如下圖，導(dǎo)體棒與電流表連接，導(dǎo)體棒在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動。請思考：電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？指針的偏轉(zhuǎn)方向與導(dǎo)體棒的運(yùn)動方向有關(guān)嗎？提示：的偏轉(zhuǎn)方向也不同。G 歸納總結(jié)uinazongG 歸納總結(jié)楞次定律與右手定則的比較名稱比較工程爭論對象

楞次定律 右手定則閉合電路中切割磁感線運(yùn)動的局部導(dǎo)整個閉合回路體適用范圍

適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種狀況

適用于一段導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動右手定則與左手定則的比較比較工程比較工程右手定則左手定則作用推斷感應(yīng)電流方向推斷通電導(dǎo)體所受磁場力的方向條件切割運(yùn)動方向和磁場方向電流方向和磁場方向圖例因果關(guān)系應(yīng)用實(shí)例發(fā)電機(jī)電動機(jī)Dianlipouxi典例剖析例2 如下圖，一個金屬圓盤安裝在豎直的轉(zhuǎn)動軸上，置于蹄形磁鐵之間，兩塊銅片ADianlipouxi典例剖析例2 如下圖，一個金屬圓盤安裝在豎直的轉(zhuǎn)動軸上，置于蹄形磁鐵之間，兩RQ→R→P方向的感應(yīng)電流RP→R→Q方向的感應(yīng)電流穿過圓盤的磁通量始終沒有變化，電阻R中無感應(yīng)電流調(diào)換磁鐵的N、S極同時轉(zhuǎn)變金屬盤的轉(zhuǎn)動方向，R中感應(yīng)電流的方向也會發(fā)生改變斷。體都與負(fù)載電阻R構(gòu)成閉合電路，每根導(dǎo)體都處在蹄形磁鐵形成的磁場中，當(dāng)圓盤按圖示方向轉(zhuǎn)動時，根據(jù)右手定則，可知產(chǎn)生由圓心到邊緣的感應(yīng)電流，即電阻RP→R→Q方向的感應(yīng)電流，故A、CB正確；當(dāng)調(diào)換磁鐵的N、S極同時轉(zhuǎn)變金屬盤的轉(zhuǎn)動方向，依據(jù)右手定R中感應(yīng)電流的方向不變，D錯誤?！?〕(2023·遼寧省遼河油田二中高二上學(xué)期期末)以下圖中表示閉合電路中ababa→b的是(A)解析：ababa→b。故A正確。ababb→aB錯誤。穿b→a→c，故C錯誤。ab棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動，由右手定則推斷知導(dǎo)體abb→a，故D錯誤?！翱隙扇▌t”的應(yīng)用技巧案例如下圖，在一根較長的鐵釘上，用漆包線繞兩個線圈案例如下圖，在一根較長的鐵釘上，用漆包線繞兩個線圈AB。將線圈B根本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對運(yùn)動電荷、電流有作用力左手定則電磁局部導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動右手定則感應(yīng)閉合回路磁通量變化楞次定律的兩端與直導(dǎo)線CD相連，將CDN極的偏轉(zhuǎn)狀況？線圈A中電流穩(wěn)定后，陰極射線和小磁針又怎樣偏轉(zhuǎn)？解析：在開關(guān)合上的瞬間，線圈A內(nèi)有了由小變大的電流，依據(jù)安培定則可推斷出此時線圈AB內(nèi)感應(yīng)電BB內(nèi)感應(yīng)電流的磁場BCDCD。再由安培定則可以知道直導(dǎo)線CD垂直紙面對外，因此，陰極射線向下偏轉(zhuǎn)，小磁針NA內(nèi)電流穩(wěn)定后，CD內(nèi)不再有感應(yīng)電流，所以，陰極射線不偏轉(zhuǎn)，小磁針又回到原來位置。答案：在開關(guān)合上的瞬間，陰極射線向下偏轉(zhuǎn)，小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)；當(dāng)線圈A內(nèi)的電流穩(wěn)定以后，陰極射線不偏轉(zhuǎn)，小磁針又回到原來的位置。(2023·巴蜀中學(xué)高二期末)如圖，一個水平放置的矩形線圈abcd，在瘦長水平磁鐵的S極四周豎直下落，由位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ.位置Ⅱ與磁鐵同一平面，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，則在下落過程中，線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)?)adcba[思路點(diǎn)撥]

abcdaDadcbaabcda[解析] 如下圖線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中穿過線圈方向向下的磁通量減小，則產(chǎn)生感應(yīng)電流依據(jù)楞次定律感應(yīng)電流的磁場的方向向下產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba方向線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ的過程中穿過線圈向上的磁通量增加所以感應(yīng)電流的磁場的方向向下產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba方向所以整個過程中感應(yīng)電流的方向始終都是沿adcba方向．故A選項(xiàng)正確，B、C、D錯誤．[答案] A運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的根本思路如下圖，CDEF是一個矩形金屬框，當(dāng)導(dǎo)體棒AB向右移動時，回路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，則以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．導(dǎo)體棒中的電流方向由B→AB．電流表A1F→EC．電流表A1E→FD．電流表A2D→C解析：B.依據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒內(nèi)部電流方向?yàn)锳B，所以電流表A1中的電流方F→E，選項(xiàng)A、C錯誤，B正確；同理電流表A2C→DD錯誤．(2023·湖南儋州一中高二期中)如下圖，