2.1楞次定律（導(dǎo)學(xué)案）（學(xué)生版）

第1節(jié)楞次定律導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映，會用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。2.理解右手定則，知道右手定則是楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式，會用右手定則判斷感應(yīng)電流方向。3.經(jīng)歷推理分析得出楞次定律的過程，體會歸納推理的方法。4.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究得出楞次定律的過程，提升科學(xué)探究的能力?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】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)電流的磁場作為“中介”來確定感應(yīng)電流的方向【知識回顧】一、磁通量1．磁通量(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的乘積，稱為穿過這個平面的磁通量。(2)計(jì)算公式Φ＝BS，此公式的適用條件：①________________磁場；②磁感線與平面________________。(3)單位：在國際單位制中是________________，簡稱________________，符號是________________，1Wb＝1T·m2。(4)磁通量是一個只用大小就能描述的物理量，是________________。2．磁通密度磁感應(yīng)強(qiáng)度又稱磁通密度，B＝eq\f(Φ,Sn)，其中Sn為垂直于磁場方向的面積，表示磁感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于穿過垂直磁感線的________________面積的磁通量。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象：因閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為________________。2．感應(yīng)電流：由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流稱為________________?！咀灾黝A(yù)習(xí)】一、影響感應(yīng)電流方向的因素楞次定律1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。2．探究影響感應(yīng)電流方向的因素(1)實(shí)驗(yàn)器材：條形磁鐵、電流表、線圈、導(dǎo)線、一節(jié)干電池(用來查明線圈中電流的流向與電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系)、電阻(10kΩ)。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如圖所示，在四種情況下，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入下表。(3)實(shí)驗(yàn)分析①線圈內(nèi)磁通量增大時的情況圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向甲________________逆時針(俯視)________________乙________________順時針(俯視)________________②線圈內(nèi)磁通量減小時的情況圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向丙________________順時針(俯視)________________丁________________逆時針(俯視)________________(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表述一：當(dāng)穿過線圈的磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向________________；當(dāng)穿過線圈的磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向________________。表述二：當(dāng)磁鐵靠近線圈時，兩者_(dá)_______________；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時，兩者_(dá)_______________。3．楞次定律：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。二、右手定則1．內(nèi)容伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從________________進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向，這時________________所指的方向就是感應(yīng)電流的方向，如圖所示。2．適用范圍適用于閉合電路部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況?！菊n堂探究】【新課導(dǎo)入】線圈與電流表相連，把磁體的某一個磁極向線圈中插入、從線圈中抽出時，電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，但兩種情況下偏轉(zhuǎn)的方向不同，這說明感應(yīng)電流的方向并不相同。感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)？感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化（增加或減少）有什么關(guān)系呢？【新課教學(xué)】任務(wù)一、影響感應(yīng)電流方向的因素實(shí)驗(yàn)一：楞次環(huán)實(shí)驗(yàn)動手做以下以下實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并思考為什么會有這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？實(shí)驗(yàn)裝置：支架、鋁環(huán)、條形磁鐵實(shí)驗(yàn)觀察任務(wù)：當(dāng)條形磁鐵靠近或者遠(yuǎn)離鋁環(huán)時，觀察鋁環(huán)的運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)操作過程：N極靠近鋁環(huán)，N極遠(yuǎn)離鋁環(huán)，S極靠近鋁環(huán)，S極遠(yuǎn)離鋁環(huán)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)原理分析：【問題1】鋁環(huán)向后退或者向前追，說明了什么？【問題2】根據(jù)之前所學(xué)知識，鋁環(huán)中發(fā)生了什么？鋁環(huán)受到了誰施加給它的什么力？現(xiàn)在，你能判斷上述實(shí)驗(yàn)步驟中出鋁環(huán)中的感應(yīng)電流方向嗎？由上述分析，你能得出的最直觀的結(jié)論是什么？你能根據(jù)上表得出什么規(guī)律？（二）實(shí)驗(yàn)二：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)結(jié)論與實(shí)驗(yàn)一結(jié)論是否一樣？你由此得出感應(yīng)電流規(guī)律？任務(wù)二、楞次定律楞次定律的內(nèi)容1.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____________________.2.從能量角度理解楞次定律感應(yīng)電流沿著楞次定律所述的方向，是__________________定律的必然結(jié)果，當(dāng)磁極插入線圈或從線圈內(nèi)抽出時，推力或拉力做功，使__________________能轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能.楞次定律的理解1.楞次定律中的因果關(guān)系2.對“阻礙”的理解誰在阻礙？阻礙什么？如何阻礙？結(jié)果如何？楞次定律的應(yīng)用典例精析【典例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兩個線圈，當(dāng)線圈M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？【典例2】如圖所示，在通有電流I的長直導(dǎo)線附近有一個矩形線圈ABCD，線圈與導(dǎo)線始終在同一個平面內(nèi)。線圈在導(dǎo)線的一側(cè)，垂直于導(dǎo)線左右平移時，其中產(chǎn)生了A→B→C→D→A方向的電流。已知距離載流直導(dǎo)線較近的位置磁場較強(qiáng)。請判斷：線圈在向哪個方向移動？【典例3】如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時下列說法準(zhǔn)確的是（）A．P、Q將互相靠攏B．P、Q將互相遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度一定大于gD．磁鐵下落過程機(jī)械能守恒（五）楞次定律的拓展應(yīng)用任務(wù)三、右手定則（一）思考與討論在右圖中，假定導(dǎo)體棒CD向右運(yùn)動。我們研究的是哪個閉合導(dǎo)體回路？當(dāng)導(dǎo)體棒CD向右運(yùn)動時，穿過這個閉合導(dǎo)體回路的磁通量是增大還是減小？感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個方向的？導(dǎo)體棒CD中的感應(yīng)電流是沿哪個方向的？（二）右手定則內(nèi)容：適用范圍：你能說明右手定則與楞次定律有什么關(guān)系？（三）右手定則與楞次定律【自我測評】1．(多選)下列說法正確的是()A．通過某平面的磁感線條數(shù)為零，則此平面處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B．空間某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向C．凡是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相等的磁場就是勻強(qiáng)磁場D．磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則通過放在該處的某平面的磁感線條數(shù)一定為零2．如圖所示的磁場中垂直磁場放置兩個面積相同的閉合線圈S1(左)、S2(右)，由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量大小關(guān)系正確的是()A．穿過線圈S1的磁通量比較大B．穿過線圈S2的磁通量比較大C．穿過線圈S1、S2的磁通量一樣大D．不能比較3．如圖所示，矩形線框abcd放置在水平面內(nèi)，磁場方向與水平方向成α角，已知sinα＝eq\f(4,5)，回路面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則通過線框的磁通量為()A．BSB．eq\f(4,5)BSC．eq\f(3,5)BSD．eq\f(3,4)BS4．(新情境題，以“金屬