高中物理-教案楞次定律-

楞次定律的教案教學(xué)目的1．掌握楞次定律，會應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向。2．通過觀察實驗現(xiàn)象，探索物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、歸納、總結(jié)的邏輯思維能力。3．從能量守恒的角度理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律，進一步認(rèn)識能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的普遍意義。教學(xué)過程復(fù)習(xí)提問師：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？生：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。師：(出示螺HYPERLINK""線管、大型演示電流計和條形磁鐵。)請同學(xué)們注意觀察(見圖1)，當(dāng)我把條形磁鐵插入螺線管，放在螺線管中不動和從螺線管中拔出時，在這三個過程中電流表的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并解釋偏轉(zhuǎn)或不偏轉(zhuǎn)的原因。生：(略)引入新課在剛才的實驗HYPERLINK""中，我們看到電流表的指針有時向左偏，有時向右偏。這表明在不同的情況下，感應(yīng)電流的方向是不同的。那么，感應(yīng)電流的方向遵循什么規(guī)律呢？(板書課題)一、感應(yīng)電流的方向楞次定律[演示實驗](1)交待線圈的繞線方向(板畫)；(2)用干電池確定電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系(板畫)；(3)把條形磁鐵的N極向下插入線圈中，并從線圈中拔出；把條形磁鐵的S極向下插入線圈中，并從線圈中拔出。[投影][每次實驗后都要求學(xué)生回答電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向和據(jù)此確定的感應(yīng)電流的方向，并在相應(yīng)的投影圖形(見圖2)上用箭頭表示出來。]為了找出規(guī)律HYPERLINK""，我們對實驗現(xiàn)象作進一步分析。由于磁鐵的運動，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。感應(yīng)電流又要產(chǎn)生磁場。這時線圈中同時存在兩個磁場：磁鐵的磁場和感應(yīng)電流的磁場。我們先來研究一下，這兩個磁場之間有什么聯(lián)系。師：請同學(xué)們討論一下，根據(jù)剛才的實驗結(jié)果來填以下表格，從中可找出什么規(guī)律？[投影]N極插入N極拔出S極插入S極拔出原磁場方向B向下向下向上向上原磁通變化增加減少增加減少感應(yīng)電流方向逆時針順時針順時針逆時針感應(yīng)電流磁場方向B1向上向下向下向上B與B1方向關(guān)系反同反同(學(xué)生討論，教師巡視、啟發(fā)，然后由學(xué)生填表格，總結(jié)規(guī)律。)[投影]結(jié)論：當(dāng)磁通量φ增大時，B1與B2反向。當(dāng)磁通量φ減小時，B1與B2同向。師：兩個磁場有時反向有時同向HYPERLINK""，它們之間有什么內(nèi)在的聯(lián)系呢？當(dāng)穿過線圈的磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反。這時感應(yīng)電流的磁場對正在增大的磁通量起什么作用呢？生：起抵消作用。師：這時感應(yīng)電流的磁場把正在HYPERLINK""增大的磁通量抵消了一部分，也就是阻礙磁通量的增大。(在投影的結(jié)論第一行后面增加：“→阻礙磁通量φ增大”)反之，當(dāng)穿過線圈的磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相同。這時感應(yīng)電流的磁場對正在減小的磁通量又起什么呢？生：起補充作用。師：確實如此。這時HYPERLINK""感應(yīng)電流的磁場對正在減小的磁通量加以補償，也就是阻礙磁通量的減小。(在投影的結(jié)論第二行后面增加：“→阻礙磁通量φ減小。”)綜上所述，這兩個磁場的關(guān)系是：磁鐵磁場的變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流的磁場又阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化。(把投影中的“→阻礙磁通量φ增大”和“→阻礙磁通量φ減小”換成“阻礙磁通量φ變化”。)請一位同學(xué)把我們從實驗中找出的規(guī)律完整地敘述一遍。生：感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。師：這條關(guān)于感應(yīng)電流的規(guī)律最早是由德國物理學(xué)家楞次在150多年前發(fā)現(xiàn)的。所以叫做楞次定律。(板書)1．楞決定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。師：楞次定律闡明了“感應(yīng)電HYPERLINK""流的磁場”和“引起感應(yīng)電流的磁場”這兩個磁場的相互作用。我們能不能利用這一點來判定感應(yīng)電流的方向呢？請同學(xué)們結(jié)合下面的例題討論一下。[投影]在長直通電導(dǎo)線附近有一閉合線圈abcd，當(dāng)直導(dǎo)線中的電流強度I逐漸減小時，試判斷線圈中感應(yīng)電流的方向。(學(xué)生討論。)生：可以判斷出感應(yīng)電流的方向是：a→b→d→C。師：我們能不能從解答上例的實踐中，總結(jié)出用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的具體方法、步驟？生：首先要確定穿過閉HYPERLINK""合電路的磁場方向和磁通量是增大還是減小，然后就可確定感應(yīng)電流的磁場方向，最后根據(jù)感應(yīng)電流的磁場方向來判定感應(yīng)電流的方向。(板書)2．判定感應(yīng)電流方向的步驟：(l)確定引起感應(yīng)電流的磁場方向和穿過閉合電路的磁通量的增減情況。(2)確定感應(yīng)電流的磁場方向。(3)確定感應(yīng)電流的方向。[練習(xí)]請同學(xué)們把書翻到課后練習(xí)題。(請同學(xué)們當(dāng)堂回答)略。我們在初中學(xué)過用右手定則來判定感應(yīng)電流的方向。下面，請大家看道例題，能不能分別用楞次定律和右手定則來判定感應(yīng)電流的方向。[投影]如圖4所示，讓閉合線圈abcd由位置I通過一個勻強磁場運動到位置Ⅱ，線圈在運動過程中，什么時候有感應(yīng)電流產(chǎn)生？感應(yīng)電流的方向如何？生：在兩段時間HYPERLINK""內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生：(1)從bd邊進入磁場到線圈全部進入磁場的過程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。用楞次定律判定，感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，感應(yīng)電流的方向是從c→d→b→a→c。用右手定則判定，感應(yīng)電流的方向也是c→d→b→a→c；(2)從bd邊出磁場到線圈全部離開磁場的過程中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生。由楞次定律判定感應(yīng)電流的方向是從d→c→a→b→d；用右手定則判定的感應(yīng)電流的方向也是一樣的。師：用右手定則判定感應(yīng)電流的HYPERLINK""方向跟用楞次定律得出的結(jié)果是完全一致的?？梢园延沂侄▌t看做是楞次定律的特殊情況。要判定導(dǎo)體作切割磁感線運動時所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，用右手定則往往比用楞次定律簡便。這兩種方法都要掌握好。3．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化：(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象。師：楞次定律表明感應(yīng)電流總HYPERLINK""是在阻礙著它自己的產(chǎn)生。因此為了得到感應(yīng)電流就必須克服這種阻礙作用做功，使其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。所以楞次定律跟能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是相符的。(2)楞次定律符合能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。小結(jié)1．楞次定律是電磁感應(yīng)現(xiàn)HYPERLINK""象中的重要規(guī)律。要理解和掌握好楞次定律必須理解“阻礙”二字的意義。感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果總是在阻礙著它自己的產(chǎn)生。楞次定律是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的體現(xiàn)。2．掌握好判定感應(yīng)電流方向的方法。布置作業(yè)教材練習(xí)題。教學(xué)說明1．掌握和應(yīng)用楞次定律的關(guān)鍵HYPERLINK""是理解定律中“阻礙”二字的意義。這節(jié)課在分析實驗現(xiàn)象，歸納楞次定律的過程中，要使學(xué)生搞清楚感應(yīng)電流的磁場是怎樣阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。在應(yīng)用楞次定律解決實際問題的過程中再加深對這一點的理解。2．這節(jié)課的難點是HYPERLINK""通過實驗得到楞次定律。在做好演示實驗的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生從觀察到的實驗現(xiàn)象出發(fā)，先確定感應(yīng)電流的方向，進而討論兩個磁場方向的關(guān)系，然后歸納