高二物理 （人教大綱版）第二冊(cè) 第十六章 電磁感應(yīng) 三、楞次定律──感應(yīng)電流的方向(第一課時(shí))

1、第三節(jié) 楞次定律感應(yīng)電流的方向本節(jié)教材分析楞次定律是本章的另一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn).對(duì)于課題的引入，可先說明法拉第電磁感應(yīng)定律揭示了決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的規(guī)律.根據(jù)閉合電路的歐姆定律，感應(yīng)電流大小的問題也得到了解決.然后提出：如何確定感應(yīng)電流的方向？教材先分析感應(yīng)電流的方向，再指出感應(yīng)電流方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向.教材用感應(yīng)電流方向是為了讓學(xué)生容易接受.對(duì)于楞次定律的提出，可介紹法拉第為探求感應(yīng)電流方向的規(guī)律做了許多實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出一些方法，但沒有解決確定感應(yīng)電流方向的普遍而簡(jiǎn)明的規(guī)律.楞次總結(jié)法拉第等人的成果和自己的研究，于1834年發(fā)表了楞次定律，一舉解決了感應(yīng)電流方向的問題，這一簡(jiǎn)短的歷史介

2、紹可使學(xué)生認(rèn)識(shí)到用磁通量變化總結(jié)出判定感應(yīng)電流方向普遍而簡(jiǎn)明的規(guī)律是許多人特別是楞次努力的結(jié)果.學(xué)生對(duì)用演示實(shí)驗(yàn)歸納出楞次定律的過程比較容易正確理解.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，我們要突出研究對(duì)象是線圈（閉合電路），要抓住穿過線圈的磁場(chǎng)方向和磁通量變化.要讓學(xué)生注意分清一個(gè)是原來磁場(chǎng)的方向和原來磁場(chǎng)的磁通量變化，另一個(gè)是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和感應(yīng)電流磁場(chǎng)的磁通量.引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析得出結(jié)論.對(duì)于楞次定律的表述，學(xué)生開始常常不能正確理解其含義.要使學(xué)生清楚“阻礙”的含義，有的學(xué)生誤認(rèn)為阻礙就是相反，感應(yīng)電流磁場(chǎng)總跟原磁場(chǎng)方向相反.我們要指出“阻礙”不是阻礙原磁場(chǎng)，也不是阻礙原來的磁通量，而是指感

3、應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通的增加或減小.“阻礙”不僅有“反抗”的含義，還有“補(bǔ)償”的含義.反抗磁通量的增加，補(bǔ)償磁通量的減少，這是對(duì)“阻礙”應(yīng)有的理解.教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.理解楞次定律.2.理解楞次定律與能量守恒定律相符合.二、能力目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生觀察及操作實(shí)驗(yàn)的能力,分析概括出物理規(guī)律的能力.2.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.三、德育目標(biāo)能量守恒和辯證法滲透在教學(xué)中,體會(huì)實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn).教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)楞次定律的獲得及理解.教學(xué)方法發(fā)現(xiàn)法教學(xué)用具干電池、靈敏電流表、外標(biāo)有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線.課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程一、引入新課演示按右圖將磁鐵從線圈中插入

4、和拔出，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，提出：為什么在線圈內(nèi)有電流？插入和拔出磁鐵時(shí)，電流方向一樣嗎？為什么？怎樣才能判斷感應(yīng)電流的方向呢？本節(jié)學(xué)習(xí)感應(yīng)電流方向的判斷.二、新課教學(xué)師讓我們一起進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)，利用CAI課件，屏幕上打出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯扛袘?yīng)電流方向規(guī)律.實(shí)驗(yàn)步驟(1)按右圖連接電路,閉合開關(guān),記錄下中流入電流方向與電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系.(如電流從左接線柱流入,指針向右偏還是向左偏呢?)(2)記下線圈繞向,將線圈和靈敏電流計(jì)構(gòu)成通路.(3)把條形磁鐵N極(或S極)向下插入線圈中,并從線圈中拔出,每次記下電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向,然后根據(jù)步驟(1)結(jié)論,判定出感應(yīng)電流方向,從而可確定感應(yīng)電

5、流的磁場(chǎng)方向.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,填表:磁鐵運(yùn)動(dòng)情況N極下插N極上拔S極下插S極上拔磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)方向線圈磁通量變化感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向師N極向下插入線圈中,磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如何?生磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下.師在這種情況下,通過線圈的磁通量如何變化?生通過線圈的磁通量增加.師感應(yīng)電流的方向如何?生如圖所示.師感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向如何?生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上.師再把該磁鐵從線圈中拔出時(shí),磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如何?生磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下.師磁鐵拔出時(shí),通過線圈的磁通量如何變化?生通過線圈的磁通量減小.師感應(yīng)電流的方向如何?生感應(yīng)電流的方向如圖所示.師感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向如何?生感

6、應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下.師S極向下插入線圈中,情況怎樣呢?生1磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上.生2通過線圈的磁通量增加.生3感應(yīng)電流的方向如圖所示.生4感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下.師再把S極從線圈中拔出時(shí),情況如何?生1磁鐵在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上.生2通過線圈的磁通量減小.生3感應(yīng)電流的方向如圖所示.生4感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上.師通過上面的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了什么?生1當(dāng)磁鐵移近或插入線圈時(shí),線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反;當(dāng)磁鐵離開線圈或從線圈中拔出時(shí),線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同.生2當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反;當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí),感應(yīng)

7、電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同.生3當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量增加;當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量減少.師剛才幾位同學(xué)的說法都正確.物理學(xué)家楞次概括了各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在1834年提出了楞次定律.投影打出楞次定律的內(nèi)容.投影感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(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,這就是楞次定律.(師生共同活動(dòng):理解楞次定律的內(nèi)涵)1.“阻礙”并不是“阻止”,一字之差，相去甚遠(yuǎn).要知道原磁場(chǎng)是主動(dòng)的，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)是被動(dòng)的，原磁通仍要發(fā)生變化，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)只是起阻礙變化而已.2.楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向具有普遍意義.師楞次定律符合能量守

8、恒.從上面的實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：感應(yīng)電流在閉合電路中要消耗能量，在磁體靠近（或遠(yuǎn)離）線圈過程中，都要克服電磁力做功，克服電磁力做功的過程就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程.楞次定律也符合唯物辯證法.唯物辯證法認(rèn)為：“矛盾是事物發(fā)展的動(dòng)力”.電磁感應(yīng)中，矛盾雙方即條形磁鐵的磁場(chǎng)（B原）和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)（B感），兩者都處于同一線圈中，且感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙原磁場(chǎng)的變化，形成既相互排斥又相互依賴的矛盾，在回路中對(duì)立統(tǒng)一，正是“阻礙”的形成產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.三、小結(jié)通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：1.感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.這個(gè)定律叫楞次定律.

9、2.感應(yīng)電流總是阻礙導(dǎo)體和感應(yīng)電流磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng).3.楞次定律判斷感應(yīng)電流方向具有普遍性.四、作業(yè)1.閱讀教材內(nèi)容.2.訪問教材中提供的網(wǎng)址.五、板書設(shè)計(jì)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1.如圖所示,MN、PQ為同一水平面的兩平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng),導(dǎo)體ab,cd與導(dǎo)軌有良好的接觸并能滑動(dòng),當(dāng)ab沿軌道向右滑動(dòng),則A.cd右滑B.cd不動(dòng)C.cd左滑D.無法確定2.如圖，兩根平行長直導(dǎo)線MN和PQ中通大小、方向都相同的電流,導(dǎo)線框abcd和兩根導(dǎo)線在同一平面內(nèi),線框沿著與導(dǎo)線垂直方向自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng),線框中的感應(yīng)電流方向A.沿abcda方向,始終不變B.沿adcba方向,始終改變C.先沿abcda,后沿adcbaD.先沿adcba,后沿abcda3.光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q垂直M、N而放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)A.P與Q兩導(dǎo)體相互遠(yuǎn)離B.P與Q兩導(dǎo)體相互靠近C.磁體的加速度將小于gD.磁體的加速度仍為gE.磁體的加速度將大于g4.一平面線圈用細(xì)