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第三節(jié) 楞次定律教學(xué)目標(biāo):(一)知識(shí)與技能1掌握楞次定律的內(nèi)容,能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。2培養(yǎng)觀察實(shí)驗(yàn)的能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納、總結(jié)的能力。3能夠熟練應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向4掌握右手定則,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。(二)過(guò)程與方法1通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),觀察得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,再通過(guò)分析論證,歸納總結(jié)得出結(jié)論。2通過(guò)應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,同學(xué)們直接參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,體驗(yàn)了一次自然規(guī)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的樂(lè)趣和美的享受,并在頭腦中進(jìn)一步強(qiáng)化“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一辯證唯物主義觀點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn):楞次定律的理解和應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn):楞次定律的理解和應(yīng)用教學(xué)方法:教師啟發(fā)講授,學(xué)生討論教學(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。教學(xué)過(guò)程:(一)引入新課演示按下圖將磁鐵從線圈中插入和拔出,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)我們就來(lái)學(xué)習(xí)感應(yīng)電流方向的判斷方法。 (二)新課教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯扛袘?yīng)電流方向的判定規(guī)律。實(shí)驗(yàn)步驟(1)按右圖連接電路,閉合開關(guān),記錄下g中流入電流方向與電流表g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?)(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)電流的磁場(chǎng)方向。學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容根據(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)方向通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了什么?學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容當(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。當(dāng)穿過(guò)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(guò)線圈的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同。當(dāng)穿過(guò)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(guò)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。物理學(xué)家楞次概括了各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在1834年提出了感應(yīng)電流方向的判定方法,這就是楞次定律。投影打出楞次定律的內(nèi)容。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。(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。楞次定律符合能量守恒。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(guò)程中,都要克服電磁力做功,克服電磁力做功的過(guò)程就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)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。2、楞次定律的應(yīng)用應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟:(1)明確原磁場(chǎng)的方向。(2)明確穿過(guò)閉合電路的磁通量是增加還是減少。(3)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。(4)利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向。開關(guān)斷開前,線圈m中的電流在線圈n中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向哪? 向下。開關(guān)斷開瞬間,線圈n中磁通量如何變化? 減少。線圈n中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向如何? 向下(阻礙磁通量減少)。線圈n中感應(yīng)電流的方向如何? 由下向上,整個(gè)回路是順時(shí)針電流。利用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的思路可以概括為以下框圖。3右手定則當(dāng)閉合電路的一部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),如何應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向? 如果磁通量的變化是由導(dǎo)體切割磁感線引起的,感應(yīng)電流的方向可以由右手定則來(lái)判斷。右手定則的內(nèi)容:伸開右手讓拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直從手心進(jìn)入,拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向,其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向。鞏固練習(xí)1根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定是 ( )a.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 b.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)反向c.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化d.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同答案:c2如圖所示,通電導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則 ( )a.若線圈向右平動(dòng),其中感應(yīng)電流方向是abcdb.若線圈豎直向下平動(dòng),無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生c.當(dāng)線圈以cd邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其中感應(yīng)電流方向是abcdd.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí),其中感應(yīng)電流方向是abcd答案:bcd3如圖所示,一水平放置的矩形閉合線框abcd,在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的n極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),如圖中的位置經(jīng)過(guò)位置到位置,位置和都很靠近,在這個(gè)過(guò)程中,線圈中感應(yīng)電流 ( )a.沿abcd流動(dòng)b.沿dcba流動(dòng)c.由到是沿abcd流動(dòng),由到是沿dcba流動(dòng)d.由到是沿dcba流動(dòng),由到是沿abcd流動(dòng)答案:a點(diǎn)評(píng):明確n極附近磁感線的分布情況由穿過(guò)磁感線的條數(shù)判定磁通量變化,再用楞次定律分段研究4如圖所示,兩個(gè)相同的鋁環(huán)套在一根光滑桿上,將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)的過(guò)程中兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是 ( )a.同時(shí)向左運(yùn)動(dòng),間距增大b.同時(shí)向左運(yùn)動(dòng),間距不變c.同時(shí)向左運(yùn)動(dòng),間距變小d.同時(shí)向右運(yùn)動(dòng),間距增大答案:c點(diǎn)評(píng):同向電流相互吸引,異向電流相互排斥5如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于圓形線圈指向紙里, a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn),現(xiàn)用外力作用在上述四點(diǎn),將線圈拉成正方形.設(shè)線圈導(dǎo)線不可伸長(zhǎng),且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi),則在線圈發(fā)生形變的過(guò)程中 ( )a.線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流b.線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應(yīng)電流c.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向先是abcd,后是adcbd.線圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生 答案:a課堂小結(jié):應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟:(1)明確原磁場(chǎng)的方向。(2)明確穿過(guò)閉合電路的磁通量是增加還是減少。(3)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)
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