遼寧省大連市高中物理第4章電磁感應(yīng)4.3楞次定律課件新人教版.pptx

1、導(dǎo) 入 新 課,說明：線圈中產(chǎn)生了電流。,如右圖靈敏電流計顯示，當(dāng)條形磁體在線圈中上下運動時，指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。,（1）為什么在線圈中有電流？ （2）插入和拔出磁鐵時,電流方向一樣嗎?為什么？ （3）怎樣才能判斷感應(yīng)電流方向呢？,從這節(jié)課開始，我們就來學(xué)習(xí)這方面的知識。,學(xué)生思考與討論,第三節(jié) 楞次定律,教 學(xué) 目 標(biāo),1.知識與技能 通過實驗探究得出感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系，并會敘述楞次定律的內(nèi)容。 體會楞次定律內(nèi)容中“阻礙”二字的含義，感受“磁通量變化”的方式和途徑。 通過實驗現(xiàn)象的直觀比較，進(jìn)一步明確感應(yīng)電流產(chǎn)生的過程仍能遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。,2.過程與方法觀察實驗，體驗電磁感應(yīng)現(xiàn)象

2、中感應(yīng)電流存在方向問題。 嘗試用所學(xué)的知識，設(shè)計感應(yīng)電流方向的指示方案，并動手實驗操作。 關(guān)注實驗現(xiàn)象的個性，找出實驗現(xiàn)象的共性，并總結(jié)出規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力和創(chuàng)新思維能力。,3.情感態(tài)度與價值觀 熱情:在實驗設(shè)計,操作過程中逐步積蓄探究熱情,培養(yǎng)學(xué)生勇于探究的精神。 參與:養(yǎng)成主動參與科學(xué)研究的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。 交流:在自由開放平等的探究交流空間,能互相配合,互相鼓勵,友好評價,和諧相處。 哲學(xué)思考:能夠用因果關(guān)系和矛盾論的辨正觀點認(rèn)識楞次定律。,教學(xué)重、難點,教學(xué)重點 楞次定律探究實驗設(shè)計和實驗結(jié)果的總結(jié)。 教學(xué)難點 感應(yīng)電流激發(fā)的磁場與原來磁場之間的關(guān)系。 定律內(nèi)容表述中“阻礙”二字

3、的理解。,本 節(jié) 導(dǎo) 航,1.理解楞次定律 2.楞次定律的應(yīng)用 3.右手定則,1.理解楞次定律,楞次簡介,楞次(Heinrich Friedrich Emil Lenz) 是俄國物理學(xué)家，1804年2月12日生于愛 沙尼亞多爾巴脫。他是彼得堡科學(xué)院院士，1834年起兼圣彼得堡大學(xué)物理教授。 楞次從青年時代開始研究電磁感應(yīng)1831Michael Faraday發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)時，沒有確定感應(yīng)電流的方向。1834年Lenz研究電磁感應(yīng)得到“楞次定律”。并獨立地發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)規(guī)律焦耳楞次定律。 1865年2月10日楞次在羅馬逝世。,四步驟,（1）查明電流表指針偏轉(zhuǎn)方向、電流方向、線圈繞向三者之間的關(guān)

4、系 （2）實驗演示并記錄 （3）規(guī)律總結(jié) （4）準(zhǔn)確記憶楞次定律的具體內(nèi)容,（1）查明電流表指針偏轉(zhuǎn)方向、電流方向、線圈繞向三者之間的關(guān)系,第一次記錄,第二次記錄,第三次記錄,第四次記錄,（2）實驗演示并記錄,向下 向下 增加 向右 逆時針 向上 相反 阻礙增加,向下 向上 減小 向左 順時針 向下 相同 阻礙減小,向上 向下 增加 向左 順時針 向下 相反 阻礙增加,向上 向上 減小 向右 逆時針 向上 相同 阻礙減小,凡是由磁通量的增加引起的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流激發(fā)的磁場就阻礙原來磁通量的增加； 凡是由磁通量的減少引起的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流激發(fā)的磁場就阻礙原來磁通量的減少； 感應(yīng)電流激發(fā)的磁場

5、總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。,（3）規(guī)律總結(jié),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。,（4）準(zhǔn)確記憶楞次定律的具體內(nèi)容,誰起阻礙作用感應(yīng)磁場 阻礙的是什么原磁場的磁通量變化 怎樣阻礙“增反減同”,來“拒”去“留” 阻礙的結(jié)果怎樣減緩原磁場的磁通量的變化,理解“阻礙”含義時要明確：,楞次定律的兩個推論：,（1）閉合電路面積的增、減總是要阻礙原磁通量的變化。 （2）閉合電路的移動（或轉(zhuǎn)動）方向總是要阻礙原磁通量的變化。（一般情況下，同一閉合電路會同時存在上述兩種變化）,當(dāng)手持條形磁鐵使它的一個磁極靠近閉合線圈的另一端時，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，獲得了電能

6、。從能量守恒的角度看，這必定有其他形式的能在減少，或者說，有外力對磁體線圈這個系統(tǒng)做了功。 你能不能用楞次定律作出判斷，手持磁體運動時我們克服什么做了功？,結(jié)論：外力克服磁體和螺線管之間作用力做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程;否則,能量將無法轉(zhuǎn)化或能量不守恒！,把磁體移近螺線管時，外力要克服磁體和螺線管間的斥力做功；讓磁體離開螺線管時，外力要克服磁體和螺線管間的吸引力做功。你能從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度解釋這一現(xiàn)象嗎？如果感應(yīng)電流不是按照楞次定律所確定的方向流動，而是相反，那將會出現(xiàn)什么情況？,思考與討論,2. 楞次定律的應(yīng)用,（1）基本理解 （2）加深理解 （3）使用步驟 （4）應(yīng)用舉例,四步驟,

7、楞次定律是判定感應(yīng)電流方向更普遍的方法，特別對感生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象更有效。 “右手定則”是應(yīng)用楞次定律中的特例，對動生的電磁感應(yīng)使用起來更簡便。 特別申明：楞次定律比較難，要求大家努力學(xué)、仔細(xì)推敲、琢磨。,（1）基本理解, 兩個磁場：原磁場及感應(yīng)電流的磁場。 因果關(guān)系：原磁場磁通量的變化是因；感應(yīng)電流的產(chǎn)生是果。 阻礙關(guān)系：感應(yīng)電流的“磁場”阻礙原磁場的“磁通量的變化” 。 怎樣阻礙：增反減同。 阻礙不是阻止:“阻礙”只能是原磁通量的變化變慢，但磁通量仍在變化。,（2）加深理解, 明確原磁場的磁感線分布特點及其方向； 明確穿過閉合電路的磁通量變還是不變?怎樣變？ 根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方

8、向。（增反減同） 利用安培定則（右手螺旋定則），逆向確定感應(yīng)電流方向。,（3）使用步驟,例1.如圖所示,光滑水平導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強磁場B中,導(dǎo)體棒ab、cd靜置于導(dǎo)軌上,并于導(dǎo)軌垂直,當(dāng)cd在外力F作用下,以速度V勻速運動時 求:(1)閉合電路中的感應(yīng)電流方向？ (2)導(dǎo)體棒ab的運動方向？,（4）應(yīng)用舉例,解:判斷原磁場的方向。磁鐵N極向下,可判斷出穿過線圈的磁場方向向下。 根據(jù)安培定則，由感應(yīng)電流的方向可判斷出感應(yīng)電流的磁場方向也向下。 穿過線圈的原磁場與感應(yīng)電流的磁場方向相同，由楞次定律可判斷出穿過線圈的磁通量減少。,例2.如圖所示,已知線圈中的感應(yīng)電流的方向,試判斷條形磁鐵是向上運

9、動,還是向下運動？,因此，可判斷出條形磁鐵是向上運動的,例3.甲、乙兩塊完全相同的電流表如圖連接。若向右拔動乙表指針,求：甲表指針怎樣偏轉(zhuǎn)？,理論分析：向右拔動乙表指針產(chǎn)生感應(yīng)電流,而感應(yīng)電流又要阻礙向右拔動。感應(yīng)電流方向應(yīng)該是從乙表“”端流進(jìn)，“+”端流出。此時，感應(yīng)電流使甲表指針偏轉(zhuǎn),甲表指針左偏。 注意：電流從那邊進(jìn)，指針向那邊偏(實驗驗證)。,例4：下圖中彈簧線圈面積增大時，判斷感應(yīng)電流的方向是順時針還是逆時針。,3. 右手定則,伸開右手，四指并攏且與拇指垂直；讓磁感線垂直穿入手心，拇指指向速度方向，四指指向感應(yīng)電流的方向。,右手定則示意圖,右手定則,X X X X X X X X X

10、 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X,（1）右手定則是判定導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的。 （2）右手定則與楞次定律判斷結(jié)果相同。在判定部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流時，右手定則更為簡便。,X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .,判斷電流I方向,判斷電流I方向,判斷速度

11、V方向,判斷磁場B方向,兩個通電的直導(dǎo)線平行放置，如圖所示，線框從左移動到右邊的過程中，線框中感應(yīng)電流的方向如何？,電流方向不變，為順時針方向。,X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X,線圈繞軸轉(zhuǎn)動判斷感應(yīng)電流I的方向,X X X X X X X X X X X X,。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。,要使小環(huán)中產(chǎn)生如圖所示的電流,大環(huán)中的電流方向如何?大小如何變化?,大環(huán)中的電流順時針方向且變大,大環(huán)中的電流逆時針方向且變小,動畫：楞次定律,1.楞次定律是普遍適用的。 2.導(dǎo)體切割磁感線時用右手定則方便。 3

12、.磁鐵和線圈作相對運動時用“來拒去留”方便。,課 堂 小 結(jié),1.如圖所示，導(dǎo)線ab和cd相互平行，試確定在開關(guān)閉合和斷開的瞬間，導(dǎo)線cd中感應(yīng)電流的方向。,課 堂 練 習(xí),2.如圖所示，把一條形磁鐵從閉合螺線管的右端插入，試判斷螺線管里產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向。,N,v,3.如圖，金屬棒ab在勻強磁場中沿金屬框架向右勻速運動，用右手定則和楞次定律兩種方法判定ab導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向。,4.一閉合的銅環(huán)放在水平桌面上，磁鐵向下運動時，環(huán)的面積如何變化？,5.固定的長直導(dǎo)線中電流突然增大時，附近的導(dǎo)線框abcd整體受什么方向的力作用？,6.如圖21所示，光滑固定導(dǎo)體軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平

13、行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時（ ） AP、Q將互相靠攏 BP、Q相互相遠(yuǎn)離 C磁鐵的加速度仍為g D磁鐵的加速度小于g,M,N,P,Q,N,1.解答：從左側(cè)看，感應(yīng)電流沿順時針方向。 2.解答：當(dāng)閉合開關(guān)時，感應(yīng)電流方向是由D到C。當(dāng)斷開開關(guān)時，感應(yīng)電流方向是由C到D。 3.解答：線框ABCD中感應(yīng)電流方向：A B C D,線框ABEF中感應(yīng)電流方向：A B F E,可以用這兩個先框中的任意一個判定導(dǎo)體AB中毒感應(yīng)電流方向。 4.解答：從A到B：從上向下看為逆時針方向；從B到C：從上向下看也為逆時針方向。,課后習(xí)題答案,5.解答： （1）有感應(yīng)電流 （2）沒有感應(yīng)電流 （3）有感應(yīng)電流 （4）當(dāng)合上開關(guān)S的一瞬間，線圈P的左端為N極；當(dāng)打開開關(guān)S的一瞬間，線圈P的右端為N級。,6.解答：用磁鐵的任一極（如N極）接近A環(huán)是，穿過A環(huán)中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，A環(huán)將產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙磁鐵與A環(huán)接近，A環(huán)將遠(yuǎn)離磁鐵;同理，當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離A環(huán)是，A環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?qū)⒆璧KA環(huán)與磁鐵遠(yuǎn)離，A環(huán)將靠近磁鐵。由于B環(huán)是斷