歐姆定律教案高中
發(fā)表時間:2020-11-13楞次定律學案和課件及4份訓練試題。
一名優(yōu)秀的教師在教學時都會提前最好準備,作為教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收,幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學任務。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?小編特地為大家精心收集和整理了“楞次定律學案和課件及4份訓練試題”,但愿對您的學習工作帶來幫助。
第三節(jié):楞次定律學案
【學習目標】
(1)、理解楞次定律的內(nèi)容,理解楞次定律中“阻礙”二字的含義,能初步應用楞次定律判定感應電流方向,理解楞次定律與能量守恒定律是相符的
(2)、通過實驗教學,感受楞次定律的實驗推導過程,逐漸培養(yǎng)自己的觀察實驗,分析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的能力。
(3)、學會由個別事物的個性來認識一般事物的共性的認識事物的一種重要的科學方法。
(4)、通過對楞次定律的探究過程,培養(yǎng)自己的空間想象能力。
【學習重點】應用楞次定律(判感應電流的方向)
【學習難點】理解楞次定律(“阻礙”的含義)
【學習方法】實驗法、探究法、討論法、歸納法
【教具準備】
靈敏電流計,線圈(外面有明顯的繞線標志),導線若干,條形磁鐵,線圈
【教學過程】
一、溫故知新:
1、要產(chǎn)生感應電流必須具備什么樣的條件?
2、磁通量的變化包括哪情況?
二、引入新課
1、問題1:如圖,已知通電螺線管的磁場方向,問電流方向?
2、問題2:如圖,在磁場中放入一線圈,若磁場B變大或變小,問
①有沒有感應電流?
②感應電流方向如何?jaB88.COm
3、感應電流不是個好“孩子”。感應電流的方向與磁通量間又有什么樣的關(guān)系?
三、新課學習
1、介紹研究感應電流方向的主要器材并讓學生思考:
(1)、靈敏電流計的作用是什么?為什么用靈敏電流計而不用安培表?
(2)、為什么本實驗研究的是螺線管中的感應電流,而不是單匝線圈或其它導體中的感應電流?
2、實驗內(nèi)容:
研究影響感應電流方向的因素按照圖所示連接電路,并將磁鐵向線圈插入或從線圈拔出等,分析感應電流的方向與哪些因素有關(guān)。
3、學生探究:研究感應電流的方向
(1)、探究目標:
(2)、探究方向:
(3)、探究手段:分組實驗(器材:螺線管,靈敏電流計,條形磁鐵,導線)
(4)、探究過程
NS磁鐵在管上靜止不動時磁鐵在管中靜止不動時
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原來磁場的方向
原來磁場的磁通量變化
感應磁場的方向
原磁場與感應磁場方向的關(guān)系
感應電流的方向(螺線管上)
(5)、學生帶著問題分組討論:
問題1、請你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下,感應電流的磁場方向是否總是與原磁場的方向相反?
問題2、請你仔細分析上表,用盡可能簡潔的語言概括一下,究竟如何確定感應電流的方向?并說出你的概括中的關(guān)鍵詞語。
問題3、你能從導體和磁體相對運動的角度來確定感應電流的方向嗎?如果能,請用簡潔的語言進行概括,并試著從能量的轉(zhuǎn)化與守恒角度去解釋你的結(jié)論?
相互交流、分析、討論,用最簡潔的語言概括出本組的結(jié)論。師巡視各組的情況,然后指定某些組公布本組的成果在全班進行交流,師生共同討論,形成結(jié)論。
教學中,學生概括多種多樣,有的也非常準確到位,甚至于出乎意料,如:
概括1:
概括2:
概括3:
……
總結(jié)規(guī)律:原磁通變大,則感應電流磁場與原磁場相,有阻礙變作用
原磁通變小,則感應電流磁場與原磁場相,有阻礙變作用
結(jié)論:
投影展示楞次定律內(nèi)容及其理解:
4、楞次定律——感應電流的方向
(1)、內(nèi)容:。
(2)、理解:
①、阻礙既不是也不等于,增反減同
②、注意兩個磁場:磁場和電流磁場
③、在圖中標出每個螺線管的感應電流產(chǎn)生的等效N極和S極。
強調(diào):楞次定律可以從兩種不同的角度來理解:
a、從磁通量變化的角度看:感應電流總要磁通量的變化。
b、從導體和磁體的相對運動的角度來看,感應電流總要相對運動。
④、感應電流的方向即感應電動勢的方向
⑤、阻礙的過程中,即一種能向轉(zhuǎn)化的過程
例:上述實驗中,若條形磁鐵是自由落體,則磁鐵下落過程中受到向上的阻力,即機械能→電能→內(nèi)能
(3)、應用楞次定律步驟:
①、明確磁場的方向;
②、明確穿過閉合回路的是增加還是減少;
③、根據(jù)楞次定律(增反減同),判定的磁場方向;
④、利用判定感應電流的方向。
(4)、楞次定律的應用
例:兩同心金屬圓環(huán),使內(nèi)環(huán)A通以順時針方向電流,現(xiàn)使其電流增大,則在大環(huán)B中產(chǎn)生的感應電流方向如何?若減小電流呢?
5、楞次定律的特例——閉合回路中部分導體切割磁感線
問題1:當閉合回路的部分導體切割磁感線也會引起磁通量的變化,從而使回路中產(chǎn)生感應電流,這種情況下回路中的電流的方向如何判斷呢,可以用楞次定律判斷電流的方向嗎?
問題2:用楞次定律判斷感應電流的過程很復雜,能否找到一種很簡單的方法來判斷閉合回路中部分導體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢?
(1)、右手定則的內(nèi)容:伸開手讓拇指跟其余四指,并且都跟手掌在
內(nèi),讓磁感線從掌心進入,指向?qū)w運動方向,其余四指指向的就是導體中方向
(2)、適用條件:的情況
(3)、說明:
①、右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問題也可用楞次定律求解
例:分別用右手定則和楞次定律判斷
通過電流表的電流方向(課本P204(3))
②、右手定則較楞次定律方便,但適用范圍較窄,而楞次定律應用于所有情況
③、當切割磁感線時電路不閉合,四指的指向即感應電動勢方向(畫出等效電源的正負極)
6、鞏固練習
例1:為什么閉合回路完全在垂直勻強磁場的面內(nèi)切割磁感線時回路中無感應電流?
例2:如圖所示,平行金屬導軌的左端連有電阻R,金屬導線框ABCD的兩端用金屬棒跨在導軌上,勻強磁場方向指向紙內(nèi)。當線框ABCD沿導軌向右運動時,線框ABCD中有無閉合電流?____;電阻R上有無電流通過?____
【學習小結(jié)】
1、楞次定律的內(nèi)容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
2、判定感應電流方向的步驟
3、右手定則確定感應電流的方向
【課后作業(yè)】選修3-2課本第12頁“思考與討論”1、2、3、4題
課后作業(yè):第13頁1、2、3、4題
【學習心得】
精選閱讀
楞次定律課件+學案+同步練習+基礎(chǔ)夯實訓練
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,作為教師準備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學生們能夠更好的找到學習的樂趣,使教師有一個簡單易懂的教學思路。那么,你知道教案要怎么寫呢?下面是小編幫大家編輯的《楞次定律課件+學案+同步練習+基礎(chǔ)夯實訓練》,但愿對您的學習工作帶來幫助。
第三節(jié):楞次定律學案
【學習目標】
(1)、理解楞次定律的內(nèi)容,理解楞次定律中“阻礙”二字的含義,能初步應用楞次定律判定感應電流方向,理解楞次定律與能量守恒定律是相符的
(2)、通過實驗教學,感受楞次定律的實驗推導過程,逐漸培養(yǎng)自己的觀察實驗,分析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的能力。
(3)、學會由個別事物的個性來認識一般事物的共性的認識事物的一種重要的科學方法。
(4)、通過對楞次定律的探究過程,培養(yǎng)自己的空間想象能力。
【學習重點】應用楞次定律(判感應電流的方向)
【學習難點】理解楞次定律(“阻礙”的含義)
【學習方法】實驗法、探究法、討論法、歸納法
【教具準備】
靈敏電流計,線圈(外面有明顯的繞線標志),導線若干,條形磁鐵,線圈
【教學過程】
一、溫故知新:
1、要產(chǎn)生感應電流必須具備什么樣的條件?
2、磁通量的變化包括哪情況?
二、引入新課
1、問題1:如圖,已知通電螺線管的磁場方向,問電流方向?
2、問題2:如圖,在磁場中放入一線圈,若磁場B變大或變小,問
①有沒有感應電流?
②感應電流方向如何?
3、感應電流不是個好“孩子”。感應電流的方向與磁通量間又有什么樣的關(guān)系?
三、新課學習
1、介紹研究感應電流方向的主要器材并讓學生思考:
(1)、靈敏電流計的作用是什么?為什么用靈敏電流計而不用安培表?
(2)、為什么本實驗研究的是螺線管中的感應電流,而不是單匝線圈或其它導體中的感應電流?
2、實驗內(nèi)容:
研究影響感應電流方向的因素按照圖所示連接電路,并將磁鐵向線圈插入或從線圈拔出等,分析感應電流的方向與哪些因素有關(guān)。
3、學生探究:研究感應電流的方向
(1)、探究目標:
(2)、探究方向:
(3)、探究手段:分組實驗(器材:螺線管,靈敏電流計,條形磁鐵,導線)
(4)、探究過程
NS磁鐵在管上靜止不動時磁鐵在管中靜止不動時
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原來磁場的方向
原來磁場的磁通量變化
感應磁場的方向
原磁場與感應磁場方向的關(guān)系
感應電流的方向(螺線管上)
(5)、學生帶著問題分組討論:
問題1、請你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下,感應電流的磁場方向是否總是與原磁場的方向相反?
問題2、請你仔細分析上表,用盡可能簡潔的語言概括一下,究竟如何確定感應電流的方向?并說出你的概括中的關(guān)鍵詞語。
問題3、你能從導體和磁體相對運動的角度來確定感應電流的方向嗎?如果能,請用簡潔的語言進行概括,并試著從能量的轉(zhuǎn)化與守恒角度去解釋你的結(jié)論?
相互交流、分析、討論,用最簡潔的語言概括出本組的結(jié)論。師巡視各組的情況,然后指定某些組公布本組的成果在全班進行交流,師生共同討論,形成結(jié)論。
教學中,學生概括多種多樣,有的也非常準確到位,甚至于出乎意料,如:
概括1:
概括2:
概括3:
……
總結(jié)規(guī)律:原磁通變大,則感應電流磁場與原磁場相,有阻礙變作用
原磁通變小,則感應電流磁場與原磁場相,有阻礙變作用
結(jié)論:
投影展示楞次定律內(nèi)容及其理解:
4、楞次定律——感應電流的方向
(1)、內(nèi)容:。
(2)、理解:
①、阻礙既不是也不等于,增反減同
②、注意兩個磁場:磁場和電流磁場
③、在圖中標出每個螺線管的感應電流產(chǎn)生的等效N極和S極。
強調(diào):楞次定律可以從兩種不同的角度來理解:
a、從磁通量變化的角度看:感應電流總要磁通量的變化。
b、從導體和磁體的相對運動的角度來看,感應電流總要相對運動。
④、感應電流的方向即感應電動勢的方向
⑤、阻礙的過程中,即一種能向轉(zhuǎn)化的過程
例:上述實驗中,若條形磁鐵是自由落體,則磁鐵下落過程中受到向上的阻力,即機械能→電能→內(nèi)能
(3)、應用楞次定律步驟:
①、明確磁場的方向;
②、明確穿過閉合回路的是增加還是減少;
③、根據(jù)楞次定律(增反減同),判定的磁場方向;
④、利用判定感應電流的方向。
(4)、楞次定律的應用
例:兩同心金屬圓環(huán),使內(nèi)環(huán)A通以順時針方向電流,現(xiàn)使其電流增大,則在大環(huán)B中產(chǎn)生的感應電流方向如何?若減小電流呢?
5、楞次定律的特例——閉合回路中部分導體切割磁感線
問題1:當閉合回路的部分導體切割磁感線也會引起磁通量的變化,從而使回路中產(chǎn)生感應電流,這種情況下回路中的電流的方向如何判斷呢,可以用楞次定律判斷電流的方向嗎?
問題2:用楞次定律判斷感應電流的過程很復雜,能否找到一種很簡單的方法來判斷閉合回路中部分導體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢?
(1)、右手定則的內(nèi)容:伸開手讓拇指跟其余四指,并且都跟手掌在
內(nèi),讓磁感線從掌心進入,指向?qū)w運動方向,其余四指指向的就是導體中方向
(2)、適用條件:的情況
(3)、說明:
①、右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問題也可用楞次定律求解
例:分別用右手定則和楞次定律判斷
通過電流表的電流方向(課本P204(3))
②、右手定則較楞次定律方便,但適用范圍較窄,而楞次定律應用于所有情況
③、當切割磁感線時電路不閉合,四指的指向即感應電動勢方向(畫出等效電源的正負極)
6、鞏固練習
例1:為什么閉合回路完全在垂直勻強磁場的面內(nèi)切割磁感線時回路中無感應電流?
例2:如圖所示,平行金屬導軌的左端連有電阻R,金屬導線框ABCD的兩端用金屬棒跨在導軌上,勻強磁場方向指向紙內(nèi)。當線框ABCD沿導軌向右運動時,線框ABCD中有無閉合電流?____;電阻R上有無電流通過?____
【學習小結(jié)】
1、楞次定律的內(nèi)容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
2、判定感應電流方向的步驟
3、右手定則確定感應電流的方向
【課后作業(yè)】選修3-2課本第12頁“思考與討論”1、2、3、4題
課后作業(yè):第13頁1、2、3、4題
【學習心得】
楞次定律
一名優(yōu)秀的教師在教學時都會提前最好準備,作為教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓學生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容,幫助教師掌握上課時的教學節(jié)奏。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的楞次定律,供您參考,希望能夠幫助到大家。
選修3-2第四章電磁感應
第3節(jié)《楞次定律》
一、教材分析
楞次定律是二期課改教材的拓展課中重要的一節(jié),它對判斷感應電流的方向,以及理解電磁感應現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律有重要的意義,對右手定則的理解也有幫助。
二、教學目標
1、知識與技能:
(1)、理解楞次定律的內(nèi)容。
(2)、能初步應用楞次定律判定感應電流方向。
(3)、理解楞次定律與能量守恒定律是相符的。
(4)、理解楞次定律中“阻礙”二字的含義。
2、過程與方法
(1)、通過觀察演示實驗,探索和總結(jié)出感應電流方向的一般規(guī)律
(2)、通過實驗教學,感受楞次定律的實驗推導過程,培養(yǎng)學生觀察實驗,分析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)、使學生學會由個別事物的個性來認識一般事物的共性的認識事物的一種重要的科學方法。
(2)、培養(yǎng)學生的空間想象能力。
(3)、讓學生參與問題的解決,培養(yǎng)學生科學的探究能力和合作精神。
三、教學重點難點
重點:理解楞次定律并能利用其判斷感應電流的方向
難點:對楞次定律“阻礙變化”的理解
四、學情分析
我們的學生屬于平行分班,沒有實驗班,學生已有的知識和實驗水平有差距。學生對產(chǎn)生感應電流的條件有了清醒的認識,本節(jié)課針對感應電流的方向做一個探究。學生實驗能力、語言表達能力、團隊合作能力等都能夠得到很好的鍛煉。
五、教學方法
1.類比法:將感應電流比喻成一個專門與“父母”“對著干”的“壞孩子”,不僅將抽象的內(nèi)容生動具體化,還調(diào)節(jié)了課堂氣氛。
2.實驗法:教師演示實驗學生實驗
3.學案導學:見后面的學案。
4.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結(jié)疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
六、課前準備
1.學生的學習準備:導學案、學生實驗器材
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案。3.教學環(huán)境的設(shè)計和布置:分小組合作學習,分6個學習小組。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
運用磁鐵推、拉閉合的金屬圓環(huán)這個奇妙的物理現(xiàn)象來導入今天的楞次定律這堂課。感應電流是個壞“孩子”。感應電流的方向與磁通量間又有什么樣的關(guān)系?本節(jié)課我們就來一起探究感應電流與磁通量的關(guān)系。即楞次定律。
(三)合作探究、精講點撥。
探究一:研究感應電流的方向
(1)、探究目標:找這兩個磁場的方向關(guān)系的規(guī)律。
(2)、探究方向:從磁鐵和線圈有磁力作用入手。
(3)、探究手段:分組實驗(器材:螺線管,靈敏電流計,條形磁鐵,導線)
(4)、探究過程
NS磁鐵在管上靜止不動時磁鐵在管中靜止不動時
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原來磁場的方向向下向下向上向上向下向上向下向上
原來磁場的磁通量變化增大減小增大減小不變不變不變不變
感應磁場的方向向上向下向下向上無無無無
原磁場與感應磁場方向的關(guān)系相反相同相反相同————————
感應電流的方向(螺線管上)向上向下向下向上無無無無
(5)、學生帶著問題分組討論:
問題1、請你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下,感應電流的磁場方向是否總是與原磁場的方向相反?
問題2、請你仔細分析上表,用盡可能簡潔的語言概括一下,究竟如何確定感應電流的方向?并說出你的概括中的關(guān)鍵詞語。
問題3、你能從導體和磁體相對運動的角度來確定感應電流的方向嗎?如果能,請用簡潔的語言進行概括,并試著從能量的轉(zhuǎn)化與守恒角度去解釋你的結(jié)論?
學生四人一組相互交流、分析、討論,用最簡潔的語言概括出本組的結(jié)論。師巡視各組的情況,然后指定某些組公布本組的成果在全班進行交流,師生共同討論,形成結(jié)論。
探究二、分析歸納論證、得出結(jié)論。
概括1:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化
概括2:感應電流在回路中產(chǎn)生的磁通量總是反抗(或阻礙)原磁通量的變化
概括3:感應電流的效果總是反抗(或阻礙)引起它的那個原因
教師應充分肯定他們的結(jié)論,并對出現(xiàn)的問題進行討論、糾正,
總結(jié)規(guī)律:原磁通變大,則感應電流磁場與原磁場相反,有阻礙變大作用
原磁通變小,則感應電流磁場與原磁場相同,有阻礙變小作用
結(jié)論:增反減同
展示多媒體課件再次看看多媒體模擬的電磁感應中感應電流的產(chǎn)生過程。
投影展示楞次定律內(nèi)容及其理解:
探究三、楞次定律——感應電流的方向
(1)內(nèi)容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
(師指出上述結(jié)論是物理學家楞次概括了各種實驗結(jié)果提出的,并對楞次的物理學貢獻簡單介紹)
(2)理解:
①、阻礙既不是阻止也不等于反向,增反減同“阻礙”又稱作“反抗”,注意不是阻礙原磁場而阻礙原磁場的變化
②、注意兩個磁場:原磁場和感應電流磁場
③、學生在圖中標出每個螺線管的感應電流產(chǎn)生的等效N極和S極。
根據(jù)標出的磁極方向總結(jié)規(guī)律:
感應電流的磁場總是磁體阻礙相對運動?!澳銇砦也蛔屇銇?,你走我不讓你走”
強調(diào):楞次定律可以從兩種不同的角度來理解:
a、從磁通量變化的角度看:感應電流總要阻礙磁通量的變化。
b、從導體和磁體的相對運動的角度來看,感應電流總要阻礙相對運動。
④、感應電流的方向即感應電動勢的方向
⑤、阻礙的過程中,即一種能向另一種轉(zhuǎn)化的過程
例:上述實驗中,若條形磁鐵是自由落體,則磁鐵下落過程中受到向上的阻力,即機械能→電能→內(nèi)能
(3)應用楞次定律步驟:
①、明確原磁場的方向;
②、明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少;
③、根據(jù)楞次定律(增反減同),判定感應電流的磁場方向;
④、利用安培定則判定感應電流的方向。
(4)楞次定律的應用
例:兩同心金屬圓環(huán),使內(nèi)環(huán)A通以順時針方向電流,現(xiàn)使其電流增大,則在大環(huán)B中產(chǎn)生的感應電流方向如何?若減小電流呢?
解:⑴由安培定則A環(huán)中電流產(chǎn)生的磁場方向向里
⑵穿過大環(huán)的磁通量增大
⑶由楞次定律可知感應電流的磁場向外
⑷由安培定則得外環(huán)感應電流為逆時針
同理當電流減小時,外環(huán)中感應電流方向為順時針
(5)楞次定律的特例——閉合回路中部分導體切割磁感線
問題1:當閉合回路的部分導體切割磁感線也會引起磁通量的變化,從而使回路中產(chǎn)生感應電流,這種情況下回路中的電流的方向如何判斷呢,可以用楞次定律判斷電流的方向嗎?
答:當然可以用楞次定律來判斷感應電流的方向,如果導體棒ab向右運動,則由楞次定律可知,穿過閉合回路的磁通量增加,則感應磁場就要與原磁場方向相反,即感應磁場方向向外,所以感應電流的方向adcba
問題2:用楞次定律判斷感應電流的過程很復雜,能否找到一種很簡單的方法來判斷閉合回路中部分導體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢?
答:有簡單的方法,如果我們仔細研究電流I的方向、原磁場B的方向、導體棒運動的速度v的方向,就能找出一種方法——右手定則:
(6)右手定則
(1)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平面內(nèi),讓磁感線垂直從掌心進入,拇指指向?qū)w運動方向,其余四指指向的就是導體中感應電流方向
(2)適用條件:切割磁感線的情況
(3)說明:
①、右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問題也可用楞次定律求解
②、右手定則較楞次定律方便,但適用范圍較窄,而楞次定律應用于所有情況
③、當切割磁感線時電路不閉合,四指的指向即感應電動勢方向(畫出等效電源的正負極)
(四)反思總結(jié),當堂檢測。
(五)發(fā)導學案、布置預習。
在下一節(jié)課我們一起來學習楞次定律。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分,著重分析科學家是如何設(shè)計實驗,如何得出恰當?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計意圖:布置下節(jié)課的預習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設(shè)計
一、楞次定律
1.內(nèi)容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
2、理解:
二、楞次定律的特例——閉合回路中部分導體切割磁感線
(1)、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平面內(nèi),讓磁感線垂直從掌心進入,拇指指向?qū)w運動方向,其余四指指向的就是導體中感應電流方向
(2)、適用條件:切割磁感線的情況
(3)、說明:
①、右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問題也可用楞次定律求解
②、右手定則較楞次定律方便,但適用范圍較窄,而楞次定律應用于所有情況
③、當切割磁感線時電路不閉合,四指的指向即感應電動勢方向(畫出等效電源的正負極)
十、教學反思
1、在課堂教學中注重多種能力的培養(yǎng):
本節(jié)內(nèi)容應以實驗為主,通過實驗總結(jié)楞次定律。通常情況,都是由教師演示,學生觀察,得出結(jié)論。但本節(jié)課以學生為主,讓學生實驗,得出結(jié)論,驗證結(jié)論等等,教師只起引導和組織的作用,這樣不僅能讓學生對楞次定律理解深刻,而且也培養(yǎng)了學生實驗操作技能以及分析、歸納、概括、總結(jié)等邏輯思維能力。
2、用現(xiàn)代化教學手段進行教學:
雖說實物演示最直觀明了地反映事物的某些現(xiàn)象,但通過它我們只能看到一些宏觀現(xiàn)象,對定律微觀本質(zhì)的分析(比如:磁極周圍的磁感線既看不見,又摸不著)就無能為力了,教師將現(xiàn)代化教學手段
引進課堂,應用生活中的有趣物理實驗,生動形象地展示兩磁場間阻礙作用,不僅突出本節(jié)的重點,還突破了難點,使學生對定律有一個深刻理解,生動的記憶,同時又激發(fā)了學生的學習興趣。
3、采用類比教學變抽象為具體:
本節(jié)課除了采用常規(guī)的啟發(fā)式、實驗等直觀教學法等,還特別注意利用比喻的方法,尤其對于楞次定律這一類字數(shù)少但難理解和記憶內(nèi)容,教師在師生得出定律之后,將定律概括成“增之減之,減之增之”八個字,方便了學生理解和記憶,之后又做個擬人化的比喻,將感應電流比喻成一個專門與“父母”“對著干”的“壞孩子”,不僅將抽象的內(nèi)容生動具體化,還調(diào)節(jié)了課堂氣氛。
4、注重德育滲透
這一節(jié)課講授的楞次定律是從實驗分析開始,歸納概括出初步結(jié)論后,再用實驗來驗證,不僅體現(xiàn)物理學科是實驗學科的特點,培養(yǎng)了學生實事求是,嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,還符合辯證法中從實踐中來,再回到實驗中去的認識規(guī)律,達到對學生的辯證唯物主義教育。
十一、學案設(shè)計(見下頁)
《楞次定律》學案
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責,高中教師要準備好教案,這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?為了讓您在使用時更加簡單方便,下面是小編整理的“《楞次定律》學案”,供您參考,希望能夠幫助到大家。
《楞次定律》學案
一、教材分析:
本節(jié)課教學內(nèi)容是人教版教材,高中物理選修3-2第一章第三節(jié)“感應電流的方向——楞次定律”。楞次定律是電磁感應規(guī)律的重要組成部分,它與法拉第電磁感應定律一樣也是本章的一個教學重點,是分析和處理電磁感應現(xiàn)象問題的兩個重要支柱之一。
由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多,只有對原磁場方向、原磁通量變化情況、感應電流的磁場方向、以及會用安培定則進行正確的判定,才能得到正確的感應電流的方向。同時,學生還必須能正確運用安培定則,左手定則,安培定則解決問題,所以這部分內(nèi)容也是電學部分的一個難點。
二、教學重難點:
教學重點:理解感應電流的方向與引起感應電流的磁通量變化之間的關(guān)系。
教學難點:根據(jù)教學目標,進行實驗設(shè)計與操作。
三、學情分析:
學生已經(jīng)掌握了磁通量的概念,并會分析磁通量的變化。已經(jīng)知道了條形磁鐵的磁感線的分布。學生已經(jīng)利用(條形磁鐵、電流計、線圈等)實驗器材研究感應電流產(chǎn)生的條件。
四、教學目標:
1.知識與技能
(1)會表述感應電流的方向與引起感應電流的磁通量的變化之間的關(guān)系。
(2)會用自己的語言組織表述“感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”中的“阻礙”的意義。
(3)會用楞次定律判斷電磁感應現(xiàn)象中感應電流的方向。
2.過程與方法
(1)通過探究過程體會提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、分析論證、驗證等科學探究要素。
(2)通過楞次定律的學習過程,了解物理學的研究方法,認識物理實驗在物理學發(fā)展過程中的作用。
(3)通過實驗探究,學會用實驗探究的方法研究物理問題。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)通過楞次對法拉第研究成果的關(guān)注到發(fā)現(xiàn)感應電流方向的規(guī)律的介紹,讓學生發(fā)展對科學的好奇心與求知欲,能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
(2)通過實驗學會與他人主動交流合作,培養(yǎng)團隊精神。
五、設(shè)計思路:
本節(jié)作為一堂物理規(guī)律課的教學,重點在于指導學生思考問題的方法和利用實驗研究物理規(guī)律的手段,為此本課采用學生分組隨堂實驗探究的操作模式,學生在老師的啟發(fā)和幫助下通過自己實驗操作來發(fā)現(xiàn)、解決問題,獲取新知識。
為了突破難點本課利用引導探究式教學法,課堂教學設(shè)計是這樣的:創(chuàng)設(shè)一個問題情景→學生討論、猜想→設(shè)計實驗→探索實驗→(將演示實驗改變?yōu)閷W生自己做探索性實驗)→分析實驗現(xiàn)象→得出楞次定律→課堂講練→課堂練習。
在教學過程中,抓住知識的產(chǎn)生過程,積極引導學生主動探究,突出學生的課堂教學的主體地位。
六、器材準備:
多媒體平臺、線圈、條形磁鐵、導線、干電池、條形磁鐵、靈敏電流計、楞次定律演示器.
七、教學過程:
(一)、新課引入(提出問題)
1、提問:如何判斷閉合電路中是否能產(chǎn)生感應電流?
2、再問:那如何判斷電磁感應中感應電流的方向呢?
教師提出本課的教學目標:“探究感應電流的方向與引起感應電流的磁場之間的關(guān)系?!?br>
(二)、新課教學
1、猜想:感應電流是由線圈中磁場變化引起的,所以感應電流的方向與原磁場的變化情況有關(guān)。
2、實驗方案的設(shè)計與制定
為了檢驗各自猜想的正確性,分小組利用手中的實驗器材(線圈、條形磁鐵、靈敏電流計、導線)設(shè)計實驗方案。教師可以利用以下幾個問題進行引導:
(1)、如何知道引起感應電流的線圈中原磁場的方向與變化?
(2)、如何知道感應電流的方向?(教師演示說明靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系。請學生用一節(jié)舊電池與滑動變阻器串聯(lián)后與靈敏電流計相連,觀察電流分別從兩個接線柱流入電流計時,指針的偏轉(zhuǎn)方向,確定所用電流計的電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。同時提醒學生不同的電流計電流方向與指針的偏轉(zhuǎn)方向關(guān)系不同)
(3)、如何知道感應電流激發(fā)的磁場的方向?
學生:根據(jù)實驗要求利用(靈敏電流計,標明導線繞向的線圈,條形磁鐵,導線等)實驗器材設(shè)計出實驗電路圖,說明實驗操作過程,并設(shè)計出實驗現(xiàn)象記錄表格。
學生可能通過磁鐵的運動改變線圈磁場;也可能用電磁鐵代替磁鐵,通過電磁鐵的運動、滑動變阻器的滑動或電鍵的通斷控制磁場變化等。
根據(jù)巡查的情況,挑選具有典型代表性的方案讓學生上臺介紹說明,并利用實物投影儀顯示。最后根據(jù)老師和同學們的建議,修訂完善一個簡單易做的實驗方案。)方案如下:
高中物理《楞次定律》教學設(shè)計
條形磁鐵運動的情況
N極向下
插入線圈
N極向上
拔出線圈
N極向下
插入線圈
N極向上
拔出線圈
原磁場方向(向上或向下)
穿過線圈的磁通量變化情況(增加或減少)
感應電流的方向(流過靈敏電流計的方向)
感應電流的磁場方向(向上或向下)
實驗結(jié)論
3.實驗操作
要求學生根據(jù)實驗方案進行電路圖連接與實驗操作,并填好實驗現(xiàn)象記錄表格。
教師巡查,提醒學生實驗操作的規(guī)范性,及時幫助學生解決實驗中遇到的問題。
4、尋找規(guī)律,得出結(jié)論
提出問題:閉合電路中感應電流也要激發(fā)磁場,那么感應電流所激發(fā)磁場的方向與引起感應電流的原磁場之間有什么關(guān)系呢?
引導1:感應電流產(chǎn)生磁場的方向是否始終與原磁場的方向相同或相反?
回答小結(jié):不一定。有時相同,有時相反。
引導2:在什么情況下,B感與B原同向?在什么情況下,B感與B原反向?
回答小結(jié):當Φ原增大時,B感與B原相反;當Φ原減小時;B感與B原相同。(進一步探討關(guān)系)
引導3:你認為感應電流產(chǎn)生的磁場對磁通量的變化起什么作用?(提煉關(guān)系)
回答小結(jié):當Φ原增大時,B感與B原相反,它不想讓穿過線圈的磁通量增大;當Φ原減小時;B感與B原相同,它不想讓穿過線圈的磁通量減小。即B感對磁通量的變化起阻礙作用
得出初步結(jié)論:感應電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
5.結(jié)論驗證
教師:上述結(jié)論是否在任何情況下都適用?大家可以利用其他實驗方法進行驗證,將實驗用的電路圖顯示在屏幕上。
高中物理《楞次定律》教學設(shè)計
學生實驗操作:同組的兩個同學分別將原、副線圈的電路接好并弄清楚導線的繞向,接好后將原線圈放入副線圈中。分別驗證電鍵閉合、斷開瞬間和電阻大小改變時,感應電流的方向與用結(jié)論判斷的是否一致,并完成表格的填寫。
K閉合瞬間
K斷開瞬間
R變大時
R變小時
原磁場方向
原磁通量的變化情況
理論判斷感應電流的方向
實驗中感應電流的方向
理論判斷與實驗是否一致
教師:總結(jié)得出楞次定律
內(nèi)容:感應電流具有這樣的方向,就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化──楞次定律對“阻礙”的理解:當Φ原增大時,B感與B原相反;當Φ原減小時;B感與B原相同。即“增反減同”。
6.應用練習,指導實踐
例:如圖所示,試畫出合上電鍵K時,線圈B中的感應電流方向。
高中物理《楞次定律》教學設(shè)計
啟發(fā)學生按照一定的思路及步驟解決問題。
第一步:畫出通電線圈A的磁場的磁感線,并使之穿過線圈B
第二步:分析可知,原磁場在線圈B中的磁通量增強,據(jù)楞次定律,讓學生判斷:兩磁場的磁感線方向應相反。請同學畫出線圈B中感應電流磁場的磁感線(虛線所示)
第三步:借助右手螺旋法則判斷感應電流方向,并標在圖上
課堂練習:
1、如圖,無限長通電直導線旁有一個矩形線圈,當線圈遠離直導線時,判斷感應電流的方向
2、如圖,方形區(qū)域內(nèi)為勻強磁場,在矩形線圈從左到右穿過的整個過程中,判斷感應電流的方向。
高中物理《楞次定律》教學設(shè)計高中物理《楞次定律》教學設(shè)計
7、總結(jié)深化,加深理解:
針對剛才實驗,引導學生進一步理解“阻礙”二字:
a、誰起阻礙作用?——感應電流的磁場
b、阻礙什么?——引起感應電流的磁通量的變化
c、如何阻礙?——增反減同
d、阻礙結(jié)果呢?——阻礙不是相反,阻礙不是阻止,阻礙使磁通量的變化延緩。
引申:針對剛才實驗,從線圈與磁鐵相互作用的角度再來探討。
(1)從導體和磁體的相對運動的角度上看:電磁感應的效果是阻礙它們的相對運動;
(2)楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的具體表現(xiàn).
從能量轉(zhuǎn)換的角度來分析:螺線管中用楞次定理得出的感應電流所形成的磁場,在螺線管上端為N極,這個N極將排斥外來的條形磁鐵的運動,條形磁鐵受此排斥力的作用而運動速度逐漸減小,即動能要減少;要維持其運動速度則需要有外力對磁鐵做功.可見,電磁感應現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機械能通過做功轉(zhuǎn)化而來的.因此,楞次定理與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(guī)律是相符合的
(3)總結(jié)楞次定律的三種表述方式:
表述一:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化;
表述二:導體和磁體發(fā)生相對運動時,感應電流的磁場總是阻礙相對運動;
表述三:感應電流的方向,總是阻礙引起它的原電流的變化
(4)楞次定律的表現(xiàn)形式:增反減同,來拒去留。
(三)、作業(yè)布置:閱讀教材,完成課后練習1-6
八、板書設(shè)計
(一)楞次定律:
1、內(nèi)容:感應電流具有這樣的方向,就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
2、理解:
(1)、“阻礙”不等于相反,不能阻止。
(2)、“阻礙”的表現(xiàn)形式:增反減同、來拒去留。
3、判斷感應電流方向的步驟:
(1)判斷回路中原磁場的方向及磁通量的變化情況
(2)根據(jù)楞次定律判斷感應磁場的方向;
(3)根據(jù)感應磁場的方向,利用安培定則判斷感應電流的方向
電磁感應定律的應用學案與課件及3份訓練試題
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學生的理解性,高中教師要準備好教案,這是高中教師需要精心準備的。教案可以讓上課時的教學氛圍非?;钴S,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?小編特地為大家精心收集和整理了“電磁感應定律的應用學案與課件及3份訓練試題”,供您參考,希望能夠幫助到大家。
第五節(jié):電磁感應規(guī)律的應用學案
【學習目標】
(1)、了解感生電動勢和動生電動勢的概念及不同。
(2)、了解感生電動勢和動生電動勢產(chǎn)生的原因。
(3)、能用動生電動勢和感生電動勢的公式進行分析和計算。
【學習重點】感生電動勢和動生電動勢。
【學習難點】感生電動勢和動生電動勢產(chǎn)生的原因。
【學習方法】類比法、練習法
【學習過程】
一、溫故知新:
1、法拉第電磁感應定律的內(nèi)容是什么?數(shù)學表達式是什么?
2、導體在磁場中切割磁感線產(chǎn)生的電動勢與什么因素有關(guān),表達式是什么,它成立的條件又是什么?
二、學習新課
(一)、感生電動勢和動生電動勢
由于引起磁通量的變化的原因不同感應電動勢產(chǎn)生的機理也不同,一般分為兩種:一種是不變,導體運動引起的磁通量的變化而產(chǎn)生的感應電動勢,這種電動勢稱作,另外一種是不動,由于磁場變化引起磁通量的變化而產(chǎn)生的電動勢稱作。
1、感應電場
19世紀60年代,英國物理學家麥克斯韋在他的電磁場理論中指出,變化的磁場會在周圍空間激發(fā)一種電場,我們把這種電場叫做感應電場。
靜止的電荷激發(fā)的電場叫,靜電場的電場線是由發(fā)出,到終止,電場線閉合,而感應電場是一種渦旋電場,電場線是的,如圖所示,如果空間存在閉合導體,導體中的自由電荷就會在電場力的作用下定向移動,而產(chǎn)生感應電流,或者說導體中產(chǎn)生感應電動勢。
感應電場是產(chǎn)生或的原因,感應電場的方向也可以由來判斷。感應電流的方向與感應電場的方向。
2、感生電動勢
(1)產(chǎn)生:磁場變化時會在空間激發(fā),閉合導體中的在電場力的作用下定向運動,產(chǎn)生感應電流,即產(chǎn)生了感應電動勢。
(2)定義:由感生電場產(chǎn)生的感應電動勢成為。
(3)感生電場方向判斷:定則。
例題,在空間出現(xiàn)如圖所示的閉合電場,電場線為一簇閉合曲線,這可能是()
A.沿AB方向磁場在迅速減弱
B.沿AB方向磁場在迅速增強
C.沿BA方向磁場在迅速減弱
D.沿BA方向磁場在迅速增強
總結(jié):已知感應電場方向求原磁通量的變化情況的基本思路是:
感應電場的方向感應磁場的方向磁通量的變化情況
3、感生電動勢的產(chǎn)生
由感應電場使導體產(chǎn)生的電動勢叫做感生電動勢,感生電動勢在電路中的作用就是充當,其電路是電路,當它和外電路連接后就會對外電路供電。
變化的磁場在閉合導體所在的空間產(chǎn)生電場,導體內(nèi)自由電荷在電場力作用下產(chǎn)生感應電流,或者說產(chǎn)生感應電動勢。其中感應電場就相當于電源內(nèi)部所謂的非靜電力,對電荷產(chǎn)生作用。例如磁場變化時產(chǎn)生的感應電動勢為E=
(二)、洛倫茲力與動生電動勢
導體切割磁感線時會產(chǎn)生感應電動勢,該電動勢產(chǎn)生的機理是什么呢?
導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢與哪些因素有關(guān)?
它是如何將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的?
1、動生電動勢
(1)產(chǎn)生:運動產(chǎn)生動生電動勢
(2)大小:E=(B的方向與v的方向)
(3)動生電動勢大小的推導:
2、動生電動勢原因分析
導體在磁場中切割磁感線時,產(chǎn)生動生電動勢,它是由于導體中的自由電子受到洛倫茲力的作用而引起的。
如圖所示,一條直導線CD在云強磁場B中以速度v向右運動,并且導線CD與B、v的方向垂直,由于導體中的自由電子隨導體一起以速度v運動,因此每個電子受到的洛倫茲力為:
F洛=Bev
F的方向豎直向下,在力F的作用下,自由電子沿導體向下運動,使導體下端出現(xiàn)過剩的負電荷,導體上端出現(xiàn)過剩的正電荷,結(jié)果使導體上端D的電勢高于下端C的電勢,出現(xiàn)由D指向C的靜電場,此電場對電子的靜電力F’的方向向上,與洛倫茲力F方向相反,隨著導體兩端正負電荷的積累,電場不斷增強,當作用在自由電子上的靜電力與電子受到的洛倫茲力相平衡時,DC兩端產(chǎn)生一個穩(wěn)定的電勢差如果用另外的導線把CD兩端連接起來,由于D段的電勢比C段的電勢高,自由電子在靜電力的作用下將在導線框中沿順時針流動,形成逆時針方向的電流,如圖乙所示,電荷的流動使CD兩端積累的電荷不斷減少,洛倫茲力又不斷使自由電子從D端運動到C端從而在CD兩端維持一個穩(wěn)定的電動勢。
可見運動的導體CD就是一個電源,D端是電源的正極,C端是電源的負極,自由電子受洛倫茲力的用,從D端搬運到C端,也可以看做是正電荷受洛倫茲力作用從C端搬運到D端,這里洛倫茲力就相當于電源中的非靜電力,根據(jù)電動勢的定義,電動勢等于單位正電荷從負極通過電源內(nèi)部移動到電源的正極非靜電力所做的功,作用在單位電荷上的洛倫茲力為:
F=F洛/e=Bv
于是動生電動勢就是:
E=FL=BLv
上式與法拉第電磁感應定律得到的結(jié)果一致。
(三)、動生電動勢和感生電動勢具有相對性
動生電動勢和感生電動勢的劃分,在某些情況下只有相對意義,如本章開始的實驗中,將條形磁鐵插入線圈中,如果在相對于磁鐵靜止的參考系觀察,磁鐵不動,空間各點的磁場也沒有發(fā)生變化,而線圈在運動,線圈中的電動勢是動生的;但是,如果在相對于線圈靜止的參考系內(nèi)觀察,則看到磁鐵在運動,引起空間磁場發(fā)生變化,因而,線圈中的電動勢是感生的,在這種情況下,究竟把電動勢看作動生的還是感生的,決定于觀察者所在的參考系,然而,并不是在任何情況下都能通過轉(zhuǎn)換參考系把一種電動勢歸結(jié)為另一種電動勢,不管是哪一種電動勢,法拉第電磁感應定律、楞次定律都成立。
(四)應用——電子感應加速器
即使沒有導體存在,變化的磁場以在空間激發(fā)渦旋狀的感應電場,電子感應器就是應用了這個原理,電子加速器是加速電子的裝置,他的主要部分如圖所示,畫斜線的部分為電磁鐵兩極,在其間隙安放一個環(huán)形真空室,電磁鐵用頻率為每秒數(shù)十周的強大交流電流來勵磁,使兩極間的磁感應強度B往返變化,從而在環(huán)形真空室內(nèi)感應出很強的感應渦旋電場,用電子槍將電子注入喚醒真空室,他們在渦旋電場的作用下被加速,同時在磁場里受到洛倫茲力的作用,沿圓規(guī)道運動。
如何使電子維持在恒定半徑為R的圓規(guī)道上加速,這對磁場沿徑向分布有一定的要求,設(shè)電子軌道出的磁場為B,電子做圓周運動時所受的向心力為洛倫茲力,因此:
eBv=mv2/R
mv=ReB
也就是說,只要電子動量隨磁感應強度成正比例增加,就可以維持電子在一定的軌道上運動。
【學習小結(jié)】
【學習心得】
讓學生知道電磁感應產(chǎn)生的機理,激勵學生探求知識的來源和根源。有利于培養(yǎng)學生的學習精神。