高中物理教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-25物理教案楞次定律及其應(yīng)用。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
理解楞次定律的內(nèi)容,初步掌握利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的方法;
能力及情感目標(biāo)
1、通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、分析歸納能力;
2、通過(guò)對(duì)科學(xué)家的介紹,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真,不怕艱苦的學(xué)習(xí)態(tài)度.
3、從楞次定律的因果關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.
4、從楞次定律的不同的表述形式,培養(yǎng)學(xué)生多角度認(rèn)識(shí)問(wèn)題的能力和高度概括的能力.
教學(xué)建議
教材分析
楞次定律是高中物理中的重點(diǎn)內(nèi)容,由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多,只有對(duì)原磁場(chǎng)方向、原磁通量變化情況、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向、以及安培定則和右手螺旋定則進(jìn)行正確的判定和使用,才能得到正確的感應(yīng)電流的方向.所以這部分內(nèi)容也是電學(xué)部分的一個(gè)難點(diǎn).為了突破此難點(diǎn),可以通過(guò)教學(xué)軟件,用計(jì)算機(jī)進(jìn)行形象化演示,將變化過(guò)程逐步分解,通過(guò)設(shè)疑——突破疑點(diǎn)——理解深化,由淺入深的進(jìn)行教學(xué).
教法建議
在復(fù)習(xí)部分,先讓學(xué)生明確閉合電路的磁通量發(fā)生變化可以產(chǎn)生感應(yīng)電流,用計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)模擬導(dǎo)體切割情景,讓學(xué)生順利地用右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向,馬上在原題的基礎(chǔ)上變切割為磁場(chǎng)增強(qiáng),在此設(shè)疑:用這種方法改變磁通量所產(chǎn)生的感應(yīng)電流,還能用右手定則判斷嗎?如果不能,我們應(yīng)該用什么方法判斷呢?使學(xué)生帶著疑問(wèn)進(jìn)入新課教學(xué)中去.
在新課教學(xué)部分,充分運(yùn)用學(xué)生實(shí)驗(yàn)和媒體資源分析相結(jié)合的教學(xué)方法,幫助學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律,了解規(guī)律,所設(shè)計(jì)的軟件緊密聯(lián)系實(shí)驗(yàn)過(guò)程,將動(dòng)態(tài)演示和定格演示相結(jié)合,做到動(dòng)中有靜,靜中有動(dòng),以達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)方法所不能達(dá)到的效果.另外,在得到規(guī)律之后,為了突破難點(diǎn),首先利用軟件演示和教師講解相結(jié)合的方法幫助學(xué)生理解“阻礙”和“變化”的含義,然后重現(xiàn)剛才學(xué)生實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)過(guò)程,讓學(xué)生自己總結(jié)出利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟,并提供典型例題,通過(guò)形成性練習(xí),使學(xué)生會(huì)應(yīng)用新知識(shí)解決問(wèn)題.
在對(duì)定律的深化部分,將演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生討論、軟件演示有機(jī)的結(jié)合起來(lái),使學(xué)生從力學(xué)和能量守恒的角度加深對(duì)楞次定律的理解.
建議本節(jié)課的教學(xué)方法為現(xiàn)代化教學(xué)手段---計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程和效果的優(yōu)化為宗旨,采用計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)態(tài)演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)討論、教師講解的方式達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo).設(shè)計(jì)的軟件緊扣教學(xué)目標(biāo),為完成教學(xué)任務(wù)服務(wù),充分突出現(xiàn)代化教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì).
楞次定律的--方案
一、教學(xué)目標(biāo)
1、理解楞次定律的內(nèi)容
2、理解楞次定律和能量守恒相符合
3、會(huì)用楞次定律解答有關(guān)問(wèn)題
4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)的探索,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、觀察能力和分析、歸納、總結(jié)的邏輯思維能力.
二、教學(xué)重點(diǎn):對(duì)楞次定律的理解.
三、教學(xué)難點(diǎn):對(duì)楞次定律中的“阻礙”和“變化”的理解.
四、教學(xué)媒體:
1、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)(或大屏幕投影);
2.、線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線、干電池、蹄形磁鐵、靈敏電流計(jì)、楞次定律演示器.
五、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)模式:探究式教學(xué)
六、教學(xué)過(guò)程:
復(fù)習(xí):
1、提問(wèn):產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?
電腦演示例題:請(qǐng)同學(xué)回憶右手定則的內(nèi)容,并判斷閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)所產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向.
引入:
電腦設(shè)置新情景并提出問(wèn)題引起學(xué)生思考:如果用其它方式改變磁通量,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,如何判斷感應(yīng)電流的方向呢?
新課教學(xué)
(一)、通過(guò)舊知識(shí)給出新結(jié)論:
即利用右手定則判斷閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向給出結(jié)果:
當(dāng)原磁通量增加時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反;
當(dāng)原磁通量減少時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同.
(二)、學(xué)生實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見附表一.
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
1、查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,搞清螺線管導(dǎo)線的繞向.
2、通過(guò)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和電腦的演示,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上述結(jié)論相一致.
當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí),電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.現(xiàn)在,我們?cè)賮?lái)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)得出判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律.由于電流方向和它所形成的磁場(chǎng)方向是有確定的規(guī)律的,因此,如果能夠確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向,便能夠確定感應(yīng)電流的方向.
附表:
動(dòng)作
原磁場(chǎng)方向
(向上、向下)
原磁通量變化情況
(增大、減小)
感應(yīng)電流方向
(俯視:順、逆時(shí)針)
感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向
(向上、向下)
與方向的關(guān)系(相同、相反)
極向下插入
極不動(dòng)
極向上抽出
極向下插入
極不動(dòng)
極向上抽出
(三)、楞次定律內(nèi)容的教學(xué)部分:
1、通過(guò)前人所做實(shí)驗(yàn)的大量性來(lái)說(shuō)明此結(jié)論的普遍性.
2、通過(guò)電腦軟件模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程,進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所反映的物理本質(zhì)的規(guī)律,請(qǐng)學(xué)生得出確定感應(yīng)電流方向的具有普遍意義的規(guī)律并加以敘述,教師予以評(píng)價(jià)、修正,在此基礎(chǔ)上得出楞次定理的完善表述.得到楞次定律的內(nèi)容:
電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
3、通過(guò)電腦演示,使學(xué)生進(jìn)一步理解“阻礙”和“變化”的含義.
感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,而不是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng).因此,不能認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向和引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反.
這里的“阻礙”體現(xiàn)為:當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反,感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的增加;當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同,感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的減少;當(dāng)回路中的磁通量不變時(shí),則沒有“變化”需要阻礙,故此時(shí)沒有感應(yīng)電流的磁場(chǎng),也就沒有感應(yīng)電流.
(四)、楞次定律的應(yīng)用教學(xué)部分:
通過(guò)軟件教學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程,并加以引導(dǎo),使學(xué)生獨(dú)立思考:
總結(jié)出利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟.
練習(xí)部分:
⑴方形區(qū)域內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),在矩形線圈從左到右穿過(guò)的整個(gè)過(guò)程中,判斷感應(yīng)電流的方向
⑵無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線旁有一個(gè)矩形線圈,當(dāng)線圈遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時(shí),判斷感應(yīng)電流的方向
⑶A、B兩個(gè)線圈套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖,當(dāng)線圈A中的電流突然增強(qiáng)時(shí),B中的感應(yīng)電流方向如何?
(五)、定律的深化部分:
1、楞次定演示器進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生的思考.
2、通過(guò)學(xué)生的討論和電腦軟件的演示對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析,得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.
3、深化:
從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度上看:電磁感應(yīng)的效果是阻礙它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng);
②楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn).
從能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)分析:螺線管中用楞次定理得出的感應(yīng)電流所形成的磁場(chǎng),在螺線管上端為極,這個(gè)極將排斥外來(lái)的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng),條形磁鐵受此排斥力的作用而運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小,即動(dòng)能要減少;要維持其運(yùn)動(dòng)速度則需要有外力對(duì)磁鐵做功.可見,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機(jī)械能通過(guò)做功轉(zhuǎn)化而來(lái)的.因此,楞次定理與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(guī)律是相符合的.
反之,我們可以設(shè)想一下,若感應(yīng)電流方向與用楞次定理判斷得出的方向相反,則螺線管的磁場(chǎng)將與條形磁鐵相互吸引,這樣條形磁鐵的速度會(huì)愈來(lái)愈大.也就是說(shuō)在電路獲得電能的同時(shí),磁鐵的動(dòng)能也增加了.這時(shí),對(duì)于電路和磁鐵組成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),它將找不到是由什么能量轉(zhuǎn)化而來(lái)的,電能和動(dòng)能是憑空產(chǎn)生了,這顯然與自然界最基本的規(guī)律之一—能量守恒定律相違背.
(六)、小結(jié):
總結(jié)楞次定律的三種表述方式:
表述一: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;
表述二:導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng);
表述三:感應(yīng)電流的方向,總是阻礙引起它的原電流的變化;
作業(yè):書后練習(xí)
(七)、板書設(shè)計(jì):
<>
楞次定律及其應(yīng)用
內(nèi)容:
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,這就是楞次定律.
應(yīng)用:
判斷感應(yīng)電流方向的步驟:
1確定原磁場(chǎng)方向;
2判斷穿過(guò)閉合電路磁通量的變化情況;
3根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向;
4根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向.
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楞次定律及其應(yīng)用
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助教師能夠更輕松的上課教學(xué)。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?下面是小編精心為您整理的“楞次定律及其應(yīng)用”,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
理解楞次定律的內(nèi)容,初步掌握利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的方法;
能力及情感目標(biāo)
1、通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、分析歸納能力;
2、通過(guò)對(duì)科學(xué)家的介紹,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真,不怕艱苦的學(xué)習(xí)態(tài)度.
3、從楞次定律的因果關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.
4、從楞次定律的不同的表述形式,培養(yǎng)學(xué)生多角度認(rèn)識(shí)問(wèn)題的能力和高度概括的能力.
教學(xué)建議
教材分析
楞次定律是高中物理中的重點(diǎn)內(nèi)容,由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多,只有對(duì)原磁場(chǎng)方向、原磁通量變化情況、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向、以及安培定則和右手螺旋定則進(jìn)行正確的判定和使用,才能得到正確的感應(yīng)電流的方向.所以這部分內(nèi)容也是電學(xué)部分的一個(gè)難點(diǎn).為了突破此難點(diǎn),可以通過(guò)教學(xué)軟件,用計(jì)算機(jī)進(jìn)行形象化演示,將變化過(guò)程逐步分解,通過(guò)設(shè)疑——突破疑點(diǎn)——理解深化,由淺入深的進(jìn)行教學(xué).
教法建議
在復(fù)習(xí)部分,先讓學(xué)生明確閉合電路的磁通量發(fā)生變化可以產(chǎn)生感應(yīng)電流,用計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)模擬導(dǎo)體切割情景,讓學(xué)生順利地用右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向,馬上在原題的基礎(chǔ)上變切割為磁場(chǎng)增強(qiáng),在此設(shè)疑:用這種方法改變磁通量所產(chǎn)生的感應(yīng)電流,還能用右手定則判斷嗎?如果不能,我們應(yīng)該用什么方法判斷呢?使學(xué)生帶著疑問(wèn)進(jìn)入新課教學(xué)中去.
在新課教學(xué)部分,充分運(yùn)用學(xué)生實(shí)驗(yàn)和媒體資源分析相結(jié)合的教學(xué)方法,幫助學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律,了解規(guī)律,所設(shè)計(jì)的軟件緊密聯(lián)系實(shí)驗(yàn)過(guò)程,將動(dòng)態(tài)演示和定格演示相結(jié)合,做到動(dòng)中有靜,靜中有動(dòng),以達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)方法所不能達(dá)到的效果.另外,在得到規(guī)律之后,為了突破難點(diǎn),首先利用軟件演示和教師講解相結(jié)合的方法幫助學(xué)生理解“阻礙”和“變化”的含義,然后重現(xiàn)剛才學(xué)生實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)過(guò)程,讓學(xué)生自己總結(jié)出利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟,并提供典型例題,通過(guò)形成性練習(xí),使學(xué)生會(huì)應(yīng)用新知識(shí)解決問(wèn)題.
在對(duì)定律的深化部分,將演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生討論、軟件演示有機(jī)的結(jié)合起來(lái),使學(xué)生從力學(xué)和能量守恒的角度加深對(duì)楞次定律的理解.
建議本節(jié)課的教學(xué)方法為現(xiàn)代化教學(xué)手段---計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程和效果的優(yōu)化為宗旨,采用計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)態(tài)演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)討論、教師講解的方式達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo).設(shè)計(jì)的軟件緊扣教學(xué)目標(biāo),為完成教學(xué)任務(wù)服務(wù),充分突出現(xiàn)代化教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì).
楞次定律的教學(xué)設(shè)計(jì)方案
一、教學(xué)目標(biāo)
1、理解楞次定律的內(nèi)容
2、理解楞次定律和能量守恒相符合
3、會(huì)用楞次定律解答有關(guān)問(wèn)題
4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)的探索,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、觀察能力和分析、歸納、總結(jié)的邏輯思維能力.
二、教學(xué)重點(diǎn):對(duì)楞次定律的理解.
三、教學(xué)難點(diǎn):對(duì)楞次定律中的“阻礙”和“變化”的理解.
四、教學(xué)媒體:
1、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)(或大屏幕投影);
2.、線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線、干電池、蹄形磁鐵、靈敏電流計(jì)、楞次定律演示器.
五、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)模式:探究式教學(xué)
六、教學(xué)過(guò)程:
復(fù)習(xí):
1、提問(wèn):產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?
電腦演示例題:請(qǐng)同學(xué)回憶右手定則的內(nèi)容,并判斷閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)所產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向.
引入:
電腦設(shè)置新情景并提出問(wèn)題引起學(xué)生思考:如果用其它方式改變磁通量,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,如何判斷感應(yīng)電流的方向呢?
新課教學(xué)
(一)、通過(guò)舊知識(shí)給出新結(jié)論:
即利用右手定則判斷閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向給出結(jié)果:
當(dāng)原磁通量增加時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反;
當(dāng)原磁通量減少時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同.
(二)、學(xué)生實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見附表一.
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
1、查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,搞清螺線管導(dǎo)線的繞向.
2、通過(guò)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和電腦的演示,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上述結(jié)論相一致.
當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí),電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.現(xiàn)在,我們?cè)賮?lái)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)得出判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律.由于電流方向和它所形成的磁場(chǎng)方向是有確定的規(guī)律的,因此,如果能夠確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向,便能夠確定感應(yīng)電流的方向.
附表:
動(dòng)作
原磁場(chǎng)方向
(向上、向下)
原磁通量變化情況
(增大、減小)
感應(yīng)電流方向
(俯視:順、逆時(shí)針)
感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向
(向上、向下)
與方向的關(guān)系(相同、相反)
極向下插入
極不動(dòng)
極向上抽出
極向下插入
極不動(dòng)
極向上抽出
(三)、楞次定律內(nèi)容的教學(xué)部分:
1、通過(guò)前人所做實(shí)驗(yàn)的大量性來(lái)說(shuō)明此結(jié)論的普遍性.
2、通過(guò)電腦軟件模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程,進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所反映的物理本質(zhì)的規(guī)律,請(qǐng)學(xué)生得出確定感應(yīng)電流方向的具有普遍意義的規(guī)律并加以敘述,教師予以評(píng)價(jià)、修正,在此基礎(chǔ)上得出楞次定理的完善表述.得到楞次定律的內(nèi)容:
電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
3、通過(guò)電腦演示,使學(xué)生進(jìn)一步理解“阻礙”和“變化”的含義.
感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,而不是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng).因此,不能認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向和引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反.
這里的“阻礙”體現(xiàn)為:當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反,感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的增加;當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同,感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的減少;當(dāng)回路中的磁通量不變時(shí),則沒有“變化”需要阻礙,故此時(shí)沒有感應(yīng)電流的磁場(chǎng),也就沒有感應(yīng)電流.
(四)、楞次定律的應(yīng)用教學(xué)部分:
通過(guò)軟件教學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程,并加以引導(dǎo),使學(xué)生獨(dú)立思考:
總結(jié)出利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟.
練習(xí)部分:
⑴方形區(qū)域內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),在矩形線圈從左到右穿過(guò)的整個(gè)過(guò)程中,判斷感應(yīng)電流的方向
⑵無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線旁有一個(gè)矩形線圈,當(dāng)線圈遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時(shí),判斷感應(yīng)電流的方向
⑶A、B兩個(gè)線圈套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖,當(dāng)線圈A中的電流突然增強(qiáng)時(shí),B中的感應(yīng)電流方向如何?
(五)、定律的深化部分:
1、楞次定演示器進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生的思考.
2、通過(guò)學(xué)生的討論和電腦軟件的演示對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析,得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.
3、深化:
從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度上看:電磁感應(yīng)的效果是阻礙它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng);
②楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn).
從能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)分析:螺線管中用楞次定理得出的感應(yīng)電流所形成的磁場(chǎng),在螺線管上端為極,這個(gè)極將排斥外來(lái)的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng),條形磁鐵受此排斥力的作用而運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小,即動(dòng)能要減少;要維持其運(yùn)動(dòng)速度則需要有外力對(duì)磁鐵做功.可見,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中線圈的電能是外部的機(jī)械能通過(guò)做功轉(zhuǎn)化而來(lái)的.因此,楞次定理與能量轉(zhuǎn)換與守恒規(guī)律是相符合的.
反之,我們可以設(shè)想一下,若感應(yīng)電流方向與用楞次定理判斷得出的方向相反,則螺線管的磁場(chǎng)將與條形磁鐵相互吸引,這樣條形磁鐵的速度會(huì)愈來(lái)愈大.也就是說(shuō)在電路獲得電能的同時(shí),磁鐵的動(dòng)能也增加了.這時(shí),對(duì)于電路和磁鐵組成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),它將找不到是由什么能量轉(zhuǎn)化而來(lái)的,電能和動(dòng)能是憑空產(chǎn)生了,這顯然與自然界最基本的規(guī)律之一—能量守恒定律相違背.
(六)、小結(jié):
總結(jié)楞次定律的三種表述方式:
表述一: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;
表述二:導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng);
表述三:感應(yīng)電流的方向,總是阻礙引起它的原電流的變化;
作業(yè):書后練習(xí)
(七)、板書設(shè)計(jì):
楞次定律及其應(yīng)用
內(nèi)容:
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,這就是楞次定律.
應(yīng)用:
判斷感應(yīng)電流方向的步驟:
1確定原磁場(chǎng)方向;
2判斷穿過(guò)閉合電路磁通量的變化情況;
3根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向;
4根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向.
高三物理教案:《楞次定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。那么如何寫好我們的教案呢?下面是小編為大家整理的“高三物理教案:《楞次定律》教學(xué)設(shè)計(jì)”,相信能對(duì)大家有所幫助。
本文題目:高三物理教案:楞次定律
第一課時(shí) 電磁感應(yīng)電流條件 楞次定律
基礎(chǔ)知識(shí)回顧:
1. 不論用什么方法,只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生,這種利用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫 ;產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是 。
2.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 與 的乘積叫穿過(guò)這個(gè)面的磁通量。單位為 ,符號(hào)為 。物理意義是 ;磁通量是 量,但有正負(fù)之分,若有兩個(gè)磁場(chǎng)穿過(guò)某一面積,設(shè)某一方向的磁通量為正,另一方向的磁通量為負(fù),它們的 就為穿過(guò)這一面積的磁通量。
3.磁通量發(fā)生變化有如下三種情況:⑴ ,⑵ ,⑶ 。
4.楞次定律:感應(yīng)電流具有這樣的方向,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是 引起感應(yīng)電流的 。應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的具體步驟為(1)明確 ,(2)判斷 ,(3)確定 的方向,(4)利用 反推感應(yīng)電流的方向。
5.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向用 來(lái)判斷較為簡(jiǎn)便。其內(nèi)容是:伸開右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿入掌心,大拇指指向 ,其余四指所指的方向就是 。
6.楞次定律中的“阻礙”作用正是 的反映。愣次定律的另一種表述:感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因。當(dāng)問(wèn)題不涉及感應(yīng)電流的方向時(shí),用這種表述判斷比較方便。
【要點(diǎn)講練】
1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
[例1]線圈在長(zhǎng)直導(dǎo)線電流的磁場(chǎng)中,做如圖所示的運(yùn)動(dòng),圖A向右平動(dòng),圖B向下平動(dòng),圖C繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),ad邊向外,圖D向紙外平動(dòng)(圖中線圈有個(gè)缺口),判斷線圈中有沒有感應(yīng)電流。( )
例2.在閉合鐵芯上繞有一組線圈,線圈與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成電路,假定線圈產(chǎn)生的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi).a、b、c三個(gè)閉合金屬圓環(huán),位置如圖 所示.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭左右滑動(dòng)時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是( ?)
A.a、b兩環(huán) B.b、c兩環(huán)
C.a、c兩環(huán) D.a、b、c三環(huán)
2.楞次定律?
[例3]閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N 極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(但未插入線圈內(nèi)部)( )
A.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引
B.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥
C. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引
D.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥
[例4]兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí),B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,則( )
A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
C.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小
D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大
[例5]用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn),懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且d0 L.先將線框拉開到如圖所示位置,松手后讓線框進(jìn)入磁場(chǎng),忽略空氣阻力和摩擦。下列說(shuō)法正確的是
A.金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)?/p>
B.金屬線框離開磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)?/p>
C.金屬線框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開磁場(chǎng)的速度大小總是相等
D.金屬線框最終將在磁場(chǎng)內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
3. 楞次定律的推廣含義
【例6】光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)( )
A.P、Q將互相靠攏B.P、Q將互相遠(yuǎn)離C.磁鐵的加速度仍為g D.磁鐵的加速度小于g
【例7】當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.向右擺動(dòng) B.向左擺動(dòng)
C.靜止 D.不能判定
強(qiáng)化練習(xí):
1.圖中MN、GH為平行導(dǎo)軌,AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿,導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體,有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面,方向如圖。用I表示回路中的電流( )
A.當(dāng)AB不動(dòng)而CD向右滑動(dòng)時(shí),I≠0且沿順時(shí)針方向
B.當(dāng)AB向左、CD向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí),I=0
C.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí),I=0
D.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng),且AB速度大于CD時(shí),I≠0且沿逆時(shí)針方向
2.在一很大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方有一閉合線圈,線圈平面始終與磁場(chǎng)垂直。當(dāng)閉合線圈從上方下落穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中( )
A.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度小于g,離開磁場(chǎng)時(shí)加速度可能大于g,也可能小于g
B.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度大于g,離開時(shí)小于g
C.進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng),加速度都大于g
D.進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng),加速度都小于g
3.AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,ab是一根金屬直棒。它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中b端始終在OC上,a端始終在AO上,直到ab完全落在OC上。整個(gè)裝置放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,則ab棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )
A.感應(yīng)電流方向始終是b→a B.感應(yīng)電流方向先是b→a,后變?yōu)閍→b C.所受磁場(chǎng)力方向與ab垂直,如圖中箭頭所示方向
D.所受磁場(chǎng)力方向與ab垂直,開始如圖中箭頭所示方向,后來(lái)變?yōu)榉捶较?/p>
4.ef、gh為兩水平放置相互平衡的金屬導(dǎo)軌,ab、cd為擱在導(dǎo)軌上的兩金屬棒,與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦.當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時(shí),關(guān)于兩金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是( )
A.如果下端是N極,兩棒向外運(yùn)動(dòng);如果下端是S極,兩棒相向靠近
B.如果下端是S極,兩棒向外運(yùn)動(dòng);如果下端是N極,兩棒相向靠近
C.不管下端是何極,兩棒均向外互相遠(yuǎn)離
D.不管下端是何極,兩棒均互相靠近
5.在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中,通以同方向,同強(qiáng)度的電流,導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi),線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向,自右向左在兩導(dǎo)線問(wèn)勻速移動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中,線框中感應(yīng)電流的方向( )
A.沿abcda不變 B.沿dcbad不變
C.由abcda變成dcbad D.由dcbad變成abcda
6.閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面上端無(wú)初速滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升,水平方向的磁場(chǎng)與光滑曲面垂直,則( )
A.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
B.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
C.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
D.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
7.兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈B中通以如圖乙所示的交變電流,設(shè)t=0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向(圖中箭頭所示).對(duì)于線圈A,在t1—t2時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.有順時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)
B.有順時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢(shì)
C.有逆時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)
D.有逆時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢(shì)
8.2000年底,我國(guó)宣布已研制成功一輛高溫超導(dǎo)磁懸浮高速列車的模型車,該車的速度已達(dá)到每小時(shí)500千米,可載5人.如圖所示就是磁懸浮的原理,圖中A是圓柱形磁鐵,B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán),將超導(dǎo)圓環(huán)B水平地放在磁鐵A上,它就能在磁力作用下懸浮在磁鐵A的上方空中( )
A.在B放入磁場(chǎng)的過(guò)程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流消失
B.在B放入磁場(chǎng)的過(guò)程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流仍存在
C.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向如圖所示
D.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向與圖中所示的方向相反
9.生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖.鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B,線圈A跟電源連接,線圈B的兩端接在一起,構(gòu)成一個(gè)閉合電路.在斷開開關(guān)S的時(shí)候,彈簧K并不能立即將銜鐵D拉起,使觸頭C立即離開,而是過(guò)一段時(shí)間后觸頭C才能離開,因此得名延時(shí)繼電器.為檢驗(yàn)線圈B中的電流,在電路中接入一個(gè)電流表G.關(guān)于通過(guò)電流表的電流方向,以下判斷正確的是( )
A.閉合S的瞬間,電流方向?yàn)閺淖蟮接?/p>
B.閉合S的瞬間,電流方向?yàn)閺挠业阶?/p>
C.斷開S的瞬間,電流方向?yàn)閺淖蟮接?/p>
D.斷開S的瞬間,電流方向?yàn)閺挠业阶?/p>
楞次定律的應(yīng)用
楞次定律的應(yīng)用
山東惠民縣第二中學(xué)陳元滿
楞次定律有兩種常用的表述形式,第一種是“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”,它反映了感應(yīng)電流的方向應(yīng)遵循的規(guī)律;第二種是“感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果總是要阻礙引起感應(yīng)電流的原因”,它反映了感應(yīng)電流產(chǎn)生的某種機(jī)械效果。根據(jù)題意靈活運(yùn)用楞次定律的這兩種表述,會(huì)使分析解答過(guò)程趨于簡(jiǎn)捷。
一、判斷感應(yīng)電流的方向時(shí)應(yīng)采l用第一種表述
運(yùn)用第一種表述形式判斷感應(yīng)電流的方向時(shí),一般應(yīng)分四步進(jìn)行:(1)明確所研究的閉合回路原磁場(chǎng)方向;(2)確定回路中磁通量的變化(增加或減少)情況;(3)由欏次定律判斷感應(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。
例1如圖1所示,導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線中通有恒定電流I,當(dāng)線框由左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線時(shí),線框中的感應(yīng)電流的方向是怎樣的?
解析在線圈越過(guò)導(dǎo)線過(guò)程中,線圈左邊部分磁通量穿出,而右邊部分磁通量穿入,如圖2所示,當(dāng)跨在導(dǎo)線左邊的線圈面積大于右邊面積時(shí),合磁通量是向外的且逐漸減小,為阻礙這個(gè)方向磁通量的減小,感應(yīng)電流的方向是沿abc-da;當(dāng)跨在導(dǎo)線左邊的線圈面積小于右邊面積時(shí),合磁通量是向內(nèi)的且逐漸增加,為阻礙向內(nèi)方向的磁通量增大,感應(yīng)電流的方向仍是沿abc-da。所以,勻速通過(guò)直導(dǎo)線時(shí),電流方向是沿abcda。
二、判斷機(jī)械效果宜用第二種表述形式
應(yīng)用這種表述形式判斷機(jī)械效果的步驟是,先找出引起感應(yīng)電流的原因(如磁通量變化、相對(duì)運(yùn)動(dòng)等),再來(lái)確定阻礙方式(如阻礙磁通量變化,阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)等),常見的有以下三種情況。
1.阻礙原磁通量的變化或原磁場(chǎng)的變化,可理解為“增反減同”
例2M和N是繞在一個(gè)環(huán)形鐵芯上的兩個(gè)線圈,繞法和接法如圖3所示,現(xiàn)將開關(guān)K從a處斷開,然后合向b處,在此過(guò)程中,通過(guò)R2的電流方向是()
A.先由c流向d,后由c流向d
B.先由c流向d,后由d流向C
C.先由d流向c,后由d流向c
D.先由d流向c,后由c流向d
解析K在a處,電流方向如圖中Ia所示,由安培定則可知環(huán)形鐵芯磁場(chǎng)為逆時(shí)針的,當(dāng)K從a斷開的瞬時(shí),電流及電流的磁場(chǎng)均減弱為零,根據(jù)楞次定律的阻礙作用可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原電流的磁場(chǎng)相同,由安培定則可知N中的電流方向Ia’流經(jīng)電阻R2時(shí)由c到d。K接到b上,M線圈中的電流與L相反,產(chǎn)生的磁場(chǎng)是順時(shí)針的且該磁場(chǎng)增強(qiáng),由楞次定律知N中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)是逆時(shí)針時(shí),N中的感應(yīng)電流流經(jīng)電阻R2時(shí)是由c到d,故A正確。
2.阻礙運(yùn)動(dòng)可理解為“來(lái)拒去留”
例3如圖4,通有穩(wěn)恒電流的螺線管豎直放置,小銅環(huán)沿螺線管的軸線加速下落,在下落過(guò)程中,環(huán)面始終保持水平,銅環(huán)先后經(jīng)過(guò)軸線上1、2、3位置時(shí)的加速度分別為a1、a2、a3,位置2處于螺線管中心,位置1、3分別與位置2等距,則()
A.a(chǎn)1=a2=gB.a(chǎn)3<a1<g
C.a(chǎn)3=a1<a2D.a(chǎn)3<a1<a2
解析由于螺線管中通有恒定電流,所以螺線管內(nèi)部軸線中點(diǎn)附近的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向豎直,故銅環(huán)經(jīng)過(guò)位置2時(shí)無(wú)感應(yīng)電流,因而a2=g。由“來(lái)拒去留”可知,1、3兩點(diǎn)的磁作用力對(duì)銅環(huán)的向下運(yùn)動(dòng)有阻礙作用,即銅環(huán)在這兩點(diǎn)受到磁作用力均向上,故銅環(huán)做變加速運(yùn)動(dòng),在1、2、3點(diǎn)的瞬時(shí)速度關(guān)系為v1<v2<v3。又1、3點(diǎn)關(guān)于2點(diǎn)對(duì)稱,故通電螺線管在這兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等。由法拉第電磁感應(yīng)定律知ε1<ε3即I1<I3,F(xiàn)1磁<F3磁。由牛頓第二定律有mg-F1磁=ma1,mg-F3磁=ma3,故有a3<a1<a2=g。
綜上可知:a3<a1<a2=g。
正確選項(xiàng)為B、D。
3.阻礙原電流的變化即為自感現(xiàn)象
倒4如圖5所示電路,多匝線圈的電阻和電池的內(nèi)電阻可以忽略,兩個(gè)電阻器的阻值都是R,開關(guān)S原來(lái)打開著,電流,令合下開關(guān)將一個(gè)電阻短路,于是線圈中有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)()
A.有阻礙電流的作用,最后電流由I0減少為零
B.有阻礙電流的作用,最后總小于I0
C.有阻礙電流增大作用,因而電流保持為I0不變
D.有阻礙電流增大作用,但電流最后還是要增大到2I0
解析合下開關(guān)把一個(gè)電阻短路,電路中電流強(qiáng)度將增大,通過(guò)多匝線圈的磁通量增大,由于線圈的自感作用,線圈中將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),有阻礙電流增大的作用,但電流仍會(huì)變化,不會(huì)保持兒不變,C錯(cuò)。當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定后,電路中電流強(qiáng)度不變,線圈中也不再產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),不計(jì)電源內(nèi)阻和線圈電阻時(shí),電路中的電流為,這就是I0開始變化到最后的電流,
所以A,B都錯(cuò),D正確。
楞次定律
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,幫助教師掌握上課時(shí)的教學(xué)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(yīng)
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(duì)判斷感應(yīng)電流的方向,以及理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律有重要的意義,對(duì)右手定則的理解也有幫助。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能:
(1)、理解楞次定律的內(nèi)容。
(2)、能初步應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)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(guò)程與方法
(1)、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),探索和總結(jié)出感應(yīng)電流方向的一般規(guī)律
(2)、通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),感受楞次定律的實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),分析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)、使學(xué)生學(xué)會(huì)由個(gè)別事物的個(gè)性來(lái)認(rèn)識(shí)一般事物的共性的認(rèn)識(shí)事物的一種重要的科學(xué)方法。
(2)、培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。
(3)、讓學(xué)生參與問(wèn)題的解決,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究能力和合作精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):理解楞次定律并能利用其判斷感應(yīng)電流的方向
難點(diǎn):對(duì)楞次定律“阻礙變化”的理解
四、學(xué)情分析
我們的學(xué)生屬于平行分班,沒有實(shí)驗(yàn)班,學(xué)生已有的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)水平有差距。學(xué)生對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有了清醒的認(rèn)識(shí),本節(jié)課針對(duì)感應(yīng)電流的方向做一個(gè)探究。學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、語(yǔ)言表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等都能夠得到很好的鍛煉。
五、教學(xué)方法
1.類比法:將感應(yīng)電流比喻成一個(gè)專門與“父母”“對(duì)著干”的“壞孩子”,不僅將抽象的內(nèi)容生動(dòng)具體化,還調(diào)節(jié)了課堂氣氛。
2.實(shí)驗(yàn)法:教師演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)
3.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。
4.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:導(dǎo)學(xué)案、學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置:分小組合作學(xué)習(xí),分6個(gè)學(xué)習(xí)小組。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
運(yùn)用磁鐵推、拉閉合的金屬圓環(huán)這個(gè)奇妙的物理現(xiàn)象來(lái)導(dǎo)入今天的楞次定律這堂課。感應(yīng)電流是個(gè)壞“孩子”。感應(yīng)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(lái)一起探究感應(yīng)電流與磁通量的關(guān)系。即楞次定律。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究一:研究感應(yīng)電流的方向
(1)、探究目標(biāo):找這兩個(gè)磁場(chǎng)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(shí)驗(yàn)(器材:螺線管,靈敏電流計(jì),條形磁鐵,導(dǎo)線)
(4)、探究過(guò)程
NS磁鐵在管上靜止不動(dòng)時(shí)磁鐵在管中靜止不動(dòng)時(shí)
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原來(lái)磁場(chǎng)的方向向下向下向上向上向下向上向下向上
原來(lái)磁場(chǎng)的磁通量變化增大減小增大減小不變不變不變不變
感應(yīng)磁場(chǎng)的方向向上向下向下向上無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)
原磁場(chǎng)與感應(yīng)磁場(chǎng)方向的關(guān)系相反相同相反相同————————
感應(yīng)電流的方向(螺線管上)向上向下向下向上無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)
(5)、學(xué)生帶著問(wèn)題分組討論:
問(wèn)題1、請(qǐng)你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向是否總是與原磁場(chǎng)的方向相反?
問(wèn)題2、請(qǐng)你仔細(xì)分析上表,用盡可能簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括一下,究竟如何確定感應(yīng)電流的方向?并說(shuō)出你的概括中的關(guān)鍵詞語(yǔ)。
問(wèn)題3、你能從導(dǎo)體和磁體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)確定感應(yīng)電流的方向嗎?如果能,請(qǐng)用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言進(jìn)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(xué)生四人一組相互交流、分析、討論,用最簡(jiǎn)潔的語(yǔ)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(jìn)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(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
概括2:感應(yīng)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(yīng)電流的效果總是反抗(或阻礙)引起它的那個(gè)原因
教師應(yīng)充分肯定他們的結(jié)論,并對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行討論、糾正,
總結(jié)規(guī)律:原磁通變大,則感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相反,有阻礙變大作用
原磁通變小,則感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)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(yīng)中感應(yīng)電流的產(chǎn)生過(guò)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(yīng)電流的方向
(1)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。
(師指出上述結(jié)論是物理學(xué)家楞次概括了各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的,并對(duì)楞次的物理學(xué)貢獻(xiàn)簡(jiǎn)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(chǎng)而阻礙原磁場(chǎng)的變化
②、注意兩個(gè)磁場(chǎng):原磁場(chǎng)和感應(yīng)電流磁場(chǎng)
③、學(xué)生在圖中標(biāo)出每個(gè)螺線管的感應(yīng)電流產(chǎn)生的等效N極和S極。
根據(jù)標(biāo)出的磁極方向總結(jié)規(guī)律:
感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是磁體阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)?!澳銇?lái)我不讓你來(lái),你走我不讓你走”
強(qiáng)調(diào):楞次定律可以從兩種不同的角度來(lái)理解:
a、從磁通量變化的角度看:感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化。
b、從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看,感應(yīng)電流總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
④、感應(yīng)電流的方向即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向
⑤、阻礙的過(guò)程中,即一種能向另一種轉(zhuǎn)化的過(guò)程
例:上述實(shí)驗(yàn)中,若條形磁鐵是自由落體,則磁鐵下落過(guò)程中受到向上的阻力,即機(jī)械能→電能→內(nèi)能
(3)應(yīng)用楞次定律步驟:
①、明確原磁場(chǎng)的方向;
②、明確穿過(guò)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(yīng)電流的磁場(chǎng)方向;
④、利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。
(4)楞次定律的應(yīng)用
例:兩同心金屬圓環(huán),使內(nèi)環(huán)A通以順時(shí)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(yīng)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(chǎng)方向向里
⑵穿過(guò)大環(huán)的磁通量增大
⑶由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外
⑷由安培定則得外環(huán)感應(yīng)電流為逆時(shí)針
同理當(dāng)電流減小時(shí),外環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針
(5)楞次定律的特例——閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線
問(wèn)題1:當(dāng)閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線也會(huì)引起磁通量的變化,從而使回路中產(chǎn)生感應(yīng)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(dāng)然可以用楞次定律來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向,如果導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng),則由楞次定律可知,穿過(guò)閉合回路的磁通量增加,則感應(yīng)磁場(chǎng)就要與原磁場(chǎng)方向相反,即感應(yīng)磁場(chǎng)方向向外,所以感應(yīng)電流的方向adcba
問(wèn)題2:用楞次定律判斷感應(yīng)電流的過(guò)程很復(fù)雜,能否找到一種很簡(jiǎn)單的方法來(lái)判斷閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢?
答:有簡(jiǎn)單的方法,如果我們仔細(xì)研究電流I的方向、原磁場(chǎng)B的方向、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)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(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入,拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,其余四指指向的就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向
(2)適用條件:切割磁感線的情況
(3)說(shuō)明:
①、右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問(wèn)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(yīng)用于所有情況
③、當(dāng)切割磁感線時(shí)電路不閉合,四指的指向即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向(畫出等效電源的正負(fù)極)
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
在下一節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)楞次定律。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分,著重分析科學(xué)家是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如何得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計(jì)
一、楞次定律
1.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。
2、理解:
二、楞次定律的特例——閉合回路中部分導(dǎo)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(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入,拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,其余四指指向的就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向
(2)、適用條件:切割磁感線的情況
(3)、說(shuō)明:
①、右手定則是楞次定律的特例,用右手定則求解的問(wèn)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(yīng)用于所有情況
③、當(dāng)切割磁感線時(shí)電路不閉合,四指的指向即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向(畫出等效電源的正負(fù)極)
十、教學(xué)反思
1、在課堂教學(xué)中注重多種能力的培養(yǎng):
本節(jié)內(nèi)容應(yīng)以實(shí)驗(yàn)為主,通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)楞次定律。通常情況,都是由教師演示,學(xué)生觀察,得出結(jié)論。但本節(jié)課以學(xué)生為主,讓學(xué)生實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論,驗(yàn)證結(jié)論等等,教師只起引導(dǎo)和組織的作用,這樣不僅能讓學(xué)生對(duì)楞次定律理解深刻,而且也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(xué)手段進(jìn)行教學(xué):
雖說(shuō)實(shí)物演示最直觀明了地反映事物的某些現(xiàn)象,但通過(guò)它我們只能看到一些宏觀現(xiàn)象,對(duì)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(wú)能為力了,教師將現(xiàn)代化教學(xué)手段
引進(jìn)課堂,應(yīng)用生活中的有趣物理實(shí)驗(yàn),生動(dòng)形象地展示兩磁場(chǎng)間阻礙作用,不僅突出本節(jié)的重點(diǎn),還突破了難點(diǎn),使學(xué)生對(duì)定律有一個(gè)深刻理解,生動(dòng)的記憶,同時(shí)又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3、采用類比教學(xué)變抽象為具體:
本節(jié)課除了采用常規(guī)的啟發(fā)式、實(shí)驗(yàn)等直觀教學(xué)法等,還特別注意利用比喻的方法,尤其對(duì)于楞次定律這一類字?jǐn)?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(gè)字,方便了學(xué)生理解和記憶,之后又做個(gè)擬人化的比喻,將感應(yīng)電流比喻成一個(gè)專門與“父母”“對(duì)著干”的“壞孩子”,不僅將抽象的內(nèi)容生動(dòng)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(shí)驗(yàn)分析開始,歸納概括出初步結(jié)論后,再用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,不僅體現(xiàn)物理學(xué)科是實(shí)驗(yàn)學(xué)科的特點(diǎn),培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,還符合辯證法中從實(shí)踐中來(lái),再回到實(shí)驗(yàn)中去的認(rèn)識(shí)規(guī)律,達(dá)到對(duì)學(xué)生的辯證唯物主義教育。
十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見下頁(yè))