課題  4.4 愣次定律                第  4   學(xué)時(shí)一、   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)。   二、   教具準(zhǔn)備：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。  三、   教學(xué)過(guò)程：①       復(fù)習(xí)提問(wèn)（課堂導(dǎo)入）：（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：①為什么在線圈內(nèi)有電流？②插入和拔出磁鐵時(shí)，電流方向一樣嗎？為什么？③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。 ②       出示本堂課教學(xué)目標(biāo)：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③       重點(diǎn)、難點(diǎn)化解（探求新知、質(zhì)疑導(dǎo)學(xué)、課堂反饋）：學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容老師活動(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    演示實(shí)驗(yàn)［實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菅芯扛袘?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(kāi)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。  通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了什么?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(kāi)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(kāi)關(guān)斷開(kāi)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(kāi)關(guān)斷開(kāi)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。 ［投影］  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 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(kāi)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。  ④       系統(tǒng)歸納：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。右手定則的內(nèi)容：伸開(kāi)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。  ⑤       練習(xí)鞏固（課堂作業(yè)）：【例1】 如圖所示，試判定當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)瞬間，線圈ABCD的電流方向。（忽略導(dǎo)線GH的磁場(chǎng)作用）解析：當(dāng)S閉合時(shí)（1）研究回路是ABCD，穿過(guò)回路的磁場(chǎng)是電流I所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，方向由安培定則判定是指向讀者；（2）回路ABCD的磁通量由無(wú)到有，是增大的；（3）由楞次定律可知感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向應(yīng)和B原相反，即背離讀者向內(nèi)（“增反減同”）。由安培定則判定感應(yīng)電流方向是B→A→D→C→B。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)（1）研究回路仍是ABCD，穿過(guò)回路的原磁場(chǎng)仍是I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，方向由安培定則判定是指向讀者；（2）斷開(kāi)瞬間，回路ABCD磁通量由有到無(wú)，是減小的；（3）由楞次定律知感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向應(yīng)是和B原相同即指向讀者；（4）由安培定則判定感應(yīng)電流方向是A→B→C→D→A。點(diǎn)評(píng)：用楞次定律解題時(shí)，沿一定的程序進(jìn)行推理判斷比較規(guī)范，尤其是初學(xué)者一定要熟練掌握【例2】 如圖所示，當(dāng)條形磁鐵突然向閉合銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向怎樣？銅環(huán)運(yùn)動(dòng)情況怎樣？解析：磁鐵右端的磁感線分布如圖所示，當(dāng)磁鐵向環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中磁通量變大，由楞次定律可判斷出感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向，再由安培定則判斷出感應(yīng)電流方向如圖16-3-5所示.把銅環(huán)等效為多段直線電流元，取上、下兩對(duì)稱的小段研究，由左手定則可知其受安培力如圖，由此推想整個(gè)銅環(huán)受合力向右,故銅環(huán)將向右擺動(dòng). 【例3】 如圖所示，固定于水平面上的光滑平行導(dǎo)電軌道AB、CD上放著兩根細(xì)金屬棒ab、cd.當(dāng)一條形磁鐵自上而下豎直穿過(guò)閉合電路時(shí)，兩金屬棒ab、cd將如何運(yùn)動(dòng)？磁鐵的加速度仍為g嗎？解析：當(dāng)條形磁鐵從高處下落接近回路abcd時(shí)，穿過(guò)回路的磁通量方向向下且在不斷增加.根據(jù)楞次定律的第二種表述：感應(yīng)電流所產(chǎn)生的效果，總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因.在這里，產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是：條形磁鐵的下落使回路中的磁通量增加，為反抗條形磁鐵的下落，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)給條形磁鐵一個(gè)向上的阻礙其下落的阻力，使磁鐵下落的加速度小于g.為了反抗回路中的磁通量增加，ab、cd兩導(dǎo)體棒將互相靠攏，使回路的面積減小，以阻礙磁通量的增加.同理，當(dāng)穿過(guò)平面后，磁鐵的加速度仍小于g，ab、cd將相互遠(yuǎn)離.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a→b→c→dB.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ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→dD.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí)，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d答案：ABC3．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Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，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Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng)D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ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 四、   作業(yè)布置：①       課后作業(yè)：  1、認(rèn)真閱讀教材。2、思考并完成 “問(wèn)題與練習(xí)”中的題題目。 ②       家庭作業(yè)：課課練五、   其它資料（除板書(shū)設(shè)計(jì)）：   

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