教科版高中物理选修(3-2)1.4《楞次定律》第2课时学案
教科版高中物理选修(3-2) 1.4《楞次定律》第2课时学案 习题课:楞次定律的应用 【学习目标】 1.学习应用楞次定律的推论判断感应电流的方向. 2.理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别.
【知识探究·梳理知识要点】 一、“增反减同”法 感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化. (1)当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反, (2)当原磁场磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同. 口诀记为“增反减同”. 例1 如图1所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈的感应电流 ( )
图1 A.沿abcd流动 B.沿dcba流动 C.先沿abcd流动,后沿dcba流动 D.先沿dcba流动,后沿abcd流动 解析 本题考查用楞次定律判断感应电流的方向,关键要分析清楚矩形线圈由位置Ⅰ到位置Ⅱ和由位置Ⅱ到位置Ⅲ两过程中,穿过线圈的磁感线方向相反.由条形磁铁的磁场可知,线圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最小,为零,线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ,从下向上穿过线圈的磁通量在减小,线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ,从上向下穿过线圈的磁通量在增加,根据楞次定律可知感应电流的方向是abcd. 答案 A 二、“来拒去留”法 导体与磁场相对运动产生电磁感应现象时,两者之间有力的作用,这种力的作用会“阻碍”相对运动. 口诀记为“来拒去留”. 例2 如图2所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )
图2 A.向右摆动 B.向左摆动 C.静止 D.无法判定 解析 本题可由两种方法来解决: 方法1:画出磁铁的磁感线分布,如图甲所示,当磁铁向铜环运动时,穿过铜环的磁通量增加,由楞次定律判断出铜环中的感应电流方向如图所示.分析铜环受到安培力作用而运动时,可把铜环中的电流等效为多段直线电流元.取上、下两小段电流元作为研究对象,由左手定则确定两段电流元的受力,由此可推断出整个铜环所受合力方向向右,故A正确.
甲 乙 方法2(等效法):磁铁向右运动,使铜环产生的感应电流可等效为图乙所示的条形磁铁,两磁铁有排斥作用,故A正确. 答案 A 三、“增缩减扩”法 当闭合电路中有感应电流产生时,电路的各部分导线就会受到安培力作用,会使电路的面积有变化(或有变化趋势). (1)若原磁通量增加,则通过减小有效面积起到阻碍的作用. (2)若原磁通量减小,则通过增大有效面积起到阻碍的作用. 口诀记为“增缩减扩”. 注意:本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况. 例3 如图3所示,在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是 ( )
图3 A.一起向左运动 B.一起向右运动 C.ab和cd相向运动,相互靠近 D.ab和cd相背运动,相互远离 解析 由于在闭合回路abcd中,ab和cd电流方向相反,所以两导体运动方向一定相反,排除A、B;当载流直导线中的电流逐渐增强时,穿过闭合回路的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化,所以两导体相互靠近,减小面积,达到阻碍磁通量增大的目的,故C正确,D错误. 答案 C 四、“增离减靠”法 发生电磁感应现象时,通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定.可能是阻碍导体的相对运动,也可能是改变线圈的有效面积,还可能是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化.即:(1)若原磁通量增加,则通过远离磁场源起到阻碍的作用.(2)若原磁通量减小,则通过靠近磁场源起到阻碍的作用. 口诀记为“增离减靠”. 例4 一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动,M连接在如图4所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关,下列情况中,可观测到N向左运动的是 ( ) 图4 A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间 B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间 C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向c端移动时 D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向d端移动时 解析 金属环N向左运动,说明穿过N的磁通量在减小,说明线圈M中的电流在减小,只有选项C符合题意. 答案 C 五、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别和应用 1.右手定则是楞次定律的特殊情况 (1)楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路,适用于磁通量变化引起感应电流的各种情况. (2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分,适用于一段导线在磁场中做切割磁感线运动. 2.区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系 (1)因电而生磁(I→B)→安培定则.(判断电流周围磁感线的方向) (2)因动而生电(v、B→I感)→右手定则.(导体切割磁感线产生感应电流) (3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则.(磁场对电流有作用力) 例5 如图5所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里.圆形金属环B正对线圈A,当导线MN在导轨上向右加速滑动时,下列说法正确的是 ( )
图5 A.MN中电流方向N→M,B被A吸引 B.MN中电流方向N→M,B被A排斥 C.MN中电流方向M→N,B被A吸引 D.MN中电流方向M→N,B被A排斥 解析 MN向右加速滑动,根据右手定则,MN中的电流方向从N→M,且大小在逐渐变大,根据安培定则知,线圈A的磁场方向向左,且大小逐渐增强,根据楞次定律知,B环中的感应电流产生的磁场方向向右,B被A排斥,B正确,A、C、D错误. 答案 B
【学练结合·培养解决问题的能力】 1.(“来拒去留”法)如图6所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )
图6 A.三者同时落地 B.甲、乙同时落地,丙后落地 C.甲、丙同时落地,乙后落地 D.乙、丙同时落地,甲后落地 2. (“增缩减扩”法及“来拒去留”法)如图7所示,水平桌面上放有一个闭合铝环,在铝环轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断正确的是 ( )
图7 A.铝环有收缩趋势,对桌面压力减小 B.铝环有收缩趋势,对桌面压力增大 C.铝环有扩张趋势,对桌面压力减小 D.铝环有扩张趋势,对桌面压力增大 3. (“增离减靠”法)如图8是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是( ) 图8 A.开关S闭合瞬间 B.开关S由闭合到断开的瞬间 C.开关S已经是闭合的,滑动变阻器滑片P向左迅速滑动 D.开关S已经是闭合的,滑动变阻器滑片P向右迅速滑动 4. (安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别和应用)如图9所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是( )
图9 A.向右加速运动 B.向左加速运动 C.向右减速运动 D.向左减速运动
【连线真题·跃出题海,智慧备考】 题组一 “来拒去留”法 1.如图1所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下.在磁铁的N极向下靠近线圈的过程中( )
图1 A.通过电阻的感应电流方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥 B.通过电阻的感应电流方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥 C.通过电阻的感应电流方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引 D.通过电阻的感应电流方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引 2. 如图2所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放,经过磁铁到达位置Ⅱ,设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则 ( )
图2 A.T1>mg,T2>mg B.T1<mg,T2<mg C.T1>mg,T2<mg D.T1<mg,T2>mg 3.如图3所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是 ( )
图3 A.N先小于mg后大于mg,运动趋势向左 B.N先大于mg后小于mg,运动趋势向左 C.N先小于mg后大于mg,运动趋势向右 D.N先大于mg后小于mg,运动趋势向右 4.如图4所示,两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上,当一条形磁铁向左运动靠近两环时,两环的运动情况是 ( ) 图4 A.同时向左运动,间距变大 B.同时向左运动,间距变小 C.同时向右运动,间距变小 D.同时向右运动,间距变大 题组二 “增缩减扩”法 5. 如图5所示,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形.则磁场( )
图5 A.逐渐增强,方向向外 B.逐渐增强,方向向里 C.逐渐减弱,方向向外 D.逐渐减弱,方向向里 6. 如图6所示,在水平面上有一固定的导轨,导轨为U形金属框架,框架上放置一金属杆ab,不计摩擦,在竖直方向上有匀强磁场,则( )
图6 A.若磁场方向竖直向上并增强时,杆ab将向右移动 B.若磁场方向竖直向上并减弱时,杆ab将向右移动 C.若磁场方向竖直向下并增强时,杆ab将向右移动 D.若磁场方向竖直向下并减弱时,杆ab将向右移动 7. 如图7所示,光滑固定金属导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放在导轨上,形成闭合回路.当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时,可动的两导体棒P、Q将 ( )
高中物理选修3-2学案7:4.3 楞次定律
4.3 楞次定律[学习目标]1、理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。
2、能初步应用楞次定律判定感应电流方向,理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。
3、感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。
[学习重点和难点]重点:1.楞次定律的实验探究过程。
2.应用楞次定律判定感应电流的方向。
难点:由实验探究结果进行分析、归纳和总结楞次定律及对楞次定律本质的理解1.感应电流的磁场方向既然跟感应电流的方向有联系,又跟_______________________有联系.2.楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的________总要________引起感应电流的__________的变化.3.右手定则:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面上;让________从掌心进入,并使拇指指向__________的方向,这时四指的方向就是__________的方向.要点一.应用楞次定律判断感应电流方向的四个步骤。
(1)明确原磁场的方向;(2)明确穿过闭合回路的磁通量是在增加还是在减少;(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向;(4)利用安培定则,判断感应电流的方向。
要点二.楞次定律的广义表述:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。
一般适用于不需要判断出感应电流的方向,只是分析产生的效果,比如判断受力、判断运动方向、判断面积变化等。
具体有下面常见的几种情况:(1)闭合线圈的面积不变,感应电流是因磁场变化引起的则感应电流的磁场阻碍原磁场的变化——克强助弱;(2)磁场不变,感应电流是因回路面积变化而产生的则感应电流的磁场阻碍其面积的变化。
(3)感应电流是因为导体与磁场的相对运动产生的则感应电流的磁场阻碍它们的相对运动——“去则吸引、来则排斥”。
(4)感应电流是因自身的电流变化而产生的则感应电流的磁场阻碍电流的变化。
(这一点将在自感现象中遇到)(5)感应电流是因为闭合电路中的一部分导体切割磁感线产生的,则用右手定则判断感应电流的方向。
2021_2022学年高中物理第一章电磁感应4楞次定律课件教科版选修3_2
2.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。当磁感 应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为 ( ) A.外环顺时针、内环逆时针 B.外环逆时针,内环顺时针 C.内、外环均为逆时针 D.内、外环均为顺时针
【解析】选B。首先明确研究的回路由外环和内环共同组成,回路中包围的磁场 方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加。由楞次定律可知两环之间的 感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直于纸面向外,再由安培定则判断出 感应电流的方向是:在外环沿逆时针方向,在内环沿顺时针方向,故选项B正确。
3.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与 磁场方向垂直。如图所示,则有 ( ) A.Uab=0 B.φa>φb,Uab保持不变 C.φa≥φb,Uab越来越大 D.φa<φb,Uab越来越大
【解析】选D。导体棒ab切割磁感线产生感应电动势,由右手定则可知,b点电势 高,a点电势低,即φa<φb,导体棒下落过程速度v越来越大,感应电动势E=BLv越 来越大,导体棒ab两端电势差Uab 越来越大,故D正确。
知识点二 楞次定律、右手定则、左手定则 1.楞次定适用 范围
应用
联系
楞次定律
右手定则
整个闭合回路
闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的 导体
各种电磁感应现象
只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线 运动的情况
用于磁感应强度B随 时间变化而产生的电 用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象 磁感应现象
2.适用范围:适用于_闭__合__电路部分导体_切__割__磁__感__线__产生感应电流的情况。
二、楞次定律 【情境思考】 在如图的实验中,磁铁向上、向下运动,穿过线圈的磁通量如何变化? 提示:向上运动,磁通量减少;向下运动,磁通量增多。
高中物理选修3-2全册学案
第四章电磁感应4.1划时代的发现教学目标(一)知识与技能1.知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
2.知道电磁感应、感应电流的定义。
(二)过程与方法领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。
(三)情感、态度与价值观1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
教学重点、难点教学重点知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学难点领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学手段计算机、投影仪、录像片教学过程一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答:(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?(4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象教师活动:引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答:(1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点?(2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?(3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?(4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么?(5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?谈谈自己的体会。
楞次定律学案
第三节:楞次定律学案【学习目标】(1)、理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义,能初步应用楞次定律判定感应电流方向,理解楞次定律与能量守恒定律是相符的(2)、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。
(3)、学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。
(4)、通过对楞次定律的探究过程,培养自己的空间想象能力。
【学习重点】应用楞次定律(判感应电流的方向)【学习难点】理解楞次定律(“阻碍”的含义)【学习方法】实验法、探究法、讨论法、归纳法【教具准备】灵敏电流计,线圈(外面有明显的绕线标志),导线若干,条形磁铁,线圈【教学过程】一.质疑设问观察实验,回答下列问题:问题1:闭合铝环、开口铝环为什么会产生不同的运动?问题2:磁性球和铁球为什么通过铝管后不是同时落地?二.引入实验、构建问题磁铁插入与拔出时指针的偏转相同吗?左偏与右偏意味着什么呢?电流表指针偏转有规律吗?应该通过什么途径来寻找感应电流的方向?三.确定主题、制订计划1、怎样获得感应电流?2、猜想感应电流的方向与哪些因素有关?3、制订计划(如何去完成以上的验证)本实验的研究对象:如何确定电流方向,及感应电流的磁场方向?为了探究感应电流的方向与磁通量的变化、原磁场的方向的关系在物理学中通常采用什么方法?如何控制?如何选择实验器材?探究活动1:我们要解决的问题是感应电流的方向问题,我们首先要做的什么呢?如何指示呢?有那些实验器材可以被我们所利用?该怎样设计?条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能?探究活动2:学生分组进行探究。
活动目的:画出实验原理图,小组分别用上面四种方式进行探究,目的是找到电流计的指针偏转,从而找到电路中感应电流的方向。
实验记录如下:实验现象原磁场B1方向磁通量变化电流表偏转方向感应电流的方向感应电流产生磁场B2方向与磁极位置B2与B1的方向关系向()运动( )极朝下( )极朝下结论当原磁通量时,感应电流的磁场方向与原磁场方向;向()运动( )极朝下( )极朝下结论当原磁通量时,感应电流的磁场方向与原磁场方向;学生带着问题分组讨论:问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。
2023教科版必修(3-2)第1章第4节《楞次定律》ppt
楞次定律、右手定则、左手定则的综 合应用 例3 如图1-4-9所示装置中,L1、L2为闭合铁 芯,cd杆原来静止.当ab 杆做如下哪些运动时, cd杆将向右移动( )
图1-4-9
A.向右匀速运动
B.向右加速运动
C.向左加速运动
D.向左减速运动
利用楞次定律判断导体的运动情况 例2 如图1-4-5所示,当磁铁突然向铜环运动 时,铜环的运动情况是( )
图1-4-5
A.向右运动
B.向左运动
C.静止不动
D.不能判定
【精讲பைடு நூலகம்析】 法一:阻碍相对运动法.
产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概
括为四个字“来拒去留”.磁铁向右运动时,铜环
产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动,则磁
二、楞次定律与右手定则的区别及联系
研究 对象
区 适用 别 范围
应用
联系
楞次定律
右手定则
闭合回路的一部分,即
整个闭合回路 做切割磁感线运动的导
体
只适用于导体在磁场中
各种电磁感应现象 做切割磁感线运动的情
况
用于磁感应强度B随 用于导体切割磁感线产
时间变化而产生的电 生电磁感应的现象较方
磁感应现象较方便
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁 铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁 铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁 铁与线圈相互排斥
图1-4-2
解析:选B.当磁铁向下运动时,穿过闭合电路的 磁通量增加,原磁场方向在线圈中心轴线方向上 竖直向下,感应电流的磁场方向与原磁场方向相 反,即竖直向上,根据右手螺旋定则可以判断该 线圈中的电流方向与题图所示方向相同.通电线 圈的上端为N极,故磁铁与线圈相互排斥.
楞次定律学案
1 学校:宁城县职教中心 学科:物理 编写人:李永胜 审稿人:孙彦林 选修3-2第四章 电磁感应 第三节:楞次定律学案 一、温故知新: 1、要产生感应电流必须具备什么样的条件?
2、磁通量的变化包括哪情况? 3、如图,已知通电螺线管的磁场方向,问电流方向? 4、如图,在磁场中放入一线圈,若磁场B变大或变小,问 ①有没有感应电流? ②感应电流方向如何?
二、新课学习 1探究究感应电流的方向 预习,根据探究内容设计探究实验电路。
原来磁场的方向 原来磁场的磁通量变化 感应电流的方向(螺线管上)
感应磁场的方向 原磁场与感应磁场方向的关系
图示
B 操 作 方 法 填
写 内 容 2
带着下列问题分组讨论: 问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?
问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。
相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。 2、楞次定律——感应电流的方向 (1)、内容: 。 (2)、理解: ①、阻碍怎样理解? ②、注意两个磁场: 磁场和 磁场
(3)、应用楞次定律步骤: ①、明确 磁场的方向; ②、明确穿过闭合回路的 是增加还是减少; ③、根据楞次定律 ,判定 的磁场方向; ④、利用 判定感应电流的方向。 讨论:在上面实验图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。分析磁铁的受力情况。 问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论? (4)楞次定律可以从两种不同的角度来理解: a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要 磁通量的变化。 b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要 相对运动。 3、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线 问题1:当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化,从而使回路中产生感应电流,这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向吗?
教科版高中物理选修3-2课件莫金华楞次定律-
学
过
程
教 材
自主探究
学 情
小实验
重
难
小活动
点
N S
G
+
策 略
教
学
简单洁有 易趣 懂、贴 现近 象生 明活 显
过
程
教 材
学 情
B 楞次定律: 感
重 难 点
与B原电流具有这阻样碍的方向,即与 B感原应电
策 略
Φ 反流的磁场总要阻碍引起感同应电流 原 的磁通量增的变变化化减。
教
学
过
程
教 材
理解深化
学
情
规律应用
重 难 点 策 略
教 学 过 程
突破疑点
电脑模拟
创设疑点
实验探究 科学猜想
提出问题
教 材
学 情
重 难 点
策 略
教
动态演示,定格演示
学
动中有静,静中有动
过
程
教 材
理解深化
学
情
规律应用
重 难 点 策 略
教 学 过 程
突破疑点 创设疑点
电脑模拟 实验探究 科学猜想
提出问题
教
材
教师为主导
学 情
教
学
过
程
教 材
动机
学 情
需要一种规律来弥补右手定则的缺陷。
重 难
好奇是中学生的心理特征之一,有助
于新课的教学。
点
障碍 策 略
学生的空间立体感和抽象思维能力不强
教 学
学生的自主探究能力和归纳总结能力不强
过
程
教 材
学
重点
情
重
难
引导学生进行
高中物理选修3-2人教版学案设计 4.3《楞次定律》
楞次定律课程目标引航情景思考导入在《磁场》一章中,大家学习了磁电式仪表的工作原理,电流表出厂时要用短路片把正负接线柱短接,你知道这是为什么吗?提示:这是为了避免在运输过程中指针过度摆动而采取的措施。
运输过程中的振动会造成指针摆动,过度的摆动会将指针碰弯或发生其他损坏。
短路片将电流表正负接线柱连接后,与线圈组成闭合电路。
由于指针和线圈是固定在一起的,所以指针摆动时会带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,而感应电流会产生阻碍线圈转动的效果,从而减轻了指针的摆动。
基础知识梳理1.实验探究感应电流的方向(1)选旧干电池用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系。
(2)实验装置将螺线管与电流计组成闭合电路,如图所示。
实验装置(3)实验记录分别将条形磁铁的N极、S极插入,抽出线圈,如图所示,记录感应电流的方向如下。
探究感应电流方向的实验记录(4)实验分析①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况思考1:感应电流的磁场方向与原磁场方向总是相同或相反吗?2.楞次定律(1)内容感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是____引起感应电流的______的变化。
(另一种表述:感应电流引起的结果总是阻碍引起感应电流的____)。
(2)实验步骤①明确所研究的回路中______的方向。
②确定穿过回路的磁通量________(是____还是____)。
③由楞次定律判断出感应电流的____方向。
④由安培定则判断出________的方向。
3.右手定则伸开右手,使拇指与其余四个手指____,并且都与手掌在__________内;让磁感线从____进入,并使拇指指向________的方向,这时____所指的方向就是感应电流的方向。
思考2:楞次定律与右手定则在使用范围上有什么区别?答案:1.(4)阻碍阻碍思考1提示:不是,由上面的探究实验分析可知,当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
高中物理选修3-2学案12:4.3 楞次定律
4.3楞次定律学习目标(1)掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
(2)掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
(3)培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
学习重难点(1)楞次定律的获得及理解。
(2)应用楞次定律判断感应电流的方向。
(3)利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
学习过程一、自主学习(阅读课本,完成自学)1.感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要__________________,这就是楞次定律。
2.右手定则:伸开_____手,让拇指跟其余四指______,并且都跟手掌在一个______,让磁感线______进入,拇指指向导体______方向,其余四指指的就是____________的方向.3.楞次定律的理解:掌握楞次定律,具体从下面四个层次去理解:①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍原磁场的磁通量.②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的______,而不是磁通量本身.③如何阻碍——原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“______”.④阻碍的结果——阻碍并不是______,结果是增加的还增加,减少的还减少.4.判定感应电流方向的步骤:①首先明确闭合回路中引起感应电流的______.②确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量是如何变化的.(是增大还是减小)③根据楞次定律确定感应电流的磁场方向——“______”.④利用____________确定感应电流的方向.5.楞次定律的阻碍含义可以推广为下列三种表达方式:①阻碍原磁通量变化.(线圈的扩大或缩小的趋势)②阻碍(磁体的)相对运动,(由磁体的相对运动而引起感应电流).③阻碍原电流变化(自感现象).即时巩固1.关于决定感应电流方向的因素,以下说法中正确的是()A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向B.回路外磁场的方向C.回路所包围的磁通量的大小D.回路所包围的磁通量的变化情况2.如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时()A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流3.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为()A.外环顺时针、内环逆时针B.外环逆时针,内环顺时针C.内、外环均为逆时针D.内、外环均为顺时针三、要点理解探究过程四、难点探究:1.楞次定律的理解例1.关于楞次定律,下列说法中正确的是()A.感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反B.感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同C.感应电流的磁场方向取决于磁通量是增大还是减小D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化2.楞次定律的常规判断步骤例2.如图所示,MN、PQ为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面向内的磁场,导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab杆沿轨道向右滑动时,根据楞次定律判断感应电流方向的一般步骤判断cd将()A.右滑B.不动C.左滑D.无法确定3.楞次定律推广例3.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右4.右手定则的应用例4.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好,匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略,当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是()A、流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB、流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC、流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD、流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b训练提升1.如图所示,虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场区域,磁场方向竖直向下.矩形闭合金属线框abcd 以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.图中所给出的是金属线框的四个可能到达的位置,则金属线框的速度不可能为零的位置是()2.如图所示,螺线管CD的导线绕法不明,当磁铁AB插入螺线管时,闭合电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管磁场极性的判断,正确的是()A.C端一定是N极B.D端一定是N极C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D.因螺线管的绕法不明,故无法判断极性3.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A.S增大,l变长B.S减小,l变短C.S增大,l变短D.S减小,l变长4.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器R的滑片自左向右滑行时,线框ab的运动情况是()A.保持静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向5.如图所示,两个相同的铝环套在一根光滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环的过程中,两环的运动情况是()A.同时向左运动,间距增大B.同时向左运动,间距不变C.同时向左运动,间距变小D.同时向右运动,间距增大——★参考答案★——学习过程一、1.阻碍引起感应电流的磁通量的变化2.右垂直平面内垂直运动感应电流3.②变化③增反减同④阻止4.①方向③增反减同④右手螺旋定则即时巩固1、D2、D3、B四、例1.[答案]C例2.[答案]A[解析]当ab杆沿轨道向右滑动时,abcd范围内的向里的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍原磁场的变化,感应电流的磁场方向也向里,由右手定则可知电流的方向为acdba,由左手定则可知cd的受力方向向右,cd向右滑动.选项A正确,BCD错误.例3.[答案]D[解析]条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后又减小。
高中物理选修3-2 第四章第三节楞次定律
高中物理选修3-2 第四章第三节楞次定律一.教材分析通过前面的学习,学生已经了解了电磁感应现象,即产生电磁感应现象的条件。
根据新课标的要求,我们所设计的一切教学活动都应为学生的发展服务,应着眼于学生可持续发展能力的培养,着眼于学生物理综合素养的构建。
本节课的教学主要是引导学生通过自主探究、实验操作、进行实验现象的观察和分析,让学生掌握感应电流的方向判定方法--楞次定律。
二.学情分析本节课采用实验探究式教学,既符合物理的学科特点,也符合学生的心理和思维的发特点。
学生已经能够应用感应电流产生的条件判定感应电流的有无,但不会判定感应电流的方向;学生在上一章对安培力的计算已达灵活应用的程度,用左手定则判定安培力的方向也已相当熟练。
因此,本节课教学的目标锁定为“如何判定感应电流的方向”,通过观察、激疑、尝试、验证、归纳、否定、再探究等一系列教学互动促进学生主动表达、敢于交流、不断提升探究能力。
三.教学目标1.知识与技能:1.理解楞次定律内容,能运用楞次定律判断感应电流方向,解答有关问题。
2.提高学生实验能力、思维能力、推理能力和运用知识解决问题能力。
2.过程与方法:体验楞次定律实验的探究过程,提高分析、归纳、概括、团队协作和思维的逻辑性及表述的能力。
3.情感、态度与价值观:增强学生间的合作精神,培养学生严谨、认真的科学态度和求真务实的科学作四.教学过程创设情景1、如图所示,当导体棒向左或向右做切割磁感线运动时,灵敏电流表的指针发生了偏转。
2、如图所示,当磁铁向上或向下运动时,灵敏电流表的指针发生了偏转。
3、如图所示,当原线圈A向上或向下运动时;电键闭合或断开时;滑线变阻器向左或向右滑动时,灵敏电流表的指针发生了偏转。
质疑设问1、灵敏电流表指针为什么会偏转?指针偏转意味着什么呢?2、导体向左运动与向右运动(磁铁插入与拔出、滑动变阻器的滑片向左与向右滑)时指针的偏转相同吗?左偏与右偏意味着什么呢?3、为何不动的时候电流计的指针不会偏转呢?制订计划1、指针的偏转不同说明电流的方向不同,那么电流的方向与指针的偏转有何关系呢?2:猜想感应电流的方向与哪些因素有关?1) 与线圈的接法有关;2) 与磁铁的运动方式有关;3) 与原磁场的方向有关;4) ···········3:制订计划(如何去完成以上的验证)探究活动1:确定电流的方向与电流计指针偏转的关系。
