04 楞次定律的应用正式版

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1、04 楞次定律的应用【教学目标】1知识与能力 熟练运用楞次定律判断感应电流方向或判断引起感应电流的原因。 运用楞次定律的扩展方式进行动力学分析。 理解楞次定律与能量转化和首恒定律的一致性。 掌握右手定则，并理解右手定则实际上是楞次定律的一种表现形式。 2过程与方法 充分发辉教师的主导作用，调动学生积极参与问题的讨论、研究、扩展，结合 演示、课件等，提高学生的认识学区兴趣。3情感态度与价值观 激发学生对科学实验的探究热情，有利于培养学生热爱科学、尊重知识的良好 品德。【课时安排】根据学生情况，按排1至2 课时。【课前准备】线圈、灵敏电流计、磁铁、幻灯片、课件等。 【重点、难点分析】重点是熟练运用

2、楞次定律，难点是对楞次定律的理解和扩展。【教学过程】1课本例1的研究与扩展例 1（先做演示实验，体会感应电流产生的真实性，再利课件展示物理现象）用一个接通灵敏电流计的螺线管，当磁铁S极移近或远离螺线管（如图16-4-1所示）感应电流的方向如何？ 先做演示实验，体会感应电流产生的真实性，再利用课件展示物理现象。请 问同学们结合上节课的简单应用，完成基本操作程序： 判断有磁场方向； 判断磁通量是增加还是减少； 判断感应电流的磁场方向； 判断感应电流方向。结论 1：磁通量增加，感应电流磁场与原磁场反向结论 2：磁通量减少，感应电流磁场与原磁场同向 全面展开讨论讨论 1：本例题表现是磁通量变化的原因是

3、惟一的吗？（为例2引入打下伏笔） 归纳：磁铁相对运动可以引起磁通量的变化，电流的变化也可以引起磁通量的 变化。讨论 2：在相对运动中，感应电流的磁场跟原磁场的相互作用。归纳：感应电流的磁场总是“阻碍”相当运动，“近斥”“远吸”。因此可进行动 力学分析练习一、判断自由下落的条形磁铁在靠近正下方水平桌面上的金属圆环过程中 （如图 16-4-2所示），环中的感应电流方向怎样？磁铁是否做自由落体运动？环对桌 面的压力还等于重力吗？（可由课件展示）图 16-4-2结论：（俯视）感应电流方向为逆时针方向，磁铁下落的过程受感仪感应磁场的阻力 作用，加速度减少，不再做自由落体运动，环对桌面的压力大于重力。注意

4、：必须引导学生广泛讨论； 采取的判断方式尽可能多样化 利用楞次定律直接判断； 利用“阻碍”相当运动变通判断（突出动力学分析）。讨论 3：在产生感应电流过程中能量转化现象如何？ 归纳：上述问题所展示是物理现象中，都有克服磁场力做功、伴随机械能转化 为电能，说明楞次定律是能的转化和守恒定律在电磁感应中的具体表现。练习二、课本练习题（5）、（6）。 注意：突出动力学分析与能量分析的配合。讨论 4：定律中“阻碍”一词若换成“阻止”是否能更好地表达定律的内涵？ 归纳：当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，有“抵制”磁通量增加的效果；当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场同向，有“补偿”磁通量减 少

5、的效果，与完全“阻止”住磁通量的变化是根本不同的。注意：通过分析，使学生对“阻碍”概念最终形成正确认识，突破这一难点。 2 通过例 2分析讨论，进行对比训练。例题2个可控通电路线管A,外套一个闭合螺线管B （如图16-4-3）,当闭 合电键或减小电阻的阻值，使螺线管A中的电流增大时,B中的感应电流方向如何？ 电键断开或增大电阻的阻值时, B 中的感应电流方向又如何？（可用幻灯片展示） 引导学生操作楞次定律（当 A 中电流增加时）。 转化平面图，显示原磁场的方向。（演示：闭合电键以及使R减少，都显示 感应电流产生） 说明电键闭合（或电阻R调小）向里磁通量增加。 由楞次定律知， B 中感应电流的磁

6、场“阻碍”磁通量的增加。（向外） 由安培定则知， B 中感应电流方向得以判定。（顺时针） 穿过 B 的合磁通量向里。 当电流增加时，磁场增强，穿过 B 的合磁通量增加。合磁通量的计算及变 化分析是难点，说理方式的选择有助于降低难度。 体会A中电流减少时，判断B中感应电流，操作方式与上述过程具有一致 性。 让学生体会理论判定与演示实验的一致性。 练习三、利用课本（1）、（2）、（4）强化训练。归纳：无论是电流磁场还是磁铁的磁场引起的磁通量变化，判断感应电流的操 作程序是一样的。3右手定则的理解及应用。例题 3（由课件展示）（如图 16-4-4），判断导体棒中感应电流方向。 借助课件引入例题，活跃

7、课堂气氛，激发学习兴趣。 由楞次定律，判定感应电流方向为顺时针。 由右手定则，判断金属棒中感应电流方向AB。乙 甲图 16-4-4 对比两种方式的相通性。 右手定则的表述可让学生讨论总结。 右手定则建立了 I感B、v三者的方向关系，可相互判断。归纳：右手定则与楞次定律本质相同，在导体切割磁感线时，用右手定则判断 感应电流方向更简捷。练习四、判断（图16-4-5）中，部分导体切割磁感线产生感应电流的方向。AB图 16-4-54进行变式思维训练。利用楞次定律及右手定则均可以进行逆向判断。以上例题中，若已知感应电流 的方向，均可判断磁通量的变化特征或原磁场方向，可引导产生判断分析，通过这 种变式思维

8、训练，能很好地培养学生的创新意识。5补充练习。（1）判断部分AB在图示（16-4-6）匀强磁场中运动产生感应电流的方向。A图 16-4-6所示），XXX部分导体AB在匀强磁场中垂直切割磁感线时感应电流的方向（如图16-4-7 判定 AB 的运动方向。图 16-4-7 水平桌面上有矩形线圈，其正上方一条形磁铁自由下落（如图 16-4-8），试判断：线圈中感应电流方向。磁铁的加速度变化。磁铁的机械能变化。图 16-4-8 通电螺线管电路（如图 16-4-9），当发现中央套置的线圈出现图示感应电流 时，判断滑动变阻器的滑键的移动方向。 （可由课件展示）判断自由下落的条形磁铁竖直穿过水平固定的金属圆环

9、过 程（如图 16-4-10）时环中电流方向。【作业】由课本练习三至设计、改编问题，并讨论分析。【教学设计说明】1若安排两课时，建议第一课时以例1、例2 带动的问题分析为主，第二课时 主讲右手定则及扩展练习。2楞次定律是电磁学中的重要定律，由楞次定律的抽象性较强，使学生认识难 度提高，要求教师对学生的引导方式要灵活，运用中尽可能多一些演示实验，并配 合一些课件，使我们对电磁感应现象的研究更具体、更生动。不断验证理论判断的 准确性，会使学生更深刻地认识和理解楞次定律的本质，很好地抓住重点、突破难 点。3楞次定律的应用体现了电磁感应现象实际上是一种能的转化现象，本教案在 这一点上比教材更深了一步，希望教师根据自己学生的不同层次做策略性调整。