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1、导 入 新 课,说明：线圈中产生了电流。,如右图灵敏电流计显示，当条形磁体在线圈中上下运动时，指针发生了偏转。,（1）为什么在线圈中有电流？ （2）插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么？ （3）怎样才能判断感应电流方向呢？,从这节课开始，我们就来学习这方面的知识。,学生思考与讨论,第三节 楞次定律,教 学 目 标,1.知识与技能 通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述楞次定律的内容。 体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义，感受“磁通量变化”的方式和途径。 通过实验现象的直观比较，进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律。,2.过程与方法观察实验，体验电磁感应现象
2、中感应电流存在方向问题。 尝试用所学的知识，设计感应电流方向的指示方案，并动手实验操作。 关注实验现象的个性，找出实验现象的共性，并总结出规律，培养学生抽象思维能力和创新思维能力。,3.情感态度与价值观 热情:在实验设计,操作过程中逐步积蓄探究热情,培养学生勇于探究的精神。 参与:养成主动参与科学研究的良好学习习惯。 交流:在自由开放平等的探究交流空间,能互相配合,互相鼓励,友好评价,和谐相处。 哲学思考:能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识楞次定律。,教学重、难点,教学重点 楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。 教学难点 感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。 定律内容表述中“阻碍”二字
3、的理解。,本 节 导 航,1.理解楞次定律 2.楞次定律的应用 3.右手定则,1.理解楞次定律,楞次简介,楞次(Heinrich Friedrich Emil Lenz) 是俄国物理学家，1804年2月12日生于爱 沙尼亚多尔巴脱。他是彼得堡科学院院士，1834年起兼圣彼得堡大学物理教授。 楞次从青年时代开始研究电磁感应1831Michael Faraday发现电磁感应时，没有确定感应电流的方向。1834年Lenz研究电磁感应得到“楞次定律”。并独立地发现了电流的热效应规律焦耳楞次定律。 1865年2月10日楞次在罗马逝世。,四步骤,（1）查明电流表指针偏转方向、电流方向、线圈绕向三者之间的关
4、系 （2）实验演示并记录 （3）规律总结 （4）准确记忆楞次定律的具体内容,（1）查明电流表指针偏转方向、电流方向、线圈绕向三者之间的关系,第一次记录,第二次记录,第三次记录,第四次记录,（2）实验演示并记录,向下 向下 增加 向右 逆时针 向上 相反 阻碍增加,向下 向上 减小 向左 顺时针 向下 相同 阻碍减小,向上 向下 增加 向左 顺时针 向下 相反 阻碍增加,向上 向上 减小 向右 逆时针 向上 相同 阻碍减小,凡是由磁通量的增加引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的增加； 凡是由磁通量的减少引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的减少； 感应电流激发的磁场
5、总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。,（3）规律总结,感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。,（4）准确记忆楞次定律的具体内容,谁起阻碍作用感应磁场 阻碍的是什么原磁场的磁通量变化 怎样阻碍“增反减同”,来“拒”去“留” 阻碍的结果怎样减缓原磁场的磁通量的变化,理解“阻碍”含义时要明确：,楞次定律的两个推论：,（1）闭合电路面积的增、减总是要阻碍原磁通量的变化。 （2）闭合电路的移动（或转动）方向总是要阻碍原磁通量的变化。（一般情况下，同一闭合电路会同时存在上述两种变化）,当手持条形磁铁使它的一个磁极靠近闭合线圈的另一端时，线圈中产生了感应电流，获得了电能
6、。从能量守恒的角度看，这必定有其他形式的能在减少，或者说，有外力对磁体线圈这个系统做了功。 你能不能用楞次定律作出判断，手持磁体运动时我们克服什么做了功？,结论：外力克服磁体和螺线管之间作用力做功的过程就是能量转化的过程;否则,能量将无法转化或能量不守恒！,把磁体移近螺线管时，外力要克服磁体和螺线管间的斥力做功；让磁体离开螺线管时，外力要克服磁体和螺线管间的吸引力做功。你能从能量转化和守恒的角度解释这一现象吗？如果感应电流不是按照楞次定律所确定的方向流动，而是相反，那将会出现什么情况？,思考与讨论,2. 楞次定律的应用,（1）基本理解 （2）加深理解 （3）使用步骤 （4）应用举例,四步骤,
7、楞次定律是判定感应电流方向更普遍的方法，特别对感生的电磁感应现象更有效。 “右手定则”是应用楞次定律中的特例，对动生的电磁感应使用起来更简便。 特别申明：楞次定律比较难，要求大家努力学、仔细推敲、琢磨。,（1）基本理解, 两个磁场：原磁场及感应电流的磁场。 因果关系：原磁场磁通量的变化是因；感应电流的产生是果。 阻碍关系：感应电流的“磁场”阻碍原磁场的“磁通量的变化” 。 怎样阻碍：增反减同。 阻碍不是阻止:“阻碍”只能是原磁通量的变化变慢，但磁通量仍在变化。,（2）加深理解, 明确原磁场的磁感线分布特点及其方向； 明确穿过闭合电路的磁通量变还是不变?怎样变？ 根据楞次定律判断感应电流的磁场方
8、向。（增反减同） 利用安培定则（右手螺旋定则），逆向确定感应电流方向。,（3）使用步骤,例1.如图所示,光滑水平导轨处于竖直向下的匀强磁场B中,导体棒ab、cd静置于导轨上,并于导轨垂直,当cd在外力F作用下,以速度V匀速运动时 求:(1)闭合电路中的感应电流方向？ (2)导体棒ab的运动方向？,（4）应用举例,解:判断原磁场的方向。磁铁N极向下,可判断出穿过线圈的磁场方向向下。 根据安培定则，由感应电流的方向可判断出感应电流的磁场方向也向下。 穿过线圈的原磁场与感应电流的磁场方向相同，由楞次定律可判断出穿过线圈的磁通量减少。,例2.如图所示,已知线圈中的感应电流的方向,试判断条形磁铁是向上运
9、动,还是向下运动？,因此，可判断出条形磁铁是向上运动的,例3.甲、乙两块完全相同的电流表如图连接。若向右拔动乙表指针,求：甲表指针怎样偏转？,理论分析：向右拔动乙表指针产生感应电流,而感应电流又要阻碍向右拔动。感应电流方向应该是从乙表“”端流进，“+”端流出。此时，感应电流使甲表指针偏转,甲表指针左偏。 注意：电流从那边进，指针向那边偏(实验验证)。,例4：下图中弹簧线圈面积增大时，判断感应电流的方向是顺时针还是逆时针。,3. 右手定则,伸开右手，四指并拢且与拇指垂直；让磁感线垂直穿入手心，拇指指向速度方向，四指指向感应电流的方向。,右手定则示意图,右手定则,X X X X X X X X X
10、 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X,（1）右手定则是判定导体棒切割磁感线产生感应电流方向的。 （2）右手定则与楞次定律判断结果相同。在判定部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流时，右手定则更为简便。,X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .,判断电流I方向,判断电流I方向,判断速度
11、V方向,判断磁场B方向,两个通电的直导线平行放置，如图所示，线框从左移动到右边的过程中，线框中感应电流的方向如何？,电流方向不变，为顺时针方向。,X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X,线圈绕轴转动判断感应电流I的方向,X X X X X X X X X X X X,。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。,要使小环中产生如图所示的电流,大环中的电流方向如何?大小如何变化?,大环中的电流顺时针方向且变大,大环中的电流逆时针方向且变小,动画：楞次定律,1.楞次定律是普遍适用的。 2.导体切割磁感线时用右手定则方便。 3
12、.磁铁和线圈作相对运动时用“来拒去留”方便。,课 堂 小 结,1.如图所示，导线ab和cd相互平行，试确定在开关闭合和断开的瞬间，导线cd中感应电流的方向。,课 堂 练 习,2.如图所示，把一条形磁铁从闭合螺线管的右端插入，试判断螺线管里产生感应电流的方向。,N,v,3.如图，金属棒ab在匀强磁场中沿金属框架向右匀速运动，用右手定则和楞次定律两种方法判定ab导体中感应电流的方向。,4.一闭合的铜环放在水平桌面上，磁铁向下运动时，环的面积如何变化？,5.固定的长直导线中电流突然增大时，附近的导线框abcd整体受什么方向的力作用？,6.如图21所示，光滑固定导体轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平
13、行放于导轨上，形成一个闭合路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ） AP、Q将互相靠拢 BP、Q相互相远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g,M,N,P,Q,N,1.解答：从左侧看，感应电流沿顺时针方向。 2.解答：当闭合开关时，感应电流方向是由D到C。当断开开关时，感应电流方向是由C到D。 3.解答：线框ABCD中感应电流方向：A B C D,线框ABEF中感应电流方向：A B F E,可以用这两个先框中的任意一个判定导体AB中毒感应电流方向。 4.解答：从A到B：从上向下看为逆时针方向；从B到C：从上向下看也为逆时针方向。,课后习题答案,5.解答： （1）有感应电流 （2）没有
14、感应电流 （3）有感应电流 （4）当合上开关S的一瞬间，线圈P的左端为N极；当打开开关S的一瞬间，线圈P的右端为N级。,6.解答：用磁铁的任一极（如N极）接近A环是，穿过A环中的磁通量增加，根据楞次定律，A环将产生感应电流，阻碍磁铁与A环接近，A环将远离磁铁;同理，当磁铁远离A环是，A环中产生感应电流的方向将阻碍A环与磁铁远离，A环将靠近磁铁。由于B环是断开的，无论磁铁接近或远离B环，都不会在B环中形成感应电流，所以B环将不移动。,X X X D X X X X X C X X X X,7.解答： （1）圆盘中任意一根半径CD都在切割磁感线，这半径可以看成一个电源，根据右手定则可以判断，D点的电势比C点高，也就是说，圆盘边缘上的电势比圆心电势高，在CD之间接上用电器，转动的圆盘就可以为用电器供电。 （2）根据右手定则判断，D点电势比C点高，所以流过电阻R的电流方向自下向上。,
