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1、第四节第四节 楞次定律的应用楞次定律的应用 教学目标 一、知识目标 1.熟练运用楞次定律判断感应电流的方向. 2.熟练运用楞次定律,则感应电流的方向判断引起感应电流的原磁场方向及磁通量变化. 3.理解楞次定律与能的转化和守恒定律的一致性. 4.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. 二、能力目标 通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力. 三、德育目标 能量守恒和辩证法渗透在教学中,对学生进行辩证唯物主义思想教育. 教学重点 1.应用楞次定律判断感应电流的方向. 2.利用右手定则判断导体切割磁感线时,感应电流方向的判断. 教学难点 确
2、定原磁场的方向和磁通量的变化. 教学方法 讲练结合的方法 教学用具 线圈、灵敏电流计、磁铁、投影片、投影仪. 课时安排 1 课时 教学过程 投影本节课学习目标 1.应用楞次定律判断感应电流的方向. 2.应用楞次定律,由感应电流的方向判断原磁场方向及磁通量变化. 3.掌握右手定则.知道右手定则实际上是楞次定律的具体形式. 学习目标完成过程 一、引入新课 上节课讲了楞次定律,其内容是什么?(由学生回答)而操作步骤又是什么?(由学生回答) 1.明确原磁场的方向. 2.明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少. 3.根据楞次定律确定感应电流的磁场方向. 4.利用安培定则确定感应电流的方向. 这节课我们通
3、过应用练习,训练楞次定律运用的熟练程度,同时加深对楞次定律的理解. 板书第四节 楞次定律的应用 二、进行新课 板书一、应用楞次定律,判定感应电流的方向. 1.原磁场为条形磁铁的磁场 例 1 (可用幻灯片展示)一个接通灵敏电流计的螺线管,当磁铁的 S 极移近或远离螺线管 时判断感应电流的方向. (引导学生操作楞次定律) 板书(1)条形磁铁移近螺线管(如图所示) 确定线圈所在区域磁场分布,及磁场方向;(判断:原磁场方向向上,有向上的磁感线穿过螺线管) 确定穿过闭合回路的磁通量的变化;(判断:当 S 极靠近螺线管时,穿过螺线管的磁通量 增加) 由楞次定律可知,感应电流的磁场;(判断:由于感应电流的磁
4、场要阻碍磁通量的增加,因 此感应电流的磁场方向跟原来的磁场方向相反) 利用安培定则确定感应电流方向.(如图) 板书磁通量增加,感应电流磁场与原磁场反向 (2)条形磁铁离开螺线管 判断原磁场方向;(向上) 判断穿过螺线管的磁通量变化;(减少) 由楞次定律确定感应电流的磁场方向;(与原磁场方向相同,体现“阻碍”特征) 由安培定则确定感应电流的方向.(如右图) 板书磁通量减少,感应电流的磁场与原磁场同向. 提示:图中实线表示磁铁的磁感线,虚线表示感应电流的磁感线. 板书注意 1:感应电流的磁场对原磁场的作用,“阻碍”相对运动. 注意 2:磁通量变化过程,对应克服磁场力做功过程,伴随其他形式能转 化为
5、电能过程,说明楞次定律是能的转化和守恒定律的表 现形式. 板书2.原磁场为电流的磁场例 2 一可控通电螺线管 A,外套一个闭合螺线管 B(如图),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) 板书(1)当 A 中电流增加时,判断 B 中感应电流方向. 转化俯视平面图,显示原磁场的方向(如图);(演示:合电键以及使 R 减小,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,B 中感应电流的磁场“阻碍”磁通量的增加;(向
6、外) 由安培定则,B 中感应电流方向得以判定.(逆时针) 注意:1.对 A:内=外,而外只有一部分穿过 B,则穿过 B 的磁通量向里. 2.当电流增加时,A 线圈的磁场增强,内(即总磁通量)、外都增加，但外增加的部 分，有些落在 B 线圈外部，则穿过 B 向里的磁通量增加。 板书 （2）当 A 中电流减少时，判断 B 中感应电流方向. 原磁场方向向里;(如图) 当 A 中电流减少时,穿过 B 向里的磁通量减少; 由楞次定律,B 中感应电流的磁场“阻碍”磁通量的减少；（向 里）由安培定则，B 中感应电流方向得以判定.(顺时针) 板书小结:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化就产生感应电流,且感应电流
7、的方向 一定遵循楞次定律. (让学生注意理论判定与演示实验一致.) 练习 1:(可由幻灯片展示)判断自由下落的条形磁铁竖直穿过水平放置 的金属圆环过程(如图),环中的感应电流方向. 结论:(由上向下看)感应电流先逆时针方向后顺时针方向. 推理:条形磁铁中点过线圈平面时,穿过线圈的磁通量最大. 注意:引导学生由楞次定律直接判断,也可以利用楞次定律的变通形式“阻碍”相对运动 来判断. 板书2.利用右手定则,判断导体切割磁感线. 例 3 (可由幻灯片展示)(课本图 17-25 甲),判断导体棒中感应电流方向. (原理图参见课本图 17-25 乙) (1)由楞次定律,判定感应电流方向顺时针. (2)右
8、手定则:(回顾初中知识)判断金属棒中感应电流方向由 AB 注意:1.这里可叙述右手定则的内容,并让学生加强记忆. 2.右手定则建立了 I感、B、v 三者的方向关系. 板书右手定则与楞次定律本质一致,在导体切割磁感线时,用右手定则判断感应电流 方向更简便. 板书3.利用楞次定律及右手定则均可以进行逆向判断. 三个例题中,若已知感应电流的方向,判断磁通量的变化特征或原磁场方向,通过变式思 维训练,培养学生创新意识. 三、小结 本节课主要学习了应用楞次定律判断感应电流方向的方法,而且知道了右手定则是上述 应用的一个特例. 四、作业 1.练习三写在作业本上. 2.复习本节内容. 五、板书设计判断感应电
9、流的方向 . 4. 3. 2. 1电流的方向利用安培定则确定感应流的磁场方向据楞次定律确定感应电量是增加还是减少明确穿过闭合电路磁通明确原来磁场的方向六、本节优化训练设计 1.下列说法中正确的是 A.导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流 B.导体做切割磁感线的运动,导体内一定产生感应电流 C.闭合电路的磁场中做切割磁感线运动,电路中一定会产生感应电流 D.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流 2.恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导体线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做 下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流 A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B.线圈沿自身所在的平面做
10、加速运动C.线圈绕任意一条直径做匀速转动 D.线圈绕任意一条直径做变速转动 3.如图所示,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在 匀强磁场外,若要使线圈产生感应电流,下列说法中可行的是 A.将线圈向左平移小段距离B.将线圈向下平移 C.以 ab 为轴转动(小于 90)D.以 ad 为轴转动(小于 90) 4.闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中,如图所示,当铜环向右移动时(金属框 不动),下列说法中正确的是 A.铜环内没有感应电流产生,因为磁通量没有发生变化 B.金属框内没有感应电流产生,因为磁通量没有发生变化 C.金属框 ab 边中有感应电流,因为回路 abfgea 中磁量
11、增加了 D.铜环的半圆 egf 中有感应电流,因为回路 egfdce 中的磁通量减 少 5.如图所示,在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接触 点 1,现把它扳向触点 2,则在此过程中,流过电阻 R 的感应电流的方向 是 A.先由 P 到 Q,再由 Q 到 P B.先由 Q 到 P,再由 P 到 Q C.始终由 Q 到 P D.始终由 P 到 Q 6.如图所示,线框水平向右通过有限区域的匀强磁场 B 的过程中,则回路中 产生感应电流的情况是 A.始终没有B.始终有 C.只有进入过程中有D.穿出过程中有,进入过程中也有 7.如图所示,当磁场的磁感应强度 B 增强时,内外金属环上的感应电流的 方向应为 A.内环顺时针,外环逆时针 B.内环逆时针,外环顺时针 C.内外环均为顺时针D.内外环均为逆时针 8.如图所示,在开关 K 从位置 1 拨到位置 2 过程中,电流计中的电流方 向是 A.从 A 流向 B B.从 B 流向 A C.先从 A 流向 B,再从 B 流向 A D.先从 B 流向 A，再从 A 流向 B 参考答案: 1.D 2.CD 3.ACD 4.C 5.C 6.D 7.A 8.D
