高中人教版 (新课标)3 楞次定律教案设计

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楞次定律是电磁学内容的一个重要规律，是本章的两个教学重点之一。法拉第电磁感应定律和楞次定律分别揭示了电磁感应现象中所产生感应电流的大小和方向与磁通量的变化关系。从内容的相关性来看，楞次定律所涉及的内容比较全面。电、磁、力、运动、能量等方面均有涉及。从不同角度理解和运用楞次定律，有利于锻炼学生的思维能力。
本节内容属于物理规律的教学，并且感应电流的方向和引起感应电流的磁场的方向之间的联系比较隐蔽，学生不易理解和掌握，应用自然也就更难了。所以本节课的重点是理解定律内容、应用定律的步骤、分析定律与能量守恒定律的联系等方面。难点在于规律内容的理解和定律的应用。
二．教学目标：
1．知识与技能
（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）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。
（3）能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向。
（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。
2．过程与方法
（1）通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总结得出结论。
（2）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。
3．情感、态度与价值观
在本节课的学习中，同学们直接参与物理规律的发现过程，体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受，并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
三．教学重点、难点：
1．教学重点：
（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。
2．教学难点：楞次定律的理解及实际应用。
四．教学方法：发现法，讲练结合法
教具：干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。
五．教学过程
1．基本知识
（1）实验．
①选旧干电池用试触的方法查明电流方向与电流表
指针偏转方向的关系．
明确：对电流表而言，电流从哪个接线柱流入，
指针向哪边偏转．
②闭合电路的一部分导体做切割磁感线的情况．
Ⅰ．磁场方向不变，两次改变导体运动方向，如导体向右和向左运动．
Ⅱ．导体切割磁感线的运动方向不变，改变磁场方向．
根据电流表指针偏转情况，分别确定出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生的感应电流方向．
感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向都有关系．感应电流的方向可以用右手定则加以判定．
右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动方向，其余四指指的就是感应电流的方向．
③闭合电路的磁通量发生变化的情况：
实线箭头表示原磁场方向，虚线箭头表示感应电流磁场方向．
分析：
(甲)图：当把条形磁铁N极插入线圈中时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反．
(乙)图：当把条形磁铁N极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同．
(丙)图：当把条形磁铁S极插入线圈中时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反．
(丁)图：当条形磁铁S极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同．
通过上述实验，引导学生认识到：凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场一定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，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少．在两种情况中，感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化．
（2）实验结论：楞次定律--感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
说明：对“阻碍”二字应正确理解．“阻碍”不是“阻止”，而只是延缓了原磁通的变化，电路中的磁通量还是在变化的．例如：当原磁通量增加时，虽有感应电流的磁场的阻碍，磁通量还是在增加，只是增加的慢一点而已．实质上，楞次定律中的“阻碍”二字，指的是“反抗着产生感应电流的那个原因．”
（3）应用楞次定律判定感应电流的步骤(四步走)．
①明确原磁场的方向；
②明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；
③根据楞次定律，判定感应电流的磁场方向；
④利用安培定则判定感应电流的方向．
（4）推论：当导线切割磁感线时可用右手定则来判定，即大拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导线的运动方向，则四指的指向为感应电流的方向。
六．知识总结与迁移：
1．知识要点：见导纲
2．课堂练习：
（1）据楞次定律知感应电流的磁场一定是 ( )
A．与引起感应电流的磁场反向 B．阻止引起感应电流的磁通量变化
C．阻碍引起感应电流的磁通量变化 D．使电路磁通量为零
d
a
b
B
（2）如图所示，磁场与导电线框平面垂直，线框的ab边可以在框架上自由滑动，则（ ）
A．当ab向右滑动时,感应电流在线框内产生的磁场方向与原磁场方向相同
B．当ab向右滑动时,感应电流在线框内产生的磁场方向与原磁场方向相反
C．当ab向左滑动时,感应电流在线框内产生的磁场方向与原磁场方向相同
D．当ab向左滑动时,感应电流在线框内产生的磁场方向与原磁场方向相反
（3）c
d
a
b
如图所示，将一矩形导体框拉入一匀强磁场，在进入过程中穿过线圈的
磁通量变化情况是_________，感应电流的磁场对磁通量变化起_______
作用，导体框中感应电流方向是_______.
（4）判定下列情况下,矩形线圈中的电流方向.
A．当通电直导线的电流增大时.
B．当通电直导线的电流不变时,线圈向右运动时.
C．当通电直导线的电流不变时,线圈向左运动时(没越过导线)
S
N
（5）如图所示，将一条形磁铁从螺线管拔出过程中穿过螺线管的磁通量变化情况是
_______，螺线管中产生的感应电流的磁感线方向是向___________，条形
磁铁受到螺线管的作用力方向是________，螺线管受到条形磁铁的作用力
B
F
a
b
c
d
方向是_________.
（6）线圈abcd进入和穿出过程中感应电流的方向，并判定感应电流所受的
磁场力的方向.
（7）如图所示，将一条形磁铁N极向下插入一闭合的螺线管中线管的
过程中，螺线管中产生感应电流，则下列说法正确的是：（ ）
A．螺线管的下端是N极
B．螺线管的上端是N极
C．流过电流表的电流是由上向下
D．流过电流表的电流是由下向上
（8）线圈与小量程电流表G连成闭合电路，一条形磁铁从线圈的左边A处
向右运动，经过线圈中部处，再运动导线圈的右边C处，则（ ）
G
C
A
N
S
S
N
B
A．从 A到B的过程中，流过电流表的感应电流的方向向右
B．从 A到B的过程中，流过电流表的感应电流的方向向左
C．从 B到C的过程中，流过电流表的感应电流的方向向右
D．从 B到C的过程中，流过电流表的感应电流的方向向左
（9）在下列闭合电路中，当导体运动时，电路中产生感应电流，如下图中正确表示电流方向、磁场方向和导线运动方向的图是（ ）
七．课后作业：完成导纲