2022年高中物理《電磁感應(yīng): 楞次定律》教案 選修3-2

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1、2022年高中物理《電磁感應(yīng): 楞次定律》教案 選修3-2 一、教學(xué)目標(biāo) 1.通過觀察演示實驗,探索和總結(jié)出感應(yīng)電流方向的一般規(guī)律. 2.掌握楞次定律和右手定則,并會應(yīng)用它們判斷感應(yīng)電流的方向. 二、重點、難點分析 使學(xué)生清楚地知道,引起感應(yīng)電流的磁通量的變化和感應(yīng)電流所激發(fā)的磁場之間的關(guān)系 是這一節(jié)課的重點,也是難點. 三、教具 演示電流計,線圈(外面有明顯的繞線標(biāo)志),導(dǎo)線兩根,條形磁鐵,馬蹄形磁鐵,線圈. 四、主要教學(xué)過程 (-)復(fù)習(xí)提問、引入新課 1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么? 2.在課本插圖中,將磁鐵

2、插入線圈時,線圈中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流?為什么?穿過線圈的磁通量,是怎樣變化的?將磁鐵拔出線圈時,線圈中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流?為什么?穿過線圈中的磁通量是怎樣發(fā)生變化的? 3.在做上述實驗時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流有何不同呢? 電流表指針有時向右偏轉(zhuǎn),有時向左偏轉(zhuǎn),感應(yīng)電流的方向不同. 怎樣確定感應(yīng)電流的方向呢?這就是我們這節(jié)課要解決的問題. (二)新課教學(xué) 1.實驗. (1)選舊干電池用試觸的方法確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。 明確:對電流表而言,電流從哪個接線柱流入,指針向哪邊偏轉(zhuǎn). (2)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的情

3、況. a.磁場方向不變,兩次改變導(dǎo)體運動方向,如導(dǎo)體向右和向左運動. b.導(dǎo)體切割磁感線的運動方向不變,改變磁場方向. 根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況,分別確定出閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向. 感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運動方向和磁場方向都有關(guān)系.感應(yīng)電流的方向可以用右手定則加以判定. 右手定則:伸開右手,讓拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi),讓磁感線垂直從手心進入,拇指指向?qū)w運動方向,其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向. (3)閉合電路的磁通量發(fā)生變化的情況: 實線箭頭表示原磁場方向,虛

4、線箭頭表示感應(yīng)電流磁場方向. 分析: (甲)圖:當(dāng)把條形磁鐵N極插入線圈中時,穿過線圈的磁通量增加,由實驗可知,這時感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反. (乙)圖:當(dāng)把條形磁鐵N極拔出線圈中時,穿過線圈的磁通量減少,由實驗可知,這時感應(yīng)電流的磁場方向踉磁鐵的磁場方向相同. (丙)圖:當(dāng)把條形磁鐵S極插入線圈中時,穿過線圈的磁通量增加,由實驗可知,這時感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反. (?。﹫D:當(dāng)條形磁鐵S極拔出線圈中時,穿過線圈的磁通量減少,由實驗可知,這時感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相同. 通過上述實驗,引導(dǎo)學(xué)

5、生認(rèn)識到:凡是由磁通量的增加引起的感應(yīng)電流,它所激發(fā)的磁場一定阻礙原來磁通量的增加;凡是由磁通量的減少引起的感應(yīng)電流,它所激發(fā)的磁場一定阻礙原來磁通量的減少.在兩種情況中,感應(yīng)電流的磁場都阻礙了原磁通量的變化. 楞次定律:感應(yīng)電流具有這樣的方向,就是感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化. 說明:對“阻礙”二字應(yīng)正確理解.“阻礙”不是“阻止”,而只是延緩了原磁通的變化,電路中的磁通量還是在變化的.例如:當(dāng)原磁通量增加時,雖有感應(yīng)電流的磁場的阻礙,磁通量還是在增加,只是增加的慢一點而已.實質(zhì)上,楞次定律中的“阻礙”二字,指的是“反抗著產(chǎn)生感應(yīng)電流的那個原因.”

6、 2.判定步驟(四步走). (1)明確原磁場的方向; (2)明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少; (3)根據(jù)楞次定律,判定感應(yīng)電流的磁場方向; (4)利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向. 3.練習(xí): (1)如圖所示,導(dǎo)體桿ah向右運動對,電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向. 用兩種方法判斷: 用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向跟用右手定則判斷的結(jié)果是一致的.右手定則可看作是 楞次定律的特殊情況.對于團合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況,用右手定則來判斷感應(yīng)電流的方向往往比用楞次定律簡便. (2)如圖所示,

7、試判斷發(fā)生如下變化時,在線框abed中是否有感應(yīng)電流?若有,指出感應(yīng)電流的方向? ①b向外拉; ②b向里壓; ③線框abcd向上運動; ④線框abcd向下運動; ⑤線框abcd向左運動; ③P向上滑動; ③P向下滑動; ③以MN為軸,錢框向里轉(zhuǎn); ③以ab為軸,cd向外轉(zhuǎn); @以ad為軸,bc向里轉(zhuǎn). (三)課堂小結(jié) 1.右手定則是楞次定律的特例. 楞次定律和右手定則都是用來判定感應(yīng)電流方向的.但有手定則只局限于判定導(dǎo)體切割 磁感線的情況;而楞次定律則適用于一切

8、電磁感應(yīng)過程,因此,可以把右手定則看作是楞次定律的特殊情況. 2.楞次定律符合能的轉(zhuǎn)化和守恒定律. 楞次定律實質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的體現(xiàn). 舉例: ( 1)導(dǎo)體 ah向有運動,閉合回路磁通量增加.“感應(yīng)電流的磁通量阻礙原磁通量的增加”,因此,回路中感應(yīng)電流為逆時針方向.在這一過程中完成了機械能 電能 內(nèi)能的轉(zhuǎn)化. (2)條形磁鐵自上向下運動時,通過閉合回路的磁通量增加,感應(yīng)電流“阻礙原磁通增加”,盡管不知條形磁鐵下端是什么極,但可以肯定,導(dǎo)體ab、cd互相靠攏以阻礙內(nèi)部磁通量增加. 在這一過程中,完成了機械能 電能 機械能 內(nèi)能的轉(zhuǎn)化. 上述的“阻礙”過程,事實上就是一個其它形式能向電能轉(zhuǎn)化的過程.

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