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高中素质练习教案

发表时间:2020-11-25

楞次定律学案及课件和练习。

一名优秀的教师就要对每一课堂负责,教师要准备好教案,这是教师需要精心准备的。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助教师能够更轻松的上课教学。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?小编经过搜集和处理,为您提供楞次定律学案及课件和练习,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

第三节:楞次定律学案
【学习目标】
(1)、理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义,能初步应用楞次定律判定感应电流方向,理解楞次定律与能量守恒定律是相符的
(2)、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。
(3)、学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。
(4)、通过对楞次定律的探究过程,培养自己的空间想象能力。
【学习重点】应用楞次定律(判感应电流的方向)
【学习难点】理解楞次定律(“阻碍”的含义)
【学习方法】实验法、探究法、讨论法、归纳法
【教具准备】
灵敏电流计,线圈(外面有明显的绕线标志),导线若干,条形磁铁,线圈
【教学过程】
一、温故知新:
1、要产生感应电流必须具备什么样的条件?

2、磁通量的变化包括哪情况?
二、引入新课
1、问题1:如图,已知通电螺线管的磁场方向,问电流方向?

2、问题2:如图,在磁场中放入一线圈,若磁场B变大或变小,问
①有没有感应电流?
②感应电流方向如何?

3、感应电流不是个好“孩子”。感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系?

三、新课学习
1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考:
(1)、灵敏电流计的作用是什么?为什么用灵敏电流计而不用安培表?

(2)、为什么本实验研究的是螺线管中的感应电流,而不是单匝线圈或其它导体中的感应电流?

2、实验内容:
研究影响感应电流方向的因素按照图所示连接电路,并将磁铁向线圈插入或从线圈拔出等,分析感应电流的方向与哪些因素有关。
3、学生探究:研究感应电流的方向
(1)、探究目标:
(2)、探究方向:
(3)、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线)
(4)、探究过程
NS磁铁在管上静止不动时磁铁在管中静止不动时
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原来磁场的方向
原来磁场的磁通量变化
感应磁场的方向
原磁场与感应磁场方向的关系
感应电流的方向(螺线管上)
(5)、学生带着问题分组讨论:
问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?

问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。

问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论?

相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。师巡视各组的情况,然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流,师生共同讨论,形成结论。
教学中,学生概括多种多样,有的也非常准确到位,甚至于出乎意料,如:
概括1:
概括2:
概括3:
……
总结规律:原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相,有阻碍变作用
原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相,有阻碍变作用
结论:
投影展示楞次定律内容及其理解:
4、楞次定律——感应电流的方向
(1)、内容:。
(2)、理解:
①、阻碍既不是也不等于,增反减同
②、注意两个磁场:磁场和电流磁场
③、在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。
强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解:
a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要磁通量的变化。
b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要相对运动。
④、感应电流的方向即感应电动势的方向
⑤、阻碍的过程中,即一种能向转化的过程
例:上述实验中,若条形磁铁是自由落体,则磁铁下落过程中受到向上的阻力,即机械能→电能→内能
(3)、应用楞次定律步骤:
①、明确磁场的方向;
②、明确穿过闭合回路的是增加还是减少;
③、根据楞次定律(增反减同),判定的磁场方向;
④、利用判定感应电流的方向。
(4)、楞次定律的应用
例:两同心金属圆环,使内环A通以顺时针方向电流,现使其电流增大,则在大环B中产生的感应电流方向如何?若减小电流呢?

5、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
问题1:当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化,从而使回路中产生感应电流,这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向吗?

问题2:用楞次定律判断感应电流的过程很复杂,能否找到一种很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?

(1)、右手定则的内容:伸开手让拇指跟其余四指,并且都跟手掌在
内,让磁感线从掌心进入,指向导体运动方向,其余四指指向的就是导体中方向
(2)、适用条件:的情况
(3)、说明:
①、右手定则是楞次定律的特例,用右手定则求解的问题也可用楞次定律求解
例:分别用右手定则和楞次定律判断
通过电流表的电流方向(课本P204(3))

②、右手定则较楞次定律方便,但适用范围较窄,而楞次定律应用于所有情况
③、当切割磁感线时电路不闭合,四指的指向即感应电动势方向(画出等效电源的正负极)
6、巩固练习
例1:为什么闭合回路完全在垂直匀强磁场的面内切割磁感线时回路中无感应电流?

例2:如图所示,平行金属导轨的左端连有电阻R,金属导线框ABCD的两端用金属棒跨在导轨上,匀强磁场方向指向纸内。当线框ABCD沿导轨向右运动时,线框ABCD中有无闭合电流?____;电阻R上有无电流通过?____

【学习小结】
1、楞次定律的内容: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。
2、判定感应电流方向的步骤
3、右手定则确定感应电流的方向

【课后作业】选修3-2课本第12页“思考与讨论”1、2、3、4题
课后作业:第13页1、2、3、4题
【学习心得】

相关知识

楞次定律课件+学案+同步练习+基础夯实训练


一名优秀的教师就要对每一课堂负责,作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,使教师有一个简单易懂的教学思路。那么,你知道教案要怎么写呢?下面是小编帮大家编辑的《楞次定律课件+学案+同步练习+基础夯实训练》,但愿对您的学习工作带来帮助。

第三节:楞次定律学案
【学习目标】
(1)、理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义,能初步应用楞次定律判定感应电流方向,理解楞次定律与能量守恒定律是相符的
(2)、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。
(3)、学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。
(4)、通过对楞次定律的探究过程,培养自己的空间想象能力。
【学习重点】应用楞次定律(判感应电流的方向)
【学习难点】理解楞次定律(“阻碍”的含义)
【学习方法】实验法、探究法、讨论法、归纳法
【教具准备】
灵敏电流计,线圈(外面有明显的绕线标志),导线若干,条形磁铁,线圈
【教学过程】
一、温故知新:
1、要产生感应电流必须具备什么样的条件?

2、磁通量的变化包括哪情况?

二、引入新课
1、问题1:如图,已知通电螺线管的磁场方向,问电流方向?

2、问题2:如图,在磁场中放入一线圈,若磁场B变大或变小,问
①有没有感应电流?
②感应电流方向如何?

3、感应电流不是个好“孩子”。感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系?

三、新课学习
1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考:
(1)、灵敏电流计的作用是什么?为什么用灵敏电流计而不用安培表?

(2)、为什么本实验研究的是螺线管中的感应电流,而不是单匝线圈或其它导体中的感应电流?

2、实验内容:
研究影响感应电流方向的因素按照图所示连接电路,并将磁铁向线圈插入或从线圈拔出等,分析感应电流的方向与哪些因素有关。
3、学生探究:研究感应电流的方向
(1)、探究目标:
(2)、探究方向:
(3)、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线)
(4)、探究过程
NS磁铁在管上静止不动时磁铁在管中静止不动时
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原来磁场的方向
原来磁场的磁通量变化
感应磁场的方向
原磁场与感应磁场方向的关系
感应电流的方向(螺线管上)
(5)、学生带着问题分组讨论:
问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?

问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。

问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论?

相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。师巡视各组的情况,然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流,师生共同讨论,形成结论。
教学中,学生概括多种多样,有的也非常准确到位,甚至于出乎意料,如:
概括1:
概括2:
概括3:
……
总结规律:原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相,有阻碍变作用
原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相,有阻碍变作用
结论:
投影展示楞次定律内容及其理解:
4、楞次定律——感应电流的方向
(1)、内容:。
(2)、理解:
①、阻碍既不是也不等于,增反减同
②、注意两个磁场:磁场和电流磁场
③、在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。
强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解:
a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要磁通量的变化。
b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要相对运动。
④、感应电流的方向即感应电动势的方向
⑤、阻碍的过程中,即一种能向转化的过程
例:上述实验中,若条形磁铁是自由落体,则磁铁下落过程中受到向上的阻力,即机械能→电能→内能
(3)、应用楞次定律步骤:
①、明确磁场的方向;
②、明确穿过闭合回路的是增加还是减少;
③、根据楞次定律(增反减同),判定的磁场方向;
④、利用判定感应电流的方向。
(4)、楞次定律的应用
例:两同心金属圆环,使内环A通以顺时针方向电流,现使其电流增大,则在大环B中产生的感应电流方向如何?若减小电流呢?

5、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
问题1:当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化,从而使回路中产生感应电流,这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向吗?
问题2:用楞次定律判断感应电流的过程很复杂,能否找到一种很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?

(1)、右手定则的内容:伸开手让拇指跟其余四指,并且都跟手掌在
内,让磁感线从掌心进入,指向导体运动方向,其余四指指向的就是导体中方向
(2)、适用条件:的情况
(3)、说明:
①、右手定则是楞次定律的特例,用右手定则求解的问题也可用楞次定律求解
例:分别用右手定则和楞次定律判断
通过电流表的电流方向(课本P204(3))
②、右手定则较楞次定律方便,但适用范围较窄,而楞次定律应用于所有情况
③、当切割磁感线时电路不闭合,四指的指向即感应电动势方向(画出等效电源的正负极)
6、巩固练习
例1:为什么闭合回路完全在垂直匀强磁场的面内切割磁感线时回路中无感应电流?

例2:如图所示,平行金属导轨的左端连有电阻R,金属导线框ABCD的两端用金属棒跨在导轨上,匀强磁场方向指向纸内。当线框ABCD沿导轨向右运动时,线框ABCD中有无闭合电流?____;电阻R上有无电流通过?____

【学习小结】
1、楞次定律的内容: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。
2、判定感应电流方向的步骤
3、右手定则确定感应电流的方向

【课后作业】选修3-2课本第12页“思考与讨论”1、2、3、4题
课后作业:第13页1、2、3、4题
【学习心得】

楞次定律


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助教师掌握上课时的教学节奏。怎么才能让教案写的更加全面呢?下面的内容是小编为大家整理的楞次定律,供您参考,希望能够帮助到大家。


选修3-2第四章电磁感应
第3节《楞次定律》
一、教材分析
楞次定律是二期课改教材的拓展课中重要的一节,它对判断感应电流的方向,以及理解电磁感应现象中能量转化的规律有重要的意义,对右手定则的理解也有帮助。
二、教学目标
1、知识与技能:
(1)、理解楞次定律的内容。
(2)、能初步应用楞次定律判定感应电流方向。
(3)、理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。
(4)、理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。
2、过程与方法
(1)、通过观察演示实验,探索和总结出感应电流方向的一般规律
(2)、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,培养学生观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。
3、情感态度与价值观
(1)、使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。
(2)、培养学生的空间想象能力。
(3)、让学生参与问题的解决,培养学生科学的探究能力和合作精神。
三、教学重点难点
重点:理解楞次定律并能利用其判断感应电流的方向
难点:对楞次定律“阻碍变化”的理解
四、学情分析
我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。学生对产生感应电流的条件有了清醒的认识,本节课针对感应电流的方向做一个探究。学生实验能力、语言表达能力、团队合作能力等都能够得到很好的锻炼。
五、教学方法
1.类比法:将感应电流比喻成一个专门与“父母”“对着干”的“坏孩子”,不仅将抽象的内容生动具体化,还调节了课堂气氛。
2.实验法:教师演示实验学生实验
3.学案导学:见后面的学案。
4.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:导学案、学生实验器材
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:分小组合作学习,分6个学习小组。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
运用磁铁推、拉闭合的金属圆环这个奇妙的物理现象来导入今天的楞次定律这堂课。感应电流是个坏“孩子”。感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系?本节课我们就来一起探究感应电流与磁通量的关系。即楞次定律。
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一:研究感应电流的方向
(1)、探究目标:找这两个磁场的方向关系的规律。
(2)、探究方向:从磁铁和线圈有磁力作用入手。
(3)、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线)
(4)、探究过程
NS磁铁在管上静止不动时磁铁在管中静止不动时
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原来磁场的方向向下向下向上向上向下向上向下向上
原来磁场的磁通量变化增大减小增大减小不变不变不变不变
感应磁场的方向向上向下向下向上无无无无
原磁场与感应磁场方向的关系相反相同相反相同————————
感应电流的方向(螺线管上)向上向下向下向上无无无无
(5)、学生带着问题分组讨论:
问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?
问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。
问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论?
学生四人一组相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。师巡视各组的情况,然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流,师生共同讨论,形成结论。
探究二、分析归纳论证、得出结论。
概括1:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
概括2:感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化
概括3:感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起它的那个原因
教师应充分肯定他们的结论,并对出现的问题进行讨论、纠正,
总结规律:原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相反,有阻碍变大作用
原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相同,有阻碍变小作用
结论:增反减同
展示多媒体课件再次看看多媒体模拟的电磁感应中感应电流的产生过程。
投影展示楞次定律内容及其理解:
探究三、楞次定律——感应电流的方向
(1)内容: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。
(师指出上述结论是物理学家楞次概括了各种实验结果提出的,并对楞次的物理学贡献简单介绍)
(2)理解:
①、阻碍既不是阻止也不等于反向,增反减同“阻碍”又称作“反抗”,注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化
②、注意两个磁场:原磁场和感应电流磁场
③、学生在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。
根据标出的磁极方向总结规律:
感应电流的磁场总是磁体阻碍相对运动。“你来我不让你来,你走我不让你走”
强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解:
a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要阻碍磁通量的变化。
b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。
④、感应电流的方向即感应电动势的方向
⑤、阻碍的过程中,即一种能向另一种转化的过程
例:上述实验中,若条形磁铁是自由落体,则磁铁下落过程中受到向上的阻力,即机械能→电能→内能
(3)应用楞次定律步骤:
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(增反减同),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)楞次定律的应用
例:两同心金属圆环,使内环A通以顺时针方向电流,现使其电流增大,则在大环B中产生的感应电流方向如何?若减小电流呢?
解:⑴由安培定则A环中电流产生的磁场方向向里
⑵穿过大环的磁通量增大
⑶由楞次定律可知感应电流的磁场向外
⑷由安培定则得外环感应电流为逆时针
同理当电流减小时,外环中感应电流方向为顺时针
(5)楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
问题1:当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化,从而使回路中产生感应电流,这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向吗?
答:当然可以用楞次定律来判断感应电流的方向,如果导体棒ab向右运动,则由楞次定律可知,穿过闭合回路的磁通量增加,则感应磁场就要与原磁场方向相反,即感应磁场方向向外,所以感应电流的方向adcba
问题2:用楞次定律判断感应电流的过程很复杂,能否找到一种很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?
答:有简单的方法,如果我们仔细研究电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向,就能找出一种方法——右手定则:
(6)右手定则
(1)右手定则的内容: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,让磁感线垂直从掌心进入,拇指指向导体运动方向,其余四指指向的就是导体中感应电流方向
(2)适用条件:切割磁感线的情况
(3)说明:
①、右手定则是楞次定律的特例,用右手定则求解的问题也可用楞次定律求解
②、右手定则较楞次定律方便,但适用范围较窄,而楞次定律应用于所有情况
③、当切割磁感线时电路不闭合,四指的指向即感应电动势方向(画出等效电源的正负极)
(四)反思总结,当堂检测。
(五)发导学案、布置预习。
在下一节课我们一起来学习楞次定律。这节课后大家可以先预习这一部分,着重分析科学家是如何设计实验,如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、楞次定律
1.内容: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。
2、理解:
二、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
(1)、右手定则的内容: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,让磁感线垂直从掌心进入,拇指指向导体运动方向,其余四指指向的就是导体中感应电流方向
(2)、适用条件:切割磁感线的情况
(3)、说明:
①、右手定则是楞次定律的特例,用右手定则求解的问题也可用楞次定律求解
②、右手定则较楞次定律方便,但适用范围较窄,而楞次定律应用于所有情况
③、当切割磁感线时电路不闭合,四指的指向即感应电动势方向(画出等效电源的正负极)
十、教学反思
1、在课堂教学中注重多种能力的培养:
本节内容应以实验为主,通过实验总结楞次定律。通常情况,都是由教师演示,学生观察,得出结论。但本节课以学生为主,让学生实验,得出结论,验证结论等等,教师只起引导和组织的作用,这样不仅能让学生对楞次定律理解深刻,而且也培养了学生实验操作技能以及分析、归纳、概括、总结等逻辑思维能力。
2、用现代化教学手段进行教学:
虽说实物演示最直观明了地反映事物的某些现象,但通过它我们只能看到一些宏观现象,对定律微观本质的分析(比如:磁极周围的磁感线既看不见,又摸不着)就无能为力了,教师将现代化教学手段
引进课堂,应用生活中的有趣物理实验,生动形象地展示两磁场间阻碍作用,不仅突出本节的重点,还突破了难点,使学生对定律有一个深刻理解,生动的记忆,同时又激发了学生的学习兴趣。
3、采用类比教学变抽象为具体:
本节课除了采用常规的启发式、实验等直观教学法等,还特别注意利用比喻的方法,尤其对于楞次定律这一类字数少但难理解和记忆内容,教师在师生得出定律之后,将定律概括成“增之减之,减之增之”八个字,方便了学生理解和记忆,之后又做个拟人化的比喻,将感应电流比喻成一个专门与“父母”“对着干”的“坏孩子”,不仅将抽象的内容生动具体化,还调节了课堂气氛。
4、注重德育渗透
这一节课讲授的楞次定律是从实验分析开始,归纳概括出初步结论后,再用实验来验证,不仅体现物理学科是实验学科的特点,培养了学生实事求是,严谨的科学态度,还符合辩证法中从实践中来,再回到实验中去的认识规律,达到对学生的辩证唯物主义教育。
十一、学案设计(见下页)

《楞次定律》学案


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“《楞次定律》学案”,供您参考,希望能够帮助到大家。

《楞次定律》学案

一、教材分析:
本节课教学内容是人教版教材,高中物理选修3-2第一章第三节“感应电流的方向——楞次定律”。楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分,它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点,是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。
由于此定律所牵涉的物理量和物理规律较多,只有对原磁场方向、原磁通量变化情况、感应电流的磁场方向、以及会用安培定则进行正确的判定,才能得到正确的感应电流的方向。同时,学生还必须能正确运用安培定则,左手定则,安培定则解决问题,所以这部分内容也是电学部分的一个难点。
二、教学重难点:
教学重点:理解感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系。
教学难点:根据教学目标,进行实验设计与操作。
三、学情分析:
学生已经掌握了磁通量的概念,并会分析磁通量的变化。已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。学生已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。
四、教学目标:
1.知识与技能
(1)会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。
(2)会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。
(3)会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。
2.过程与方法
(1)通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。
(2)通过楞次定律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验在物理学发展过程中的作用。
(3)通过实验探究,学会用实验探究的方法研究物理问题。
3.情感态度与价值观
(1)通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍,让学生发展对科学的好奇心与求知欲,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
(2)通过实验学会与他人主动交流合作,培养团队精神。
五、设计思路:
本节作为一堂物理规律课的教学,重点在于指导学生思考问题的方法和利用实验研究物理规律的手段,为此本课采用学生分组随堂实验探究的操作模式,学生在老师的启发和帮助下通过自己实验操作来发现、解决问题,获取新知识。
为了突破难点本课利用引导探究式教学法,课堂教学设计是这样的:创设一个问题情景→学生讨论、猜想→设计实验→探索实验→(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→课堂练习。
在教学过程中,抓住知识的产生过程,积极引导学生主动探究,突出学生的课堂教学的主体地位。
六、器材准备:
多媒体平台、线圈、条形磁铁、导线、干电池、条形磁铁、灵敏电流计、楞次定律演示器.
七、教学过程:
(一)、新课引入(提出问题)
1、提问:如何判断闭合电路中是否能产生感应电流?
2、再问:那如何判断电磁感应中感应电流的方向呢?
教师提出本课的教学目标:“探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场之间的关系。”
(二)、新课教学
1、猜想:感应电流是由线圈中磁场变化引起的,所以感应电流的方向与原磁场的变化情况有关。
2、实验方案的设计与制定
为了检验各自猜想的正确性,分小组利用手中的实验器材(线圈、条形磁铁、灵敏电流计、导线)设计实验方案。教师可以利用以下几个问题进行引导:
(1)、如何知道引起感应电流的线圈中原磁场的方向与变化?
(2)、如何知道感应电流的方向?(教师演示说明灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系。请学生用一节旧电池与滑动变阻器串联后与灵敏电流计相连,观察电流分别从两个接线柱流入电流计时,指针的偏转方向,确定所用电流计的电流方向与指针偏转方向的关系。同时提醒学生不同的电流计电流方向与指针的偏转方向关系不同)
(3)、如何知道感应电流激发的磁场的方向?
学生:根据实验要求利用(灵敏电流计,标明导线绕向的线圈,条形磁铁,导线等)实验器材设计出实验电路图,说明实验操作过程,并设计出实验现象记录表格。
学生可能通过磁铁的运动改变线圈磁场;也可能用电磁铁代替磁铁,通过电磁铁的运动、滑动变阻器的滑动或电键的通断控制磁场变化等。
根据巡查的情况,挑选具有典型代表性的方案让学生上台介绍说明,并利用实物投影仪显示。最后根据老师和同学们的建议,修订完善一个简单易做的实验方案。)方案如下:
高中物理《楞次定律》教学设计
条形磁铁运动的情况
N极向下
插入线圈
N极向上
拔出线圈
N极向下
插入线圈
N极向上
拔出线圈
原磁场方向(向上或向下)
穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少)
感应电流的方向(流过灵敏电流计的方向)
感应电流的磁场方向(向上或向下)
实验结论
3.实验操作
要求学生根据实验方案进行电路图连接与实验操作,并填好实验现象记录表格。
教师巡查,提醒学生实验操作的规范性,及时帮助学生解决实验中遇到的问题。
4、寻找规律,得出结论
提出问题:闭合电路中感应电流也要激发磁场,那么感应电流所激发磁场的方向与引起感应电流的原磁场之间有什么关系呢?
引导1:感应电流产生磁场的方向是否始终与原磁场的方向相同或相反?
回答小结:不一定。有时相同,有时相反。
引导2:在什么情况下,B感与B原同向?在什么情况下,B感与B原反向?
回答小结:当Φ原增大时,B感与B原相反;当Φ原减小时;B感与B原相同。(进一步探讨关系)
引导3:你认为感应电流产生的磁场对磁通量的变化起什么作用?(提炼关系)
回答小结:当Φ原增大时,B感与B原相反,它不想让穿过线圈的磁通量增大;当Φ原减小时;B感与B原相同,它不想让穿过线圈的磁通量减小。即B感对磁通量的变化起阻碍作用
得出初步结论:感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
5.结论验证
教师:上述结论是否在任何情况下都适用?大家可以利用其他实验方法进行验证,将实验用的电路图显示在屏幕上。
高中物理《楞次定律》教学设计
学生实验操作:同组的两个同学分别将原、副线圈的电路接好并弄清楚导线的绕向,接好后将原线圈放入副线圈中。分别验证电键闭合、断开瞬间和电阻大小改变时,感应电流的方向与用结论判断的是否一致,并完成表格的填写。
K闭合瞬间
K断开瞬间
R变大时
R变小时
原磁场方向
原磁通量的变化情况
理论判断感应电流的方向
实验中感应电流的方向
理论判断与实验是否一致
教师:总结得出楞次定律
内容: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──楞次定律对“阻碍”的理解:当Φ原增大时,B感与B原相反;当Φ原减小时;B感与B原相同。即“增反减同”。
6.应用练习,指导实践
例:如图所示,试画出合上电键K时,线圈B中的感应电流方向。
高中物理《楞次定律》教学设计
启发学生按照一定的思路及步骤解决问题。
第一步:画出通电线圈A的磁场的磁感线,并使之穿过线圈B
第二步:分析可知,原磁场在线圈B中的磁通量增强,据楞次定律,让学生判断:两磁场的磁感线方向应相反。请同学画出线圈B中感应电流磁场的磁感线(虚线所示)
第三步:借助右手螺旋法则判断感应电流方向,并标在图上
课堂练习:
1、如图,无限长通电直导线旁有一个矩形线圈,当线圈远离直导线时,判断感应电流的方向
2、如图,方形区域内为匀强磁场,在矩形线圈从左到右穿过的整个过程中,判断感应电流的方向。
高中物理《楞次定律》教学设计高中物理《楞次定律》教学设计
7、总结深化,加深理解:
针对刚才实验,引导学生进一步理解“阻碍”二字:
a、谁起阻碍作用?——感应电流的磁场
b、阻碍什么?——引起感应电流的磁通量的变化
c、如何阻碍?——增反减同
d、阻碍结果呢?——阻碍不是相反,阻碍不是阻止,阻碍使磁通量的变化延缓。
引申:针对刚才实验,从线圈与磁铁相互作用的角度再来探讨。
(1)从导体和磁体的相对运动的角度上看:电磁感应的效果是阻碍它们的相对运动;
(2)楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现.
从能量转换的角度来分析:螺线管中用楞次定理得出的感应电流所形成的磁场,在螺线管上端为N极,这个N极将排斥外来的条形磁铁的运动,条形磁铁受此排斥力的作用而运动速度逐渐减小,即动能要减少;要维持其运动速度则需要有外力对磁铁做功.可见,电磁感应现象中线圈的电能是外部的机械能通过做功转化而来的.因此,楞次定理与能量转换与守恒规律是相符合的
(3)总结楞次定律的三种表述方式:
表述一:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化;
表述二:导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍相对运动;
表述三:感应电流的方向,总是阻碍引起它的原电流的变化
(4)楞次定律的表现形式:增反减同,来拒去留。
(三)、作业布置:阅读教材,完成课后练习1-6
八、板书设计
(一)楞次定律:
1、内容: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。
2、理解:
(1)、“阻碍”不等于相反,不能阻止。
(2)、“阻碍”的表现形式:增反减同、来拒去留。
3、判断感应电流方向的步骤:
(1)判断回路中原磁场的方向及磁通量的变化情况
(2)根据楞次定律判断感应磁场的方向;
(3)根据感应磁场的方向,利用安培定则判断感应电流的方向

§4.3楞次定律


§4.3楞次定律
[学习目标]
1.知道楞次定律的内容,理解感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化的含义
2.会利用楞次定律判断感应电流的方向
3.会利用右手定则判断感应电流的方向

[自主学习]

注意:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,是“阻碍”“变化”,不是阻止变化,阻碍的结果是使磁通量逐渐的变化。如果引起感应电流的磁通量增加,感应电流的磁场就跟引起感应电流的磁场方向相反,如果引起感应电流的磁通量减少,感应电流的磁场方向就跟引起感应电流的磁场方向相同。楞次定律也可理解为“感应电流的磁场方向总是阻碍相对运动”。
1.磁感应强度随时间的变化如图1所示,磁场方向垂直闭合线圈所在的平面,以垂直纸面向里为正方向。t1时刻感应电流沿方向,t2时刻感应电流,t3时刻感应电流;t4时刻感应电流的方向沿。

2.如图2所示,导体棒在磁场中垂直磁场方做切割磁感线运动,则a、b两端的电势关系是。
[典型例题]
例1如图3所示,通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上,A环在螺线管的正中间;当螺线管中电流减小时,A环将:
(A)有收缩的趋势(B)有扩张的趋势
(C)向左运动(D)向右运动

分析:螺线管中的电流减小,穿过A环的磁通量减少,由楞次定律感应电流的磁场阻碍磁通量的减少,以后有两种分析:(1)感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同,感应电流的磁感线也向左,由安培定则,感应电流沿逆时针方向(从左向右看);但A环导线所在处的磁场方向向右(因为A环在线圈的中央),由左手定则,安培力沿半径向里,A环有收缩的趋势。(2)阻碍磁通量减少,只能缩小A环的面积,因为面积越小,磁通量越大,故A环有收缩的趋势。A正确
例2如图4所示,在O点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判断导线环在磁铁插入过程中如何运动?
分析:磁铁向导线环运动,穿过环的磁通量增加,由楞次定律感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,导线环向右运动阻碍磁通量的增加,导线环的面积减小也阻碍磁通量的增加,所以导线环边收缩边后退。此题也可由楞次定律判断感应电流的方向,再由左手定则判断导线环受到的安培力,但麻烦一些。
[针对训练]
1.下述说法正确的是:
(A)感应电流的磁场方向总是跟原来磁场方向相反
(B)感应电流的磁场方向总是跟原来的磁场方向相同
(C)当原磁场减弱时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同
(D)当原磁场增强时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同
2.关于楞次定律,下列说法中正确的是:
(A)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强
(B)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱
(C)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
(D)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
3.如图5所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感应电流方向(有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是:
(A)电流由b向a,安培力向左
(B)电流由b向a,安培力向右
(C)电流由a向b,安培力向左
(D)电流由a向b,安培力向右
4.如图6所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是:
(A)有顺时针方向的感应电流
(B)有逆时针方向的感应电流
(C)先逆时针后顺时针方向的感应电流
(D)无感应电流
5.如图7所示,螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁突然向左抽出时,A点的电势比B点的电势;当磁铁突然向右抽出时,A点的电势比B点的电势。
6.对楞次定律的理解:从磁通量变化的角度来看,感应电流总是;从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总是要;从能量转化与守恒的角度来看,产生感应电流的过程中能通过电磁感应转化成电能.
7、楞次定律可以理解为以下几种情况
(1)若因为相对运动而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍相对运动
(2)若因为原磁场的变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍原磁场的变化
(3)若因为闭合回路的面积发生变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍面积的变化
(4)若因为电流的变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍电流的变化
综合以上分析,感应电流引起的效果总是阻碍(或反抗)产生感应电流的。
[能力训练]

1.如图8所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB在同一平面内,当P远离AB运动时,它受到AB的磁场力为:
(A)引力且逐渐减小(B)引力且大小不变
(C)斥力且逐渐减小(D)不受力
2.如图9所示,当条形磁铁运动时,流过电阻的电流方向是由A流向B,则磁铁的运动可能是:
(A)向下运动(B)向上运动
(C)若N极在下,向下运动(D)若S极在下,向下运动
3.如图10所示,a、b两个同心圆线圈处于同一水
平面内,在线圈a中通有电流I,以下哪些情况可以使
线圈b有向里收缩的趋势?
(A)a中的电流I沿顺时针方向并逐渐增大
(B)a中的电流I沿顺时针方向并逐渐减小
(C)a中的电流沿逆时针方向并逐渐增大
(D)a中的电流沿逆时针方向并逐渐减小
4.如图11所示,两同心金属圆环共面,其中大闭合圆环与导轨绝缘,小圆环的开口端点与导轨相连,平行导轨处在水平面内,磁场方向竖直向下,金属棒ab与导轨接触良好,为使大圆环中产生图示电流,则ab应当:
(A)向右加速运动(B)向右减速运动
(C)向左加速运动(D)向左减速运动
5.一环形线圈放在匀强磁场中,第一秒内磁感线垂直线圈平面向里,磁感应强度随时间的变化关系如图12所示,则第二秒内线圈中感应电流大小变化和方向是:
(A)逐渐增加逆时针
(B)逐渐减小顺时针
(C)大小恒定顺时针
(D)大小恒定逆时针

6.如图13所示,Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘,由于它的转动,使得金属环P中产生了逆时针方向的电流,则Q盘的转动情况是:
(A)顺时针加速转动
(B)逆时针加速转动
(C)顺时针减速转动
(D)逆时针减速转动
7.如图14所示,三角形线圈abc与长直导线彼此绝缘并靠近,线圈面积被分为相等的两部分,导线MN接通电流的瞬间,在abc中
(A)无感应电流
(B)有感应电流,方向a—b—c
(C)有感应电流,方向c—b—a
(D)不知MN中电流的方向,不能判断abc中电流的方向
8.如图15所示,条形磁铁从h高处自由下落,中途穿过一个固定的空心线圈,K断开时,落地时间为t1,落地速度为V1;K闭合时,落地时间为t2,落地速度为V2,则:t1t2,
V1V2。
9、如图16所示,在两根平行长直导线M、N中,通过同方向、同强度的电流,导线框ABCD和两导线在同一平面内。线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动。在移动过程中,线框中产生感应电流的方向是()
A.沿ABCDA,方向不变。
B.沿ADCBA,方向不变。
C.由沿ABCDA方向变成沿ADCBA方向。
D.由沿ADCBA方向变成沿ABCDA方向。

10.如图17所示,面积为0.2m2的100匝的线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,t=0时磁场方向垂直纸面向里.磁感强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t)T,已知R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=3OμF.线圈A的电阻不计.求:
(1)闭合S后,通过R2的电流大小和方向.
(2)闭合S一段时间后再断开,S断开后通过R2的电量是多少?

[学后反思]
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参考答案
自主学习1.逆时针无有顺时针2.
针对训练1.C2.D3.D4.A5.高高6.阻碍磁通量的变化
阻碍相对运动是其它形式的7.磁通量的变化
能力训练1.A2.D3.BD4.BC5.D6.BC7.D8.
9.B10.(1)0.4Aab(2)