高二物理楞次定律

新课标人教版课件系列《高中物理》选修3-24.4《楞次定律》教学目标•（一）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。•（二）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。•（三）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。•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。•教学难点•楞次定律的理解及实际应用。•教学方法•发现法，讲练结合法•教学用具•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。1、电流的磁效应和电磁感应现象?2、通电螺线管的磁感线方向怎样判断?3、产生感应电流的条件是什么?只要穿过闭合电路的磁通量变化,就有感应电流.产生感应电流的条件是：插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?猜想与假设：你认为感应电流的方向可能与哪些因素有关?原磁场的方向磁通量的变化1、感应电流的方向与原磁场的方向有什么关系?2、感应电流的方向与磁通量的变化有什么关系?器材?电路?实验方案?NS+G实验器材：条形磁铁、螺线管、灵敏电路计+G负进左偏正进右偏用试触法由实验，你可以总结出感应电流的方向由什么因素决定吗?上面的实验用简单的图表示为：可以根据图示概括出感应电流的方向与磁通量变化的关系吗?示意图感应电流方向(俯视）线圈中磁通量的变化线圈中磁场的方向S极拔出S极插入N极拔出N极插入向下减小顺时针向上向上减小顺时针逆时针增加S向下增加逆时针NGGNGSG原磁场方向原磁场磁通量的变化很难！是否可以通过一个中介——感应电流的磁场来描述感应电流与磁通量变化的关系?磁铁磁场的变化在线圈中产生了感应电流,而感应电流本身也能产生磁场,感应电流的磁场方向既跟感应电流的方向有联系,又跟引起磁通量变化的磁场有关系.下面就来分析这三者之间的关系!示意图感应电流的磁场方向感应电流方向(俯视）线圈中磁通量的变化线圈中磁场的方向S极拔出S极插入N极拔出N极插入向下减小顺时针向下向上向上减小顺时针逆时针向下向上增加S向下增加逆时针向上NGGNGSG原磁场方向原磁场磁通量的变化B感Φ原增减与B原与B原阻碍变化反同1、内容：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“增反减同”楞次(1804～1865)俄国物理学家和地球物理学家.16岁时以优异成绩从中学毕业后进入大学,26岁当选为俄国科学院候补院士,30岁时升为正式院士,并被其他院士推选为圣彼得堡大学第一任校长.学生中的“物理学家”楞次在中学时期就酷爱物理学，成绩突出。1820年他以优异成绩考入杰普特大学，学习自然科学。1823年他还在三年级读书，就因为物理成绩优秀被校方选中，以物理学家的身分参加了环球考察。1828年2月16日，楞次向彼得堡皇家科学院作了考察成果汇报，由于报告生动、出色，被接收为科学院研究生。楞次2、理解“阻碍”：谁起阻碍作用?阻碍什么?阻碍不是相反、阻碍不是阻止如何阻碍?感应电流的磁场引起感应电流的磁通量的变化“增反减同”使磁通量的变化变慢结果如何?从相对运动看:GNSSNNGNGSGNSSSN3、拓展：感应电流的磁场总要阻碍相对运动.“来拒去留”思考题：通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向，并总结判断感应电流方向的步骤。vI分析：1、原磁场的方向：向里2、原磁通量变化情况：减小3、感应电流的磁场方向：向里4、感应电流的方向：顺时针明确研究对象原磁通量变化?原磁场方向?楞次定律感应电流磁场方向感应电流方向安培定则法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，软铁环上绕有A、B两个线圈，当A线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈B中的感应电流沿什么方向?例题1感I感“增反减同”如图所示,在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD,线圈与导线始终在同一个平面内.线圈在导线的右侧平移时,其中产生了A→B→C→D→A方向的电流.请判断，线圈在向哪个方向移动?分析：研究对象——矩形线圈由线圈中感应电流的方向，据右手螺旋定则可以判断感应电流磁场方向：楞次定律——原磁通量变化:线圈是向左移动的！例题2原磁场的方向：向里向外增大“增反减同”•【例3】如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()•A．P、Q将相互靠拢•B．P、Q将相互远离•C．磁铁的加速度仍为g•D．磁铁的加速度小于gNSabbBF×磁铁向下运动练习3•[解析]解法一：设磁铁下端为N极，如右图所示，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向．可见，PQ将互相靠拢．由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结果．•解法二：根据楞次定律的另一表述——感应电流的效果，总要反抗产生感应电流的原因，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近．所以，P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g.•[答案]AD“来拒去留”SN练习1“增反减同”、“来拒去留”、“增缩减扩”,这些现象的共同本质是什么？阻碍磁通量的变化楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映.为什么会出现这种现象?这些现象的背后原因是什么?1、楞次定律的内容：从磁通量变化看：感应电流总要阻碍磁通量的变化从相对运动看：感应电流总要阻碍相对运动课堂小结：ΔφI感B感阻碍3、楞次定律中“阻碍”的含意：不是相反、不是阻止；可理解为“增反减同”，“结果”反抗“原因”2、楞次定律中的因果关系：“来拒去留”“增缩减扩”如何判定I方向楞次定律相对运动增反减同来拒去留磁通量变化能量守恒当闭合导体的一部分做切割磁感线的运动时，怎样判断感应电流的方向?假定导体棒AB向右运动1、我们研究的是哪个闭合电路?2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小?3、感应电流的磁场应该是沿哪个方向?4、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向?ABEF增大垂直纸面向外向上2、适用范围:闭合电路一部分导体切割磁感线产生感应电流.1、右手定则:伸开右手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,拇指指向导体运动的方向,四指所指的方向就是感应电流的方向.例与练13、在图中CDEF是金属框，当导体AB向右移动时，请用楞次定律判断ABCD和ABFE两个电路中感应电流的方向。我们能不能用这两个电路中的任一个来判定导体AB中感应电流的方向？ABCD中感应电流方向：A→B→C→D→AABFE中感应电流方向：A→B→F→E→AAB中感应电流方向：A→B1、楞次定律适用于由磁通量变化引起感应电流的一切情况;右手定则只适用于导体切割磁感线.“右手定则”是“楞次定律”的特例.2、在判断导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则与楞次定律是等效的,右手定则比楞次定律方便.判断“力”用“左手”,判断“电”用“右手”.“四指”和“手掌”的放法和意义是相同的，唯一不同的是拇指的意义.2、如图,导线AB和CD互相平行,在闭合开关S时导线CD中感应电流的方向如何?ABSCDGI×××××××××ו••••例与练24、一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，由图示位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ．在这个过程中，线圈中感应电流：A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.从Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.从Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动ⅠⅡⅢabcdA例与练33、如图,M、N是套在同一铁芯上的两个线圈,M线圈与电池、电键、变阻器相连,N线圈与R’连成一闭合电路.当电键合上后,将图中变阻器R的滑片向左端滑动的过程中,流过电阻R’的感应电流什么方向?B感BI例与练4例与练5线圈内磁通量增加时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲磁场方向向下磁通量增加逆时针（俯视）向上乙磁场方向向上磁通量增加顺时针（俯视）向下当线圈内磁通量增加时,可以得出什么结论?线圈内磁通量减少时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙磁场方向向下磁通量减少顺时针（俯视）向下丁磁场方向向上磁通量减少逆时针（俯视）向上当线圈内磁通量减少时,可以得出什么结论?观察现象磁极运动方向原磁场方向及变化感应电流的磁场方向阻碍原磁通量NS+G