高二物理4.3《楞次定律》2學(xué)案（人教版選修3-2）

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111 4.4 楞次定律 教學(xué)目標(biāo) （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們直接參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，體驗(yàn)了一次自然規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中的樂趣和美的享受，并在頭腦中進(jìn)一步強(qiáng)化“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一辯證唯物主義觀點(diǎn)。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：1．楞次定律的獲得及理解。 2．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。 3．利用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電流的方向。 教學(xué)難點(diǎn)：楞次定律的理解及實(shí)際應(yīng)用。 教學(xué)方法發(fā)現(xiàn)法，講練結(jié)合法 教學(xué)手段 干電池、靈敏電流表、外標(biāo)有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線。 教學(xué)過程 一、基本知識(shí) 1．實(shí)驗(yàn)． (1)選舊干電池用試觸的方法查明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(gè)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況． a．磁場方向不變，兩次改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，如導(dǎo)體向右和向左運(yùn)動(dòng)． b．導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向． 感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)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(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)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(shí)線箭頭表示原磁場方向，虛線箭頭表示感應(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(shí)，穿過線圈的磁通量增加，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)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(shí)，穿過線圈的磁通量減少，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場方向跟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(shí)，穿過線圈的磁通量增加，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反． (丁)圖：當(dāng)條形磁鐵S極拔出線圈中時(shí)，穿過線圈的磁通量減少，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)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(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)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． 2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：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(shí)，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(diǎn)而已．實(shí)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(gè)原因．” 3、應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的步驟(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． 4、推論：當(dāng)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)可用右手定則來判定，即大拇指與四指垂直，讓磁感線垂直穿過手心，大拇指指向?qū)Ь€的運(yùn)動(dòng)方向，則四指的指向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向 二、例題分析 例1、在勻強(qiáng)磁場中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈M相接，如圖，導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面。欲使M所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況可能是 A、勻速向右運(yùn)動(dòng) B、加速向右運(yùn)動(dòng) C、減速向右運(yùn)動(dòng) D、加速向左運(yùn)動(dòng) 例2、如圖，水平地面上方有正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，電場豎直向下，磁場垂直紙面向里，半圓形鋁框從直徑出于水平位置時(shí)開始下落，不計(jì)阻力，a、b兩端落到地面的次序是 A、a先于b B、b先于a C、a、b同時(shí)落地 D、無法判定 例3、如圖，電容器PQ的電容為10mF，垂直于回路的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度以510-3T/s的變化率均勻增加，回路面積為10-2m2。則PQ兩極電勢差的絕對值為 V。P極所帶電荷的種類為 ，帶電量為 C。 三、練習(xí)與作業(yè) 1、一根沿東西方向的水平導(dǎo)線，在赤道上空自由落下的過程中，導(dǎo)線上各點(diǎn)的電勢 A、東端最高 B、西端最高 C、中點(diǎn)最高 D、各點(diǎn)一樣高 2、如右圖，勻強(qiáng)磁場垂直于圓形線圈指向紙里，a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)，現(xiàn)用外力作用在上述四點(diǎn)，將線圈拉成正方形，設(shè)線圈導(dǎo)線不可伸長，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中 A、線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流 B、線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應(yīng)電流 C、線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向先是abcd，后是adcb D、線圈中無感應(yīng)電流 3、如右圖，一均勻的扁平條形磁鐵的軸線與一圓形線圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重合。為了在磁鐵開始運(yùn)動(dòng)時(shí)在線圈中得到逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，磁鐵的運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)是 A、 N極向紙內(nèi)，S極向紙外，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) B、S極向紙內(nèi)，N極向紙外，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) C、使磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D、使磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 4、如右圖，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合距形導(dǎo)線框，E是電源，當(dāng)滑線變阻器R的滑片P自左向右滑行時(shí)，線框ab將 A、保持靜止不動(dòng) B、沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) C、沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) D、 發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 111