楞次定律

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、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，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

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，请发送邮件至 lxy@jiyifa.cn 举报，一经查实，本站将立刻删除。