电磁感应全章教案.doc

第十六章 电磁感应 一、电磁感应现象一、教学目标 1在物理知识方面 （1）理解什么是电磁感应现象； （2）掌握产生感应电流的条件 2在能力培养方面 通过观察演示实验，归纳、概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、概括能力二、重点、难点分析 1重点：使学生掌握只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流 2难点：闭合电路磁通量的变化三、教具 蹄形磁铁，条形磁铁，电流计，原副线圈，滑动变阻器，开关，导线若干，电池，计算机，演示切割磁感线及磁通量变化软件四、主要教学过程 （）发现电磁感应现象的背景 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流能够产生磁场电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在着联系，受到这一发现的启发，人们开始考虑这样一个问题：既然电流能够产生磁场，反过来，利用磁场是不是能够产生电流呢？不少科学家进行了这方面的探索，英国科学家法拉第，坚信电与磁有密切的联系经过10年坚持不懈的努力，于1831年终于取得了重大的突破，发现了利用磁场产生电流的条件 （二）用实验方法研究产生感应电流的条件实验1： 导体不动； 导体向上、向下运动； 导体向左或向右运动 引导学生观察实验并进行概括 归纳：闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时，电路中就有电流产生 用计算机模拟“切割磁感线”的运动 理解“导体做切割磁感线运动”的含义：切割磁感线的运动，就是导体运动速度的方向和磁感线方向不平行 问：导体不动，磁场动，会不会在电路中产生电流呢？实验2： 用计算机模拟“条形磁铁插入、拔出螺线管 注意：条形磁铁插入、拔出时，弯曲的磁感线被切割，电路中有感应电流 引导学生观察实验并进行概括：无论是导体运动，还是磁场运动，只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动，闭合电路中就有电流产生 过渡：闭合电路的一部分导体切割磁感线时，穿过电路的磁感线条数发生变化如果导体和磁场不发生相对运动，而让穿过闭合电路的磁场发生变化，会不会在电路中产生电流呢？实验3： 线圈电路接通、断开； 滑动变阻器滑动片左、右滑动 在观察实验现象的基础上，引导学生分析上述现象的物理过程：因为电流所激发的磁场的磁感应强度B总是正比于电流强度I，即BI电路的闭合或断开控制了电流从无到有或从有到无的变化；变阻器是通过改变电阻来改变电流的大小的，电流的变化必将引起闭合电路磁场的变化，穿过闭合电路的磁感线条数的变化磁通量发生变化，闭合电路中产生电流用计算机模拟电路中S断开、闭合，滑动变阻器滑动时，穿过闭合电路磁场变化情况： 不论是导体做切割磁感线的运动，还是磁场发生变化，实质上都是引起穿过闭合电路的磁通量发生变化综上所述，总结出： 1不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流 2产生感应电流的条件 （1）电路必须闭合； （2）磁通量发生变化 引导学生分析磁通量发生变化的因素： 由 =B S sin可知：当磁感应强度B发生变化；线圈的面积S发生变化；磁感应强度B与面积S之间的夹角发生变化这三种情况都可以引起磁通量发生变化 3举例（1）闭合电路的一部分导体切割磁感线：（2）磁场不变，闭合电路的面积变化： （3）线圈面积不变，线圈在不均匀磁场中运动： （4）线圈面积不变，磁场不断变化： （三）课堂小结产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化这里关键要注意“闭合”与“变化”两词就是说在闭合电路中有磁通量穿过但不变化，即使磁场很强，磁通量很大，也不会产生感应电流当然电路木闭合，电流也不可能产生二、法拉第电磁感应定律感应电动势的大小一、设计思想法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。从知识发展来看，它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系，又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。它既是本章的教学重点，也是教学难点。在学习本节内容之前，学生已经掌握了恒定电流、电磁感应现象和磁通量的相关知识，并且也知道了变化量和变化率的概念。学生已经具备了很强的实验操作能力，而且本节课的实验也是上节课所演示过的，只不过研究的侧重点不同。因此，有条件的学校可将本节课的演示实验改为学生分组实验。另外，学生对物理学的研究方法已有较为深刻的认识，在自主学习、合作探究等方面的能力有了较高的水平。本节课的重点法拉第电磁感应定律的建立过程，设计中采用了让学生自己设计方案，自己动手做实验，思考讨论，教师引导找出规律的方法，使学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。对于公式，让学生自己根据法拉第电磁感应定律，动手推导，使学生深刻理解。本节课的难点是对、物理意义的理解，在难点的突破上，采用了类比的方法。把、E和、a类比起来，使学生更容易理解、和E之间的联系。二、教学目标（一）知识和能力目标1知道感应电动势的概念，会区分、的物理意义。2理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，并能应用解答有关问题。3知道公式的推导过程及适用条件，并能应用解答有关问题。4通过学生对实验的操作、观察、分析，找出规律，培养学生的动手操作能力，观察、分析、总结规律的能力。（二）过程与方法目标1教师通过类比法引入感应电动势，通过演示实验，指导学生观察分析，总结规律。2学生积极思考认真比较，理解感应电动势的存在，通过观察实验现象的分析讨论，总结影响感应电动势大小的因素。（三）情感、态度、价值观目标1通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养学生之间的团队合作精神。2让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，增进学生学习物理的情感。三、教学重点法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式、的理解。四、教学难点对、物理意义的理解。五、教学准备准备实验仪器：电流计、蹄形磁铁、螺线管、铁芯、学生电源、变阻器、开关、导线若干。（若为分组实验，应准备若干组器材）六、教学过程（一）引入新课教师和学生一起回顾第一节中的三个实验。在这三个实验中，闭合电路中都产生了感应电流，则电路中必须要有电源，电源提供了电动势，从而产生电流。在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？本节课我们就来共同研究这个问题。（二）讲授新课 感应电动势电源能够产生电动势，那么在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。学生思考讨论：如下图所示的三个实验中，分别是哪部分相当于电源？图1图2图3图1中电源是导体棒AB，图2中电源是螺线管B，图3中电源也是螺线管B。学生思考讨论：产生感应电流的闭合电路断开，还有没有感应电动势？引导学生：电路断开就相当于接入一个阻值无穷大的电阻，电流为零，但是依然有电动势。教师总结：可见，感应电动势才是电磁感应现象的本质，电磁感应现象重要的是看感应电动势的有无。下面我们就来共同研究感应电动势的大小跟哪些因素有关。学生探究活动：如何通过上图所示的三个实验来研究影响感应电动势的大小因素呢？引导学生：对于闭合电路电阻是一定的，可以通过电流表指针偏转的角度大小来确定电路中感应电流的大小，从而确定感应电动势的大小。如何改变电路中电流的大小？学生设计的可能方案如下：1如图1所示电路，通过改变导体棒做切割磁感线运动的速度大小，来研究影响感应电动势大小的因素。2如图2所示电路，通过改变条形磁铁插入和拔出螺线管的速度大小，来研究影响感应电动势大小的因素。3如图3所示电路，通过改变滑动变阻器滑片移动的速度大小，来研究影响感应电动势大小的因素。安排学生分组实验（为了节省时间，可将学生分为三大组，每一大组只做上述方案中的一个实验，每一大组适当的分为几个小组。做完实验后由各组长上报实验结果，然后由教师在提炼总结）。结论：1感应电动势的大小，与导体棒切割磁感线的速度大小有关。速度越大，产生的感应电动势越大。2感应电动势的大小，与条形磁铁插入或拔出螺线管的速度大小有关，速度越大，产生的感应电动势越大。3感应电动势的大小，与滑动变阻器滑片移动的速度大小有关。速度越大，产生的感应电动势越大。学生思考讨论：认真分析三个实验及其结论，找出共同的规律。引导学生：产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。对于图1所示实验，磁场的磁感应强度不变，通过导体棒做切割磁感线的运动，改变了闭合电路的面积，从而改变穿过该电路的磁通量，从而产生了感应电动势。导体棒运动越快，则回路面积变化也越快，使得磁通量的变化越快，而电流表指针偏转角度越大，说明感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关。磁通量变化越快，感应电动势越大。让学生自己分析另外两个实验，总结结论共同规律：感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关。磁通量的变化快慢如何表示呢？（从数学角度定量的表示）设时刻t1时穿过闭合电路的磁通量为1，时刻t2时穿过闭合电路的磁通量为2，则在时间tt2t1内磁通量的变化量为21，磁通量的变化快慢可以用单位时间内磁通量的变化量来表示，也叫磁通量的变化率。（对于、和E，学生很难理解它们之间的关系的，教师可将、E和、a类比起来，学生较容易接受。） 法拉第电磁感应定律1内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。2表达式：写成等式形式，乘上比例系数k即k3单位：E（V），（Wb），t（s）上式中的常数k等于多少呢？请同学们证明1V1Wbs，则k1（提示学生注意证明1V1Wbs，实际上是证明VWbs，在证明的过程中注意导出单位是如何定义的，要把对应的公式联系起来，这个证明对学生来说，难度较大，教师可根据情况适当提示）。k=1，则可把上表达式写成E=。学生思考讨论：上面讨论的是闭合电路由单匝线圈构成的，设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量的变化率都相同，那么整个线圈中的感应电动势又如何表示？n匝线圈可以看成是由n个单匝线圈串联而成，因此整个线圈中的感应电动势是单匝线圈的n倍，即E=n。 导体棒切割磁感线的感应电动势学生思考讨论：如图所示把矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分ab的长度是，以速度向右运动，产生的感应电动势怎么表示？ 图4 图5在t时间内可动部分由原来的位置ab移到a1b1，这时线框的面积变化量，穿过闭合电路的磁通量的变化量，代入公式中，得到。 对于上式的成立有什么条件限制吗？（引导学生分析所设的物理过程的特殊性）上述物理过程所设磁场为匀强磁场，另外不难看出，磁感应强度方向、导体棒放置的方向和导体棒的运动方向是相互垂直的。所以其成立的条件是：匀强磁场；B、L、相互垂直。学生思考讨论：通常我们还会遇到如上图5所示，导体棒垂直纸面放置，磁场竖直向下，导体棒运动方向与导体棒本身垂直，但与磁场方向有夹角。此时产生的感应电动势又如何表示呢？我们知道，只有在导体棒做切割磁感线运动时，才产生感应电动势，若导体棒平行磁感线运动，则不能产生感应电动势。所以可将其速度分解为垂直磁感线的分量1sin和平行磁感线的分量2cos，后者不切割磁感线，不产生感应电动势。前者切割磁感线，产生的感应电动势为BL1BLsin。可见，导体棒切割磁感线时产生的感应电动势的大小，跟磁感应强度B、导线长度L、运动速度以及运动方向和磁感线方向的夹角的正弦sin成正比。（三）课堂小结通过本节课的学习，同学们要掌握计算感应电动势大小的方法，理解公式和的意义。但是电流也是有方向的，电流的方向又如何确定呢？这将是下节课要学习的内容。三、楞次定律感应电流的方向【数学结构】 一、电磁感应现象1.认真做好演示实验，在实验过程中注意引导学生注意观察实验装置，实验过程中的关键物理过程，实验现象，在此基础上认真分析实验，教材中的实验是矣。 2.定义：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 二、产生感应电流的条件 在图1所示实验时，指明线圈B与电流组成一个闭合回路，线圈A通过滑动变阻器，电键与直流电源组成电路，接通电键线圈A有电流而产生磁场，这是观察的基础。 注意观察：关闭电链瞬间，电流计指针发生偏转，记住偏转方向，关闭电键后，线圈A中电流稳定后，电流计指针又指示零，线圈B中在关闭电键瞬间产生感应电流，而后无感应电流。引导学生分析此过程的条件和结论。应为：闭合电路中磁通量发生变化，在闭合电路中产生感应电流。 打开电键；让滑动变阻器滑动头滑动，观察指针偏转情况，结论应是：无论用什么方法使B线圈中磁通量发生变化，都能在线圈B所在的闭合电路中产生感应电流。 应注意在闭合电路中是否产生感应电流，关键是磁通量是否发生变化，而不是有无磁通量。 三、磁通量的变化1.闭合电路是我们的研究对象，在研究过程中必须认清哪部分电路所包用的面积是我们的研究对象，才能准确处理磁通量。2.要分清磁通量，磁通量变化量，磁通量变化率，这三个不同概念，但彼此间密切联系。 磁通量：=BS，S应表示与磁感应强度垂直的面积。不决定是否产生感应电流。 磁通量变化量： =2-1，是建立在准确确定，1,2的基础上，决定在闭合回路中是否产生感应电流，但不能决定感应电流大小。使磁通量发生变化的因素很多，例如：闭合回路的面积、形状的变化，回路平面与磁场间方向发生变化，磁感应强度发生变化等。在处理问题时，应注意使用这些条件。 磁通量变化率，不同于磁通量变化量，它表示磁通量变化快慢，以后要详细讲述。 3.切割磁感线产生感应电流：初中学过闭合电路中部分电路做切割磁感线运动在闭合回路中产生感应电流。这个现象应是我们上面所述磁通量变化的特例，切割磁感线使闭合回路中的磁通量发生变化。 三、楞次定律：判断感应电流的方向 1.定义：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。要具体解释阻碍磁通量变化的内容。磁通量增加，则感应电流的磁场与磁通量的方向相反，可阻碍增加。若磁通量减少，感应电流的磁场方向与磁通量方向相同，即阻碍其减少，磁通量从无到有与磁通量增加情况相同，从有到无与磁通减小情况相同。 2.做好实验，如图2所示实验装置，图中乙为电流计示意图，图甲中A、B图乙中A、B相对应，当电流从A流B流出指针向右偏转，由B流入A流出指针向左偏转。 第一步：判断螺线管中磁通量的方向。磁体N极向下，螺线管中磁通量的方向下。（螺线管内所包围的面积即为研究对象） 第二步：判断螺线管内磁通量如何变化，当条形磁铁向下运动时，螺线管中磁通量增加。 第三步：判断感应电流磁场方向，根据楞次定律，感应电磁方向应阻碍磁通量变化，其方向与磁通量方向向反，向上。 第四步：根据感应电流磁场方向判断感应电流方向，根据第三步判断结果感应电流磁场方向向上，使用右手定则：用右手握螺线线管，姆指向上，四指所指为感应电流方向。 根据判断感应电流方向如图2甲所示，感应电流从B流入电流计，从A流出，指针应向左偏转，用实验验证。 使用楞次定律的方法是按上面四步准确进行，关键是明确楞次定律是用来判断感应电流的方向，判断磁通量的方向，如何变化是使用楞次定律的基础，不可轻视。 还应注意，在使用楞次定律时注意线圈的缠绕方向，如果实际缠绕方向与图2甲方向相反，其它均不变，流过电流计的电流应是从A流入。 3.导体切割磁感线时产生感应电流的方向判断，还是用初中学过的方法：伸出右手，四指与姆指在同一平面内，四指与姆指垂直，让磁感线从手心穿过，姆指指导体相对磁场运动方向，四指为感应电流方向。 右手定则与楞次定律有联系又有区别。楞次定律研究对象是整个闭合电路，对磁通量变化的情况都适用，有普遍性，而右手定则只适用于部分电路切割磁感线时的情况，在此特殊情况下用右手定则比楞次定律简单。 4.楞次定律和能量守恒定律。楞次定律是符合能量守恒定律的，例如：图2所示的实验，当磁铁自由下落时，接近螺线管，闭合回路产生感应电流，螺线管成为磁体，上端为N极与磁铁推斥，阻碍其向下运动而做功，使其机械能减少而转化为电能，减少多少机械能产生多少电能，总能量保持不变，符合能量守恒定律。也可依此方法判断感应电流方向。磁体接近螺线管时，要产生感应电流，必然有阻力阻碍磁体接受螺线管，因此螺线管上端必为N极用右手螺旋法则可判断感应电流方向与楞次定律判断方向相同。【课余思考】 1.产生感应电流的条件是什么？在研究磁通量概念时，是否要求磁感线必须与面积垂直，计算磁通量时磁感线为什么必须与面积垂直？ 2.楞次定律的内容是什么？使用楞次定律解决问题时的步骤如何？【解题点要】 例1：如图3所示，ab与cd为金属导轨，abcd为金属框，当abcd向右滑动时，（ ） A.由于bc切割磁感线，所以有badc方向的电流 B.由于abcd平面磁通量不变，所以abcd中无电流。 C.由于ad, bc切割磁感线，所以G中有电流 D.由于穿过两导轨与金属框一边ad及连接导轨两端ac的电流G所围的面积的磁通量增大，所以有感应电流通过C。 解析：ad边，bc边都切割磁感线，但线框abcd所围面积内磁通量不发生变化，因此线框中无感应电流。在ad边，bc边有电流其方向也应按右手定则判断，由d流向a，由c流向b，而不可能有badcb方向。选项A错误，选项B正确。C、D选项所确定的研究对象均为闭合回路，且磁通量发生变化，符合感应电流产生条件，均有感应电流，C、D正确，选项B、C、D正确。 从上面解答可看出，切割磁感线与磁通量是变化产生感应电流，并不矛盾，切割磁感线产生感应电流，是磁通量变化的一种特殊情况，在确定研究对象闭合回路后，依题意用哪种方法判断方便就可用哪种方法判断，但两种方法判断结果不会矛盾。 例2：如图4所示，当磁感应强度B变大时，内外环上的感应电流方向为（ ） A.内环顺时针，外环逆时针。 B.内环逆时针，外环顺时针。 C.内环逆时针，外环逆时针。 D.内环顺时针，外环顺时针。 解析：本题关键是选好研究对象。不要被图的表面现象所迷惑，两个环，不能分别选为研究对象，以两环中间所包围的面积为研究对象好，两环在a,b处相连组成闭合回路，当磁感应强度增大时，两环中间的闭合两积磁通量变化，而产生感应电流。根据使用楞次定律的四步，一、外加磁场方向为垂直低里向里。二、磁通量增加。三、感应电流磁场方向应为垂直低面向外。四、根据感应电流磁场方向，用右螺旋法则判断外环电流方向为逆时针方向，内环电流方向为顺时针方向，选项A正确。 例3：如图5所示，线框abcd水平放置，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持ab边在低外，其感应电流方向为（ ） A.abcdaB. adcbaC.先abcda后adcbaD.先adcba后abcda 解析：磁铁的磁感线如图6所示，线框abcd在磁铁上面时，磁通方向为向上，且随着线框下落磁通量减少，直到线框到达与磁铁在同一水平面II时，磁通量为零，继续下落，磁通量方向向下，且在增加，根据楞次定律，线框在磁铁上面时，感应电流磁场向上，线框在磁铁下面III时，感应电流磁场方向向上，所以感应电流方向为abcda，选项A正确。 判断外加磁场的方向，磁通量如何变化是使用楞次定律的关键条件，必须认真、准备判断，才能正确使用楞次定律。【同步练习】 1.如图7表示闭合电路的部分电路在磁场中的运动情况，产生感应电流的为（ ） 2.在图8中有一水平固定的大圆环a，通有恒定的逆时针方向的大电流I，又有一块钢质小圆片b从上向下穿过大圆环，那么圆片b中感应电流方向为（ ）A.当b向大圆环靠近时，电流方向顺时针。B.当b远离大圆环时，电流方向为逆时针。C.当b与大圆环同处于一水平面时，电流为零。D.在下落整个过程中，电流方向都是顺时针。 3.如图9所示，有同样光滑金属棒a,b,c,d四根，放在同一水平面内，其中a,b固定，c,d静止放在a,b上，接触良好，O点为回路中心，当条形磁铁一端以O点播入回路时，c,d棒（ ）A.保持不动B.分别远离O点C.分别靠近O点D.因不知磁极方向，做无法判断【参考答案】 1.C2.A、B、C3.C四、楞次定律的应用【教学目标】 1知识与能力 熟练运用楞次定律判断感应电流方向或判断引起感应电流的原因。 运用楞次定律的扩展方式进行动力学分析。 理解楞次定律与能量转化和首恒定律的一致性。 掌握右手定则，并理解右手定则实际上是楞次定律的一种表现形式。2过程与方法充分发辉教师的主导作用，调动学生积极参与问题的讨论、研究、扩展，结合演示、课件等，提高学生的认识学区兴趣。3情感态度与价值观激发学生对科学实验的探究热情，有利于培养学生热爱科学、尊重知识的良好品德。【课时安排】根据学生情况，按排1至2课时。【课前准备】线圈、灵敏电流计、磁铁、幻灯片、课件等。【重点、难点分析】重点是熟练运用楞次定律，难点是对楞次定律的理解和扩展。【教学过程】 1课本例1的研究与扩展例1（先做演示实验，体会感应电流产生的真实性，再利课件展示物 NS v甲S v乙图16-4-1N理现象）用一个接通灵敏电流计的螺线管，当磁铁S极移近或远离螺线管（如图16-4-1所示）感应电流的方向如何？ 先做演示实验，体会感应电流产生的真实性，再利用课件展示物理现象。请问同学们结合上节课的简单应用，完成基本操作程序： 判断有磁场方向； 判断磁通量是增加还是减少； 判断感应电流的磁场方向； 判断感应电流方向。结论1：磁通量增加，感应电流磁场与原磁场反向结论2：磁通量减少，感应电流磁场与原磁场同向 全面展开讨论讨论1：本例题表现是磁通量变化的原因是惟一的吗？（为例2引入打下伏笔）归纳：磁铁相对运动可以引起磁通量的变化，电流的变化也可以引起磁通量的变化。讨论2：在相对运动中，感应电流的磁场跟原磁场的相互作用。归纳：感应电流的磁场总是“阻碍”相当运动，“近斥”“远吸”。因此可进行动力学分析练习一、判断自由下落的条形磁铁在靠近正下方水平桌面上的金属圆环过程中（如图16-4-2所示），环中的感应电流方向怎样？磁铁是否做自由落体运动？环对桌面的压力还等于重力吗？（可由课件展示）NS图16-4-2结论：（俯视）感应电流方向为逆时针方向，磁铁下落的过程受感仪感应磁场的阻力作用，加速度减少，不再做自由落体运动，环对桌面的压力大于重力。注意： 必须引导学生广泛讨论； 采取的判断方式尽可能多样化 利用楞次定律直接判断； 利用“阻碍”相当运动变通判断（突出动力学分析）。讨论3：在产生感应电流过程中能量转化现象如何？归纳：上述问题所展示是物理现象中，都有克服磁场力做功、伴随机械能转化为电能，说明楞次定律是能的转化和守恒定律在电磁感应中的具体表现。练习二、课本练习题（5）、（6）。注意：突出动力学分析与能量分析的配合。讨论4：定律中“阻碍”一词若换成“阻止”是否能更好地表达定律的内涵？归纳：当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，有“抵制”磁通量增加的效果；当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场同向，有“补偿”磁通量减少的效果，与完全“阻止”住磁通量的变化是根本不同的。注意：通过分析，使学生对“阻碍”概念最终形成正确认识，突破这一难点。BA图16-4-32 通过例2分析讨论，进行对比训练。例题2一个可控通电路线管A，外套一个闭合螺线管B（如图16-4-3），当闭合电键或减小电阻的阻值，使螺线管A中的电流增大时，B中的感应电流方向如何？电键断开或增大电阻的阻值时，B中的感应电流方向又如何？（可用幻灯片展示） 引导学生操作楞次定律（当A中电流增加时）。 转化平面图，显示原磁场的方向。（演示：闭合电键以及使R减少，都显示感应电流产生） 说明电键闭合（或电阻R调小）向里磁通量增加。 由楞次定律知，B中感应电流的磁场“阻碍”磁通量的增加。（向外） 由安培定则知，B中感应电流方向得以判定。（顺时针）注意： 穿过B的合磁通量向里。 当电流增加时，磁场增强，穿过B的合磁通量增加。合磁通量的计算及变化分析是难点，说理方式的选择有助于降低难度。 体会A中电流减少时，判断B中感应电流，操作方式与上述过程具有一致性。 让学生体会理论判定与演示实验的一致性。练习三、利用课本（1）、（2）、（4）强化训练。归纳：无论是电流磁场还是磁铁的磁场引起的磁通量变化，判断感应电流的操作程序是一样的。3右手定则的理解及应用。例题3（由课件展示）（如图16-4-4），判断导体棒中感应电流方向。 借助课件引入例题，活跃课堂气氛，激发学习兴趣。 由楞次定律，判定感应电流方向为顺时针。 由右手定则，判断金属棒中感应电流方向AB。ABv甲Bv乙A图16-4-4 对比两种方式的相通性。注意： 右手定则的表述可让学生讨论总结。 右手定则建立了I感、B、v三者的方向关系，可相互判断。归纳：右手定则与楞次定律本质相同，在导体切割磁感线时，用右手定则判断感应电流方向更简捷。练习四、判断（图16-4-5）中，部分导体切割磁感线产生感应电流的方向。BAB图16-4-6vvABBAB图16-4-54进行变式思维训练。利用楞次定律及右手定则均可以进行逆向判断。以上例题中，若已知感应电流的方向，均可判断磁通量的变化特征或原磁场方向，可引导产生判断分析，通过这种变式思维训练，能很好地培养学生的创新意识。5补充练习。ABB图16-4-7 判断部分AB在图示（16-4-6）匀强磁场中运动产生感应电流的方向。 部分导体AB在匀强磁场中垂直切割磁感线时感应电流的方向（如图16-4-7所示），判定AB的运动方向。 水平桌面上有矩形线圈，其正上方一条形磁铁自由下落（如图16-4-8），试判断：线圈中感应电流方向。磁铁的加速度变化。磁铁的机械能变化。NS图16-4-10NSNS图16-4-9图16-4-8 通电螺线管电路（如图16-4-9），当发现中央套置的线圈出现图示感应电流时，判断滑动变阻器的滑键的移动方向。 （可由课件展示）判断自由下落的条形磁铁竖直穿过水平固定的金属圆环过程（如图16-4-10）时环中电流方向。【作业】由课本练习三至设计、改编问题，并讨论分析。【教学设计说明】1若安排两课时，建议第一课时以例1、例2带动的问题分析为主，第二课时主讲右手定则及扩展练习。2楞次定律是电磁学中的重要定律，由楞次定律的抽象性较强，使学生认识难度提高，要求教师对学生的引导方式要灵活，运用中尽可能多一些演示实验，并配合一些课件，使我们对电磁感应现象的研究更具体、更生动。不断验证理论判断的准确性，会使学生更深刻地认识和理解楞次定律的本质，很好地抓住重点、突破难点。3楞次定律的应用体现了电磁感应现象实际上是一种能的转化现象，本教案在这一点上比教材更深了一步，希望教师根据自己学生的不同层次做策略性调整。五、自感现象教学目的：1，引导学生从事物的共性中发掘新的个性-从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应的规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律。2，了解自感现象在实际中的意义3，使学生了解日光灯的工作原理教 具：1，演示自感现象的示教板（有铁心的大线圈、滑线变阻器、小灯泡、电池组、电键）2，演示日光灯原理的示教板（日光灯、镇流器、起动器、开关）教学过程：一、自感现象：1，提出问题：发生电磁感应现象、产生感应电动势的条件是什么？怎样得到这种条件？如果通过线圈本身的电流有变化，使它里面的磁通量改变，能不能产生电动势？2，演示实验：（1）用图1电路作演示实验。A1和A2是规格相同的两个灯泡.合上开关K，调节R1，使A1和A2亮度相同，再调节R2，使A1和A2正常发光，然后打开K再合上开关K的瞬间，问同学们看到了什么?（实验要反复几次）可以观察到：A1比A2亮得多.（2）用图2电路作演示实验.合上开关K，调节R使A正常发光.打开K的瞬间，问同学们看到了什么？(实验要反复几次)可以观察到:A在熄灭前闪亮一下.分析讨论: 实验（1）和实验(2)中的两种现象：P97(重点)小 结: 当导体中的电流发生变化时,导体本身就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化.像这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象,在自感现象中产生的感应电动势,叫做自感电动势.注 意: 对“阻碍”的理解二、自感系数：提出问题：感应电动势的大小与什么因素有关？（感应电动势大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关）指 出：自感电动势的大小与其他感应电动势一样跟穿过线圈的磁通量变化的快慢有关系，线圈的磁场是由电流产生的，所以穿过线圈的磁通量变化的快慢跟电流变化快慢有关系。对同一个线圈：电流变化越快，穿过线圈的磁通量变化也就越快，线圈中产生的自感电动势就越大即： I/t对不同的线圈：电流变化快慢相同的情况下，产生的自感电动势是不相同的即： 与线圈本身的特性有关用自感系数L来表示线圈的这种特性.说明 (1)自感系数简称自感或是电感.跟线圈的形状,长短,匝数等因素有关-线圈越粗,越长,匝数越密,它的自感系数就越大,另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多.（2）自感系数的单位：亨利 简称亨（H）-如果通电线圈的电流在1秒内改变1安时产生的自感电动势是1伏，这个线圈的自感系数就是1亨1mH=10-3H 1H=10-3Mh三、自感现象的应用-日光灯的工作原理P99作业：基础训练六、 日光灯原理一、知识目标：1.知道日光灯的组成和电路图；2.知道日光灯管在点燃和正常工作时，对电压、电流的不同要求；3.知道启动器和镇流器的构造和工作原理。二、能力目标：培养学生阅读及利用所学知识解决实际问题的能力。三、思想目标：体会认识规律:实践理论实践。教学重点：日光灯点燃时的瞬间高电压及正常发光时的低电压、弱电流的产生过程。即镇流器在电路中的作用。教学难点：日光灯的工作原理。教学方法：阅读+演示+讲解教具：拆开的起动器、留有灯头的碎灯管、拆开的镇流器、投影仪、笔记本。教学过程：一、复习提问，引入新课首先请同学们回答下面的问题：（投影仪出示）1什么叫自感现象？2自感电动势的作用是什么？3影响自感电动势大小的因素是什么？学生回答，老师利用投影仪展示：1由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。2自感电动势的作用是阻碍其本身电流的变化。3影响自感电动势大小的因素是电流的变化率及线圈的自感系数。引言：上节课我们学习了自感现象，这节课我们一起来学习自感现象的一个方面的应用日光灯。（投影仪出示课题16.6 日光灯原理）二、新课教学教师先让学生阅读课文，然后以边提问边讲解方式进行。（一）日光灯的主要组成日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成。分别将灯管、镇流器、启动器的实物模型展示在投影仪上，对其结构及其原理进行讲解。教师出示碎日光灯，如右图，向学生介绍灯管的构造及发光原理。教师讲解：灯管内充有微量的惰性气体（如：氩）和稀薄的汞蒸气，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的可见光。教师说明：管内所充气体不同、管壁所涂的荧光粉不同，发光的颜色就不同；日光灯开始点燃时，要激发汞蒸气导电需要一个高出电源电压很多的电压，而正常发光时，灯管的电阻变得很小（因为气体导电的电阻小），只允许通过不大的电流，这时要求加在灯管上的电压低于电源电压。教师出示拆开的镇流器，如右图，向学生介绍镇流器的构造是一个带铁芯的线圈，自感系数很大。教师出示拆开的起动器，如右图，要求学生观察并总结启动器的主要构造：启动器主要是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个是静触片，一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的U形动触片。教师演示双金属片受热弯曲的实验，同时讲述温度升高时，动触片与静触片接通的原理。平常动触片