内蒙古乌拉特中旗一中高中物理《第三节楞次定律》导学案 新人教版选修3-2

1 内蒙古乌拉特中旗一中高中物理选修内蒙古乌拉特中旗一中高中物理选修 第三节楞次定律第三节楞次定律 导学案导学案 教具准备教具准备 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些情况 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 有没有感应电流 感应电流方向如何 三 新课学习 1 1 介绍研究感应电流方向的主要器材 介绍研究感应电流方向的主要器材 2 2 实验内容 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 3 学生探究 学生探究 研究感应电流的方向研究感应电流的方向 1 探究手段 分组实验 器材 螺线管 灵敏电流计 条形磁铁 导线 2 探究过程 B 2 3 学生带着问题分组讨论 问题问题 1 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 问题问题 2 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 问题问题 3 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 总结规律总结规律 当线圈内原磁通量增加时 则感应电流磁场方向与原磁场方向相 阻碍磁通量的 当线圈内原磁通量减小时 则感应电流磁场方向与原磁场方向相 阻碍磁通量的 结论 结论 4 4 楞次定律 楞次定律 感应电流的方向感应电流的方向 1 内容 2 理解 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 操 作 方 法 填写内 容 3 阻碍既不是 也不等于 增反减同 注意两个磁场 磁场和 电流磁场 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 感应电流的方向即感应电动势的方向 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 明确 磁场的方向 明确穿过闭合回路的 是增加还是减少 根据楞次定律 增反减同 判定 的磁场方向 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 5 楞次定律的特例 楞次定律的特例 闭合回路中部分导体切割磁感线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 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 I 4 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 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 问题探究问题探究 例 1 试区别楞次定律与右手定则的适用范围 并分别用楞次 定律和右手定则判断通过闭合线框的电流方向 如图 4 3 7 例 2 图 4 3 8 所示abcd是一水平放置的光滑导体框 其中只有ab可以自由滑动 当条形磁铁向下运动时试说明ab将如何运动 正负极 6 6 巩固练习 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 8 3 4图 G I 5 课后作业课后作业 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 学习心得学习心得 课堂达标 如图所示 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 保持 bc 边在纸外 ad 边在纸内 由图中的位置 经过位置 经过位置 位置 和位置 都很靠 近 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 到 是沿 abcd 流动 从 到 是沿 dcba 流动 D 从 到 是沿 dcba 流动 从 到 是沿 abcd 流动 1 根据楞次定律知感应电流的磁场一定是 A 阻碍引起感应电流的磁通量 B 与引起感应电流的磁场反向 C 阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D 与引起感应电流的磁场方向相同 2 如图 4 3 9 所示 通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd 则 A 若线圈向右平动 其中感应电流方向是a b c d B 若线圈竖直向下平动 无感应电流产生 C 当线圈以ab边为轴转动时 其中感应电流方向是a b c d D 当线圈向导线靠近时 其中感应电流方向是a b c d 3 如图 4 3 10 所示 匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里 a b c d为圆形线圈上等距 离的四点 现用外力作用在上述四点 将线圈拉成正方形 设线圈导线不可伸长 且 线圈仍处于原先所在的平面内 则在线圈发生形变的过程中 A 线圈中将产生abcd方向的感应电流 B 线圈中将产生adcb方向的感应电流 C 线圈中产生感应电流的方向先是abcd 后是adcb D 线圈中无感应电流产生 4 如图 4 3 11 所示 当 条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时 流过电流计的电流方向 A 组 9 3 4图 10 3 4图 6 是 当磁铁远离螺线管平移时 流过电流计的电流方向是 D 6 如图 4 3 13 所示 当长直导线中电流减小时 两轻质闭合导体 环 a b 将如何运动 7 如图 4 3 14 所示 一条形磁铁原来做自由落体运动 当它通过闭合线圈回路时 其运 动情况是 A 接近线圈和离开线圈时速度都变小 B 接近线圈和离开线圈时加速度都小 于 g C 接近线圈时做减速运动 离开线圈时做加速运动 D 接近线圈时加速度小于 g 离开线圈时