楞次定律—感应电流的方向

优质课赛讲教学设计优质课赛讲教学设计 楞次定律楞次定律 感应电流的方向感应电流的方向 灵宝市第二高级中学灵宝市第二高级中学 赵江帅赵江帅 2008 3 102008 3 10 1 楞次定律楞次定律 感应电流的方向感应电流的方向 教学目标 教学目标 1 理解楞次定律 初步掌握应用楞次定律判断感应电流方向的方法 2 理解楞次定律与能量守恒定律相符合 3 通过观察实验 探索物理规律 培养学生独立思考和解决实际问题的能力 教学重点 教学重点 楞次定律的获得 教学难点 教学难点 楞次定律的理解及简单应用 教学方法 教学方法 教师演示实验与学生探索分析相结合 教师主导与学生主体相结合 教学过程 教学过程 一 引言一 引言 在第一节的三个实验中 我们发现电流表的指针有时向左偏转 有时向右偏转 表示在不同情况下感应电流的方向是不同的 怎样确定感应电流的方向呢 我们今 天就来研究这个问题 板书 三 楞次定律 感应电流的方向 二 新课教学二 新课教学 师 感应电流的方向与哪些因素有关呢 先来做一个演示实验 利用多媒体 显示实验内容 演示实验 感应电流的方向与哪些因素有关 演示 1 将条形磁铁 N 极 S 极插入 请同学们观察电流表指针的偏转方向 问 感应电流的方向与哪些因素有关 生 与原磁场的方向有关 演示 2 将条形磁铁 N 极插入 拔出 问 电流表指针的偏转方向也不同 这又说明了什么 生 感应电流的方向与磁通量的变化有关 师 在磁铁插入和拔出过程中 磁铁周围存在磁场 线圈周围也存在磁场 他们通过磁场相互作用 看来感应电流的方向不仅与原磁场的方向有关 还可能与 感应电流的磁场方向有关 要知道感应电流的磁场方向 我们还需要知道感应电流 的方向 我先用点触法确定电流的流向与电流表指针偏转方向的关系 这样 我们 就可以通过观察电流表指针的偏转方向 来确定感应电流的方向了 演示 3 电流的流向与电流表指针偏转方向的关系 结论 当电流从 接线柱进时 指针向左偏转 现在我重做刚才的实验 请同学回答下列问题 2 师 请分组讨论五分钟 最后用最简单地语言总结出感应电流的方向与哪些 因素有关 老师在教室巡回指导学生总结规律 下面请这一组同学派一位代表把 他们结论向大家公布一下 生 1 当磁铁移近或插入线圈时 线圈中感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场 方向相反 当磁铁远离或拔出线圈时 线圈中感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同 生 2 当磁铁移近或插入线圈时 穿过线圈的磁通量增加 线圈中感应电流 的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反 阻碍磁通量的增加 当磁铁远离或拔出线圈时 穿过线圈的磁通量减少 线圈中感应电流的磁场方 向跟磁铁的磁场方向相同 阻碍磁通量的减少 师 他们总结的都很好 物理学家楞次概括了各种实验的结果 在 1834 年得 到了如下结论 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 的变化 这就是楞次定律 楞次定律 对楞次定律的理解 1 1 阻碍的含义 阻碍的含义 阻碍不是阻止 只是起延缓作用 当磁通量增加时 感应电流的磁场与原磁场 方向相反 阻碍磁通量的增加 当磁通量减少时 感应电流的磁场与原磁场方向相反 阻碍磁通量的减少 2 2 从相对运动角度分析 感应电流总要阻碍相对运动 从相对运动角度分析 感应电流总要阻碍相对运动 看动画演示 当磁铁的 N 极移近线圈时 线圈的上端是 N 极 因而磁铁受到推斥 阻碍磁铁 相对于线圈的运动 当磁铁的 N 极远离线圈时 线圈的上端是 S 极 因而磁铁受到吸引 阻碍磁铁 相对于线圈的运动 3 3 从能量守恒角度分析 它符合能量守恒 从能量守恒角度分析 它符合能量守恒 上面的实验可以发现 感应电流在闭合电路中要消耗能量 在磁铁靠近 或远 离 线圈的过程中 都要克服电磁力做功 克服电磁力做功的过程就是将其他形式 的能转化为电能的过程 NS 插入拔出插入拔出 原磁场的方向 线圈中磁通量的变化 感应电流的方向 线圈上部 感应电流的磁场方向 原磁场方向与感应电流的磁场 方向的关系 操 作 方 法 填 写 内 容 3 了解更多有关楞次定律的问题请访问 http www 0 利用楞次定律可以判断各种情况下的感应电流的方向 由于感应电流的方向与 感应电动势的方向是一致的 所以 判断出感应电流的方向也就判断出感应电动势 的方向了 三 小结三 小结 楞次定律 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 对楞次定律的理解 1 阻碍的含义 2 从相对运动角度分析 3 从能量守恒角度分析 四 针对训练四 针对训练 1 如图所示 将矩形线框拉入匀强磁场过程中 穿过线圈的磁通量变化情况是 感应电流的 磁场对磁通量变化起 作用 导体框中感应电流 的磁场方向是 向里 或 向外 感 应电流的方向是 顺时针 或 逆时 针 2 如图所示 将条形磁铁 N 极向下插入闭合的螺线管中的 过程中 螺线管中产生感应电流 则下列说法正确的是 A 螺线管的下端是 N 极 B 螺线管的上端是 N 极 C 流过电流表的电流是由上向下 D 流过电流表的电流是由下向上 五 做一做五 做一做 观察电磁感应现象观察电磁感应现象 在一个较长的铁钉上 用漆包线绕上两个线圈 A 和 B 将线圈 B 的两端接在 一起 并把 CD 段漆包线放在静止的自制指南针的上方 试判断用干电池给线圈 A 通电瞬间 指南针偏转的方向 做这个实验 看一看你的判断与实验结果是否一致 六 作业六 作业 1 阅读材料 2 完成课本 P203 204 练习三 1 2 5 4 七 板书设计七 板书设计 三 楞次定律三 楞次定律 感应电流的方向感应电流的方向 楞次定律 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楞次定律 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 感应电流的磁通量的变化 1 1 阻碍的含义 阻碍的含义 3 3 从能量守恒角度分析 从能量守恒角度分析 2 2 从相对运动角度分析 从相对运动角度分析 阅读材料 阅读材料 楞 次 一 生平简介 楞次 X 1804 1865 俄国物理学家和地球物理学家 1804 年 2 月 24 日 旧历 12 日 生于多尔帕特 今爱沙尼亚的塔尔图 1820 年以优异成绩从中学毕业后进入 多尔帕特大学 19 岁时被推荐作为地球物理观测员参加了俄国主办的由 O E 科 采布率领的 普雷德普里阿蒂 号单桅帆船第二次全球性科学航行 1823 1865 1829 1830 年去高加索考察并进行地磁观测 精确测定里海海平面的变化和提取石 油及天然气样品 1836 1865 年任圣彼得堡大学教授 其间还兼任海军和师范等院校 物理学教授 1865 年 2 月 10 日 旧历 1 月 29 日 在意大利罗马逝世 二 科学成就 1 在电磁学方面的成就 1833 年发现感应电动势阻止产生这一感应的磁铁或线圈的运动 此结论于 1834 年发表 后称为楞次定律 1842 1843 年独立于 J P 焦耳并更为精确地建 立了电流与其所生热量的关系 后被称为焦耳定律 或焦耳 楞次定律 他还研究并 定量地比较了不同金属线的电阻率 确定了电阻与温度的关系 建立了电磁铁吸引 力与磁化电流的二次方成正比的定律 1832 年致力于电学量和磁学量的冲击法测量 的理论和应用研究 1844 年导出包含电动势和电阻的归一并联电路中电流分布的定 律 但 1845 年后 G R 基尔霍夫却获得了更有普遍意义的电路定律 在电化学 方面 他确立了伽伐尼电池中电动势的相加性 阴极和阳极上极化电动势的相加定 律 以及每一电极的极化电动势和起始电极电势的相加定律 2 地球物理方面的贡献 在地球物理方面 他积累了大量而可靠的观测数据 在全球性科学航行中 他测量了深海的海水比重和温度 发现并正确地解释了大西洋和太平洋赤道南北的 海水是含盐量较高 且大西洋的比太平洋的高 而印度洋含盐量低的现象 还注意 到在一定纬度下 海洋表面的水温高于水上面的空气温度 1845 年在他倡导和协助 下组织了俄国地理学会 三 趣闻轶事 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 182