课件30张PPT。 楞次定律
---- 感应电流方向的判定根据图示条件判定,闭合电路的一部分导体中感应电流的方向。如何判断电磁感应电流的方向?一、实验 原磁场的方向( B0 )线圈中磁通量Φ的变化感应电流的方向感应电流磁场的方向 ( B )B与B0的方向关系向上向上向下向下增大增大减小减小向上向上向下向下向上向上向下向下相反相反相同相同操作项目结论1:当线圈内原磁通量增加时,感应电流的磁场B'的方向与原磁场B0的方向相反
→感应电流的磁场阻碍磁通量的增加
结论2:当线圈内原磁通量减少时,感应电流的磁场B'的方向与原磁场B0的方向相同
→感应电流的磁场阻碍磁通量的减少back阻碍磁通量的变化阻碍磁通量的变化一、实验结论 ⑴当线圈中的磁通量增大时,B与B0的方向相反;
⑵当线圈中的磁通量减小时,B与B0的方向相同。即:增“反” 减“同” 1.内容:感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 。二、楞次定律 2.对楞次定律的理解: §16.3 楞次定律——感应电流的方向 一、实验 即:增“反” 减“同” 感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 。二、楞次定律 1.内容:2.适用范围:各种电磁感应现象 3.对楞次定律的理解: 回路磁通量的变化 感应电流(磁场) 阻碍1、“阻碍”是否就是“阻止”?
2、阻碍的是什么?
3、如何阻碍? “阻碍”就是“相反”?从磁通量的角度看:阻碍的是磁通量的变化从导体与磁场的相对运动看:
阻碍的是导体与磁场的相对运动思考:例: 磁铁插入或拔出线圈的过程中,怎样判断感应电流的方向? 结论: 磁铁插入或拔出线圈时,感应电流的磁场总是要阻碍磁铁与线圈的相对运动。
总而言之,理解“阻碍”含义时要明确:①谁起阻碍作用——感应磁场
②阻碍的是什么——原磁场的磁通量变化
③怎样阻碍——“增反减同”,来“拒” 去“留”
④阻碍的结果怎样——减缓原磁场的磁通量的变化§16.3 楞次定律——感应电流的方向 一、实验 二、楞次定律 1.内容:2.适用范围:各种电磁感应现象 4.用楞次定律判定感应电流的方向的方法:①从磁通量的变化的角度 :增“反” 减“同” 即:来“拒” 去“留” 如右图所示,试运用楞次定律判定感应电流的方向。4.用楞次定律判定感应电流的方向的方法:(4)用安培定则判定感应电流的方向。(1)先确定原磁场方向。(增大或减小)(增反减同)(3)确定感应电流产生的磁场方向。(2)确定磁通量的变化趋势。二、楞次定律的应用【例1-1】如图所示,当线框向右移动,请判断线框中感应电流的方向解题思路:
原磁场B0的方向:向外
原磁场B0的变化情况:变小
感应磁场B‘的方向:向外
感应电流的方向:A→D →C →B楞次定律I安培定则?磁铁从线圈中插入时,标出感应电流的方向。
?磁铁从螺线管右端拔出时,A、B两点哪点电势高? 解法二步骤: 先用来“拒” 去“留”判断线圈产生的磁极, 再用右手螺旋定则确定感应电流的方向。
?磁铁从线圈中插入时,标出感应电流的方向。
?磁铁从螺线管右端拔出时,A、B两点哪点电势高?
NS(3)下图中弹簧线圈面积增大时,判断感应电流的方向是顺时针还是逆时针。应用楞次定律解决问题 (4)下图中k接通时乙回路有感应电流产生吗?方向如何?(4)下图中滑动变阻器滑片p左移时,标出电流计回路中感应电流的方向。例:例:Nad
b
c
ⅠⅡⅢ(4)水平放置的矩形线框abcd经Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置竖直下落过程中感应电流的方向如何变化。N (5)如图,金属棒ab在匀强磁场中沿金属框架向右匀速运动,用右手定则和楞次定律两种方法判定ab导体中感应电流的方向。小结 判断感应电流的方向:?楞次定律是普遍适用的
?导体切割磁感线时用右手定则方便
?磁铁和线圈作相对运动时用“来拒去留”方便2、固定的长直导线中电流突然增大时,附近的导线框abcd整体受什么方向的力作用?1、一闭合的铜环放在水平桌面上,磁铁向下运动时,环的面积如何变化?③ 思考题楞次定律的两个推论:
(1)闭合电路面积的增、减总是要阻碍原
磁通量的变化。
(2)闭合电路的移动(或转动)方向总是要阻碍原磁通量的变化。
(一般情况下,同一闭合电路会同时存在上述两种变化)
2.楞次定律第二种表述应用例2.如图2—1所示,光滑固定导体轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.P、Q将互相靠拢
B.P、Q相互相远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度小于gMNPQN3.电势高低的判定例3.图3—1为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞机高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为 ,右方机翼末端处的电势为 ( )
A.若飞机从西往东飞,U1比高U2
B.若飞机从东往西飞,U2比 高
C.若飞机从南往北飞, 比U2高
D.若飞机从北往南飞,U2比 高SN【巩固练习1】
如图所示,让闭合线圈由位置1通过一个匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程中,什么时候没有感应电流?为什么?什么时候有感应电流?方向如何?例4.如图4—1所示,A、B两个线圈绕在同一个闭合铁芯上,它们的两端分别与电阻可以不计的光滑、水平、平行导轨P、Q和M、N相连;P、Q处在竖直向下的匀强磁场中,M、N处在竖直向下匀强磁场中;直导线ab横放在P、Q上,直导线cd横放在M、N上,cd原来不动,下列说法正确的有( )
A.若ab向右匀速滑动,则cd也向右滑动
B.若ab向右加速滑动,则cd也向右滑动
C.若ab向右减速滑动,则cd也右滑动
D.若ab向右减速滑动,则cd也左滑动××××××××××××××××××××××B2B1MNcdPQabAABB教学设计
教学主题
楞次定律
一、教材分析
作用与地位:本节内容揭示了磁和电的 内在联系,通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律,在教材中起到了承前启后的作用,是学生今后学习法拉第电磁感应定律、交变电流产生的基础。电磁感 应是现代科技的基础,所以在物理学上很重要。楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分,它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点,是分析和处理电 磁感应现象问题的两个重要支柱之一。
二、学生分析
1.学生已经掌握了磁通量的概念,并会分析磁通量的变化。???
2.已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。?
3.学生已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件
三、教学目标
1、?知识与技能
1)通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。
2)通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。
3)通过实验现象的直观比较,进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律
2、?过程与方法
1)观察实验,体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。
2)尝试用所学的知识,设计感应电流方向的指示方案,并动手实验操作。
3)关注实验现象的个性,找出实验现象的共性,并总结出规律,培养学生抽象思维能力和创新思维能力。
3、?情感态度价值观
热情:在实验设计,操作过程中逐步积蓄探究热情,培养学生勇于探究的精神;
参与:养成主动参与科学研究的良好学习习惯;
交流:在自由开放平等的探究交流空间,能互相配合,互相鼓励,友好评价,和谐相处。
哲学思考:能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识楞次定律;
四、教学环境
□√简易多媒体教学环境???□交互式多媒体教学环境???□网络多媒体环境教学环境???□移动学习???□√其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
运用多媒体技术化抽象为具体,突破教学难点。通过计算机模拟把假象的磁感线生动具体的表现出来,极大的克服了学生的思维障碍,有助于他们理解和掌握定律。
利用网络环境,让学生获得更大的信息量。
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六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
一、实验引入,激发探究的欲望。
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师(演示):用方形线圈在磁场中来回切割,导致灵敏电流计的指针左右来回摆动。
问:大家是否注意到,不同的切割方向,回路中产生的感应电流的方向是不同的。那么,感应电流的方向由那些因素决定?遵循什么规律?我们需要通过实验来探究这个问题。
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二、学习新知,开始探究过程。
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1、教师启发,完成电流方向的指示设计
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师:我们要解决的问题是感应电流的方向问题,我们首先要做的什么呢?
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生:感应电流方向的指示。
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师:如何指示呢?有那些实验器材可以被我们所利用?
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生:学生的回答可能是:利用电路改装实验中的表头,没有电流时,指针在表盘的中央,当电流从不同的接线柱流入时,指针的偏转方向不一样,我们可以根据指针的偏转方向判定电流的输入方向。
(学生的知识得到了应用,能力得到了体现,导致学习热情高涨)
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师:该设计怎样的电路来查明电流方向与电表接线柱的关系?
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生:(同学之间交流,共同完成设计,对不同的结果给予适当的可行性评价)
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师:(从同学的设计中,找到最佳合理设计)
师:按照设计的方案,连接电路,辩明指示的方向并做简要的交代。
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2、教师主导,完成实验方案设计和数据收集
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师:假如让你来研究被污染河水的治理方案,那你第一步要做什么?
生:取来样品分析
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师:我们要研究感应电流的方向,接下来该干什么呢?
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生:连接闭合回路,让磁通量发生变化,产生感应电流,并用相应的仪器来指示
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师:可以设计那些方案来实现呢?
生:(交流互动,依据电磁感应现象,可能性最大的两种设计如下图所示)
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师:请大家利用小组内的器材,选择一种电路,连接器材并完成实验结果记录
(两种方案,设计两种学案)
?(在这一环节,需要学生注意磁极的方向和螺线管的环绕方向)
师:(多媒体结果显示)
教师启发:根据实验结果,你能直接说出感应电流的方向由那些因素决定吗?我们知道,穿过闭合回路的磁通量发生变化,回路种形成感应电流,而感应电流本身也能产生磁场,我们能否通过一个“中介”——感应电流的磁场,把引起磁通量变化的磁场和感应电流的方向联系起来?
生:(对不同的实验方案,续填实验记录)
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3、师生共同分析,从个性中找出共性,总结规律
(先由小组汇报的结果,并给予积极的评价)
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教师引导:产生感应电流的条件是什么:
生:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化。
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师:请大家总结一下,磁通量的变化存在几种情况?
生:两种,增加和减少
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师:我们来看,当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向,“削弱”磁通量的增加;
当磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向,“弥补”磁通量的减少;通俗的讲,磁通量增加不行,磁通量减少也不行,用一句话可以怎样来描述呢?
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生:“感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化”。
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多媒体显示:“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,这就是楞次定律”
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三、课堂小结,楞次定律的哲学思考
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师:在人为外界的影响下,导致了穿过闭合回路的磁通量发生了变化,而感应电流的效果是阻止这种变化的产生,一个求变,一个追求不变,所以他们之见是有矛盾的,也从一个角度验证了“矛盾是普遍存在的”这一唯物主义的观点。
师:这对矛盾具体体现在哪里呢?
生:当穿过闭合回路的磁通量增加,感应电流的磁场与原磁场相反;当穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向。即“增反减同”。
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师:请学生读楞次定律的内容。
然后完成因果链,强调“阻碍”二字的含义。??
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七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
教学有法而无定法。时代在变,观念在变,学生的思维在变,对教师的教学设计,能因学生的变化而变化,是其应该具有的特征。
把信息技术与课堂教学结合,有两点优 势是传统教学方式所无法比拟的:一是能够充分发挥学生的主体作用,有利于实现学习方式由被动接受向自主探究的转变;二是使师生、生生之间的互动得到最大限 度的发挥。在学生自主探究的过程中,老师的角色是真正意义的引导者,必不可少却又不喧宾夺主。通过网络交流,师生之间的互动又平添了一层自然和平等,为课 堂营造了和谐的气氛。