山东青岛市黄岛区实验中学高中物理人教版选修3-2第4章 第3节《楞次定律》课件(17张ppt)+教学设计 (5份打包)

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名称 山东青岛市黄岛区实验中学高中物理人教版选修3-2第4章 第3节《楞次定律》课件(17张ppt)+教学设计 (5份打包)
格式 zip
文件大小 2.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2016-06-01 09:33:02

文档简介

课件17张PPT。楞次定律 ——感应电流的方向楞次一.实 验 探 究1.查明电流表指针偏转方向、电流方向、线圈绕向三者之间的关系2. 实验演示并记录3.规律总结4.准确记忆楞次定律的具体内容1.查明电流表指针偏转方向、电流方向、线圈绕向三者之间的关系2. 实验演示并记录向下减小顺时针向下向上向上减小逆时针向上增加向下增加逆时针向上增 反 减 同3.规律总结返回返回 凡是由磁通量的减少引起的感应电流,感应 电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的减少; 凡是由磁通量的增加引起的感应电流,感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的增加; 感应电流具有这样的方向,即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律:2、“阻碍”的含义? 思考: 1、谁起阻碍作用 ?阻碍什么 ?怎么阻碍?从相对运动看,感应电流的磁场总是阻碍相对运动。 楞次定律可以看成是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。N来 拒 去 留NSS从磁通量变化来看:感应电流总要阻碍原磁通的变化增反 减同二、实验验证、探究的应用感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
主语:感应电流的磁场
谓语:阻碍
宾语:引起感应电流的磁通量的变化判断感应电流的步骤1、确定原磁场的方向
2、判断穿过回路的原磁通是增加还是减少
3、根据楞次定律,确定感应电流的磁场方向
增加:感应电流的磁场方向与原磁场方向相反
减少:感应电流的磁场方向与原磁场方向相同
4、根据安培定则,判断感应电流的方向 解:第一步,判断原磁场的方向。根据安培定则,可知矩形线圈中的磁场方向向里。 【例1】如图所示,长直导线中的电流 I 向上,当 I 减小时,判断矩形线圈中感应电流的方向 。 第二步,判断穿过矩形线圈的磁通量的变化。长直导线中的电流 I 减小时,磁场也减弱,穿过矩形线圈的磁通量减少。 第三步,根据楞次定律,矩形线圈中产生的感应电流的磁场与原磁场方向相同,垂直屏面向里。 第四步,根据安培定则,矩形线圈中产生的感应电流的方向为顺时针方向。例2、回答下面几个问题:
1、分析下面电路,把副线圈A插入原线圈B,闭合电键瞬间,有感应电流产生吗?
2、产生引起感应电流的磁场是 线圈,产生感应电流的是 线圈。
3、根据上面的实验结论,分析:在电键闭合瞬间,电流计的指针向哪摆动?
4、分析:断开电键时,电流计的指针向哪偏转?例3 当闭合导体的一部分做切割磁感
线的运动时,如何判断感应电流的方
向?假定导体棒AB向右运动1、我们研究的是哪个闭合电路?2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小?3、感应电流的磁场应该是沿哪个方向?4、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向?ABEF增大垂直纸面向外向上右手定则 可以用右手手掌和手指的方向来记忆导线切割磁
感线时产生的感应电流的方向 右手定则:伸开右手,使拇指
和其余四个手指垂直,并且都与手
掌在同一个平面内。让磁感线从手
心进入,并使拇指指向导线运动的
方向,这时四指所指的方向就是感
应电流的方向。小结1、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2、学会了用楞次定律分析感应电流的方向3、用右手定则可以判断感应电流的方向再见!信息化教学设计模板
教学设计
教学主题
感应电流的方向 楞次定律
一、教材分析
电磁感应作为联系电场和磁场的纽带,不仅是学过的电场和磁场知识的综合和扩展,也是以后学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的发现,在科学技术上具有划时代的意义。由于它提示了电和磁之间的深刻联系及规律,使得人类进入了一个充分利用电能的新时代,使人类文明迈进了一大步,因此,本章无论是在知识内容上、还是在生活实践中都具有极其重要的意义。而楞次定律作为判断感应电流方向的一个基本规律,其作用是众所周知的。
二、学生分析
学生是教学的对象,是课堂的主体,一切教学活动都是为主体服务的。而一个班的学生,由于基础不一,知识水平和认识水平不同,在接受“楞次定律”这一新鲜事物时,肯定会出现“参差不齐”的现象,因而,为了让尽可能多的学生理解“楞次定律”,大面积提高教学质量,全面提高学生的能力和素质,我们的教学就应该建立在学生的基础上,我们的教学进程就要受到学情的控制。因此,在教学设计时,事先要有充分的思想准备,对于课堂中可能出现的现象(比如学生可能提到的问题等)应采取什么措施,用什么样的手段来有效提高课堂效果。比如说重点班级和普通班级、基础好与基础差等,要事先有一定的了解,做到胸中有数。只有这样,才能做到有的放矢。
三、教学目标
1.知识与技能
① 掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向;
② 培养自主探究能力以及对实验收集、分析、归纳、总结的能力;
③ 能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向。
2.过程与方法
① 通过自主探究实践活动,得到实验数据,再通过分析论证,归纳总结得出结论;
② 通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
3.情感、态度和价值观
在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
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
在“楞次定律”教学中,除了做好主要实验外,为了突破“阻碍”这个教学难点,可以采用电脑技术(由于我校已有电脑可以课下做),来生动形象地展示当条形磁铁插入和拔出时磁场变化而导致磁通量变化,从而产生感应电流的过程,使得本来无形的物理过程,变得有声有色。这样既可以激发学生学习兴趣,搞活教学气氛,又能提高教学效果。另外,在“楞次定律”的实验中,为了改变实验效果,可快速、反复地插入和拔出条形磁铁,这样由于磁场在不断变化,因而与线圈相连的电流表指针将来回摆动。因此,教学手段实施的好坏也是课堂教学成败的重要因素的重要之一。
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)
教学过程:
一、复习提问 引入新课
师:通过上一节课的学习,我们已经得出了电路中产生感生电流的条件,请同学们回忆,并叙述一下感生电流产生的条件。
生:穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会有感生电流产生。
教师出示演示电流计、螺线管和磁铁,提醒学生注意观察。
【演示】 重复演示图1所示的实验。
【讲述】讨论:
①为什么在线圈内有电流?(穿过线圈的磁通量变化)
②插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么?(电流表指针偏转方向不一样)
教师指出:插入时穿过线圈的磁通量在增加,而拔出时磁通量在减少,这说明感应电流的方向有可能与穿过线圈的磁通量如何变化有关。
③怎样判断感应电流的方向呢?——这就是今天我们要学习的楞次定律。
二、实 验 探 究
[教师讲解与学生实验]
实验准备
【投影】
① 查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系(用废旧电池瞬间接触操作)
表1:
电流流入方向
表针偏转方向
由“十”接线柱流入
向右
由“一”接线柱流入
向左
实验结果如表1:
②搞清螺线管导线的绕向。
③按图1连接线路
2.学生实验设计
【投影】 用投影仪打出图2、3、4、5、和表2。

图3 图4 图5 图6
表2
实 验
操 作
原磁场
B方向
原磁通量
Φ变化
感生电流
I′ 方 向
感 生 电 流
磁场B′方向
B′与B
的关系
N向下插入
N向上拉出
S向下插入 入
S向上拉出 出
3.探究的深入——实验探索
这一环节让学生进行实验,注意共同基础,体现自主性、选择性。
选好仪器、接好电路之后,学生分成四组分别做:①磁铁N极下插、②N极上拔、③S极下插、④S极上拔实验。在实验过程中要求学生注意观察灵敏电流计指针偏转方向和线圈的绕向,并推断出感应电流的方向。把相应的实验数据填在自己设计的表格中。
4. 探究的交流——小组汇报与研讨
这一环节主要是小组汇报,结果展示在屏幕上,交流研讨。把各个方案所观察到的实验现象投影在屏幕上,发现实验结论不尽相同:有的得到原磁场B的方向与感应电流的磁场B′方向相同,而有的却得出相反的结论。为什么得出的结论不一样呢?这就激起了学生进一步探究的兴趣和热情。下面,请同学们互换实验方案(①②互换、③④互换),看一看还会出现什么现象。实验方案互换以后得出的结论与第一次实验的结论相反。
学生实验后,教师通过电脑动画演示分析,有利于将抽象的电流方向、磁场方向及电磁之间的关系形象化、直观化,同时采用列表对比方式,可使学生直观,快捷的对实验结果进行分析,得出结论。
5. 学生实验获得数据汇总:
【投影】用投影仪打出图7、8、9、10和表3


图7 图8 图9 图10
表3
实 验
操 作
原磁场
B方向
原磁通量
Φ变化
感生电流
I′ 方 向
感 生 电 流
磁场B′方向
B′与B
的关系
N向下插入
向 下
增 加
a→G→b
向 上
相反
N向上拉出
向 下
减 少
b→G→a
向 下
相同
S向下插入
向 上
增 加
b→G→a
向 下
相反
S向上拉出
向 上
减 少
a→G→b
向 上
相同
教师适时提问:
①为什么会出现这样的结论呢?什么时候感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同?什么时候感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反?
②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?
三、 归 纳 得 到 规 律
1. 探究的结论——综合探究结果
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。学生回答预测:
学生甲:当磁铁移近或插入线圈时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当磁铁离开线圈或从线圈中拔出时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
学生乙:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
学生丙:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场阻碍磁通量增加;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场阻碍磁通量减少。
学生丁:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
学生戊: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
其它:感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起它的哪个原因
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,
【板书】1.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感应电流的磁通量的变化。
(教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. 探究的思考——扩展提高
老师: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:回答预测
学生甲:当磁铁插入时,磁铁与线圈的磁极是同名磁极相对;当磁铁拔出时:磁铁与线圈的磁极是异名磁极相对。即:两者靠近时,相互排斥;两者远离时,相互吸引。
学生乙:感应电流总要阻碍原磁场的相对运动。
学生丙:在磁体靠近(或远离)线圈过程中,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。
教师应充分肯定他们的结论,
【板书】
对楞次定律的理解:
①从磁通量变化来看:感应电流总要阻碍原磁通的变化;(增“反” 减“同”)
②从导体和磁体相对运动角度看:感应电流总要阻碍磁体和导体间的相对运动。(来“拒” 去“留” )
③从能量角度看:楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现。
【讲述】
(1)正确区分“原来磁场方向”、“原来磁场的磁通量变化”、“感应电流的磁场方向”。
(2)正确理解“阻碍”的含义,应有“反抗”和“补偿”两层意思,不能和“阻止”、“相反”等同。
四、实验验证、探究的应用
1、分析语法
老师:请同学们分析楞次定律的语法关系,找出原磁通、原磁通的变化 、感应电流的磁场在语句中的关系
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【板书】
主语:感应电流的磁场 谓语:阻碍 宾语:引起感应电流的磁通量的变化
2、运用楞次定理的一般步骤
【投影】
例1、在长直通电导线附近有一闭合线圈abcd,当直导线中的电流强度I逐渐减小时,试判断线圈中感应电流的方向。
我们能不能从解答上例的实践中,总结出用楞次定律判定感应电流方向的具体方法、步骤?
学生讨论:首先要确定穿过闭合电路的磁场方向和磁通量是增大还是减小,然后就可确定感应电流的磁场方向,最后根据感应电流的磁场方向来判定感应电流的方向。
【板书】3.总结出判定感应电流的方向的基本步骤:
(1)确定引起感应电流的原磁场方向;
(2)确定穿过闭合电路的原磁通是增加还是减少;
(3)根据楞次定律,判定感应电流的磁场方向;
(4)根据安培定则,判定感应电流的方向。
3、结论验证:
师:现在,请同学们根据上面得出的规律,进行下面实验中感生电流方向的预测和验证。
【投影】
例2、回答下面几个问题:
1、分析下面电路,把副线圈A插入原线圈B,闭合电键瞬间,有感应电流产生吗?
2、产生引起感应电流的磁场是 线圈,产生感应电流的是 线圈。
3、根据上面的实验结论,分析:在电键闭合瞬间,电流计的指针向哪摆动?
4、分析:断开电键时,电流计的指针向哪偏转?
【讲述】根据前面的实验结果来预测实验的结果,但这里没有上一组实验中磁铁和线圈间明显的相对运动,预测时应抓住上面实验现象反映的实质联系——感应电流磁场的方向与引起感生电流的原磁通量Φ变化的关系。
【投影】
例3、如图所示,假定导体棒AB向右运动。
(1)我们研究的是哪个闭合电路?
(2)当导体棒AB向右运动时,穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小?
(3)感应电流的磁场应该是沿哪个方向的?
(4)导体棒AB的感应电流是沿什么方向的?
【讲述】可以用右手的手掌和手指的方向亚记忆导线切割磁感线时产生的感应电流方向,即:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内。让磁感线从手心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的向就是感应电流的方向。
【板书】
4.导体棒切割磁感线类型:右手定则
五、 课 堂 小 结
1. 楞次定律内容:感应电流具有这样的方向,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 感应电流方向的判断:(1)楞次定律结合右手螺旋定则
(2)切割类型:右手定则
六 、布 置 作 业
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
在“楞次定律”教学中,除了做好主要实验外,为了突破“阻碍”这个教学难点,可以采用电脑技术(由于我校已有电脑可以课下做),来生动形象地展示当条形磁铁插入和拔出时磁场变化而导致磁通量变化,从而产生感应电流的过程,使得本来无形的物理过程,变得有声有色。这样既可以激发学生学习兴趣,搞活教学气氛,又能提高教学效果。另外,在“楞次定律”的实验中,为了改变实验效果,可快速、反复地插入和拔出条形磁铁,这样由于磁场在不断变化,因而与线圈相连的电流表指针将来回摆动。因此,教学手段实施的好坏也是课堂教学成败的重要因素的重要之一。