第3节 楞次定律
一、教学目标
（一）知识与技能
1．掌握楞次定律和右手定则，知道右手定则是楞次定律的特例，并会应用它们判断感应电流的方向。
2．理解楞次定律中“阻碍”二字的含义
（二）过程与方法
通过观察演示实验，探索和总结出感应电流方向的一般规律。
（三）情感态度与价值观
1．使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。
2．培养学生的空间想像能力。
3．培养学生的实验能力和根据实验结果进行分析、归纳、总结的能力和科学猜想的能力【教学方法】
实验法、探究法、讨论法、归纳法
【教具准备】
演示电流计，线圈(外面有明显的绕线标志)，导线两根，条形磁铁，马蹄形磁铁，线圈
【教学过程】
复习提问
感应电动势的大小与什么有关？
两个公式的区别与联系？
3、例：在磁感应强度为B的匀强磁场中放置一n匝、半径为r的圆形线圈，总电阻为R，线圈平面与磁场方向垂直，当线圈迅速从静止翻转180°的过程中，通过线圈任一截面的电量是多少？
解：
（感应电动势与翻转快慢有关，而电量与其无关）
(二)新课教学
一、实验
先判断电流表的偏转特性
次数
动作
B原方向
Φ原变化
B感方向
B原和B感方向关系
1
N向下插入
向下
变大
向上
相反
2
N向下抽出
向下
变小
向下
相同
3
S向下插入
向上
变大
向下
相反
4
S向上抽出
向上
变小
向上
相同
实验记录：
总结规律：原磁通变大，则感应电流磁场与原磁场相反，有阻碍变大作用
原磁通变小，则感应电流磁场与原磁场相同，有阻碍变小作用
二、楞次定律
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
理解：
⑴阻碍既不是阻止也不等于反向，增反减同
“阻碍”又称作“反抗”，注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化
⑵注意两个磁场：原磁场和感应电流磁场
⑶从相对运动角度来看，阻碍也可理解成阻碍相对运动
分析螺线管的N、S极，“你来我不让你来，你走我不让你走”
⑷感应电流的方向即感应电动势的方向
⑸阻碍的过程中，即一种能向另一种转化的过程
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：
(1)明确原磁场的方向；
(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；
(3)根据楞次定律(增反减同)，判定感应电流的磁场方向；
(4)利用安培定则判定感应电流的方向。
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？
解：⑴由安培定则A环中电流产生的磁场方向向里
⑵穿过大环的磁通量增大
⑶由楞次定律可知感应电流的磁场向外
⑷由安培定则得外环感应电流为逆时针
同理当电流减小时，外环中感应电流方向为顺时针
三、右手定则
内容：伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从掌心进入，拇指指向导体运动方向，其余四指指向的就是导体中感应电流方向
适用条件：切割磁感线的情况
说明：
⑴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
例：分别用右手定则和楞次定律判断
通过电流表的电流方向(课本P204(3))
⑵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
⑶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（画出等效电源的正负极）
(三)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？____
例3：长为R的金属导体棒在垂直于匀强磁场的面内，绕其一端以角速度ω匀速转动，求其两端电势差。
(四)小结
1、楞次定律的内容？
2、如何理解“阻碍”的含义？
3、应用楞次定律的步骤？
4、右手定则与楞次定律的关系？
【布置作业】
作业纸
【教后记】
学生对于双回路，对于左手和右手的使用，对于导体的相对运动以及合磁通的判断都存在问题，要在练习中领会阻碍的内涵。
课件27张PPT。4.3 楞次定律为什么在线圈内有电流？插入和拔出磁铁时，电流方向一样吗？ 如何判断出感应电流的方向呢？演示用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系结论：电流从电流计的正接线柱流入，指针向正向偏转，电流从电流计的负接线柱流入，指针向负向偏转思考：感应电流方向有什么规律？思考：感应电流方向有什么规律？一、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1、内容：2、对“阻碍”的理解：明确原磁场与感应电流的磁场间的因果关系谁起阻碍作用？阻碍什么？阻碍是阻止吗？“阻碍”就是感应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗？感应电流产生的磁场引起感应电流的磁通量的变化“增反减同”否，只是使磁通量的变化变慢不一定!从另一个角度认识楞次定律在下面四个图中标出线圈上的N、S极NSNNNSSS移近时斥力阻碍相互靠近移去时引力阻碍相互远离感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动楞次定律表述二：“来拒去留”思考与讨论如图A、B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，用磁铁的任一极去接近A环，会产生什么现象？把磁铁从A环移开，会产生什么现象？磁极移近或远离B环，又会发生什么现象？解释所发生的现象． 楞次(1804～1865) 俄国物理学家。1804年2月24日生于德尔帕特（今爱沙尼亚共和国的塔都）。1820年入德尔帕特大学；在大学二年级时由校长推荐参加1823～1826年“企业号” 单桅炮舰的全球考察旅行；他设计了海水测深仪等仪器并卓越地完成了海上物理考察，1834年起当选为科学院院士；1836～1865年任彼得堡大学教授，1840年任数理系主任，1863年任校长。其间还在海军和师范学院任教。1865年2月10日在罗马逝世。
? 楞次从青年时代就开始研究电磁感应现象。1831年法拉第发现了电磁感应现象后，当时已有许多便于记忆的“左手定则”、“右手定则”、“右手螺旋法则”等经验性规则，但是并没有给出确定感生电流方向的一般法则。1833年楞次在总结了安培的电动力学与法拉第的电磁感应现象后，发现了确定感生电流方向的定律——楞次定律。这一结果于1834年在《物理学和化学年鉴》上发表。楞次定律说明电磁现象也遵循能量守恒定律。1、楞次定律的内容：从磁通量变化的角度看：感应电流总要阻碍磁通量的变化从导体和磁体的相对运动的角度看：感应电流总要阻碍相对运动课堂小结：2、楞次定律中的因果关系：3、楞次定律中“阻碍”的含意：Δφ
I感 B感 产生阻碍不是阻止；可理解为“增反、减同”，产生“结果”反抗“原因”练习一：向里减少向里A-C-D-B● 运用楞次定律判定感应电流方 向的步骤1、明确穿过闭合回路的原磁场方向2、判断穿过闭合回路的磁通量如何变化3、由楞次定律确定感应电流的磁场方向4、利用安培定则确定感应电流的方向知识要点回顾1．楞次定律的第一种表述：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。适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况。（一）楞次定律2．楞次定律的第二种表述：感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因。适用于定性判明感应电流所引起的机械效果。1、电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？
电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。
2、如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？
电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。反电动势 3、应用楞次定律判断感应电流方向的
基本步骤：
（1）明确穿过闭合电路原磁场的方向。
（2）明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。
（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。
（4）利用安培定则确定感应电流的方向。 1、如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环里产生的感应电流的方向怎样？铜环运动情况怎样？课堂训练向左增加向右顺时针铜环向右运动研究对象：铜环向外 增加 向里D—C课堂训练2、如图，导线AB和CD互相平行，试确定在闭合和断开开关S时导线CD中感应电流的方向。研究对象：
上边的闭合回路3、如图，在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD，当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动？（不考虑导体棒间的磁场力）ABCD插入时：
AB、CD相向运动拔出时：
AB、CD相互远离课堂训练A课堂训练（二）右手定则1．判定方法：伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线从手心垂直进入，大拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。2．适用范围：适用于闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况。（三）楞次定律与右手定则的比较1、楞次定律可适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况，而右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，导线不动时不能应用，因此右手定则可以看作楞次定律的特殊情况。
2、在判断由导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则与楞次定律是等效的，而右手定则比楞次定律更方便。
课本P20第3、第7题.
