1、精選優質文檔-傾情為你奉上4.3 楞次定律三維目標（一）知識與技能1掌握楞次定律的內容，能運用楞次定律判斷感應電流方向。2培養觀察實驗的能力以及對實驗現象分析、歸納、總結的能力。3能夠熟練應用楞次定律判斷感應電流的方向4掌握右手定則，并理解右手定則實際上為楞次定律的一種具體表現形式。（二）過程與方法1通過實踐活動，觀察得到的實驗現象，再通過分析論證，歸納總結得出結論。2通過應用楞次定律判斷感應電流的方向，培養學生應用物理規律解決實際問題的能力。（三）情感、態度與價值觀在本節課的學習中，同學們直接參與物理規律的發現過程，體驗了一次自然規律發現過程中的樂趣和美的享受，并在頭腦中進一步強化“實踐是檢

2、驗真理的唯一標準”這一辯證唯物主義觀點。教學重點1楞次定律的獲得及理解。2應用楞次定律判斷感應電流的方向。3利用右手定則判斷導體切割磁感線時感應電流的方向。教學難點楞次定律的理解及實際應用。教學方法發現法，講練結合法教學用具：干電池、靈敏電流表、外標有明確繞向的大線圈、條形磁鐵、導線。教學過程（一）引入新課教師：演示按下圖將磁鐵從線圈中插入和拔出，引導學生觀察現象，提出：為什么在線圈內有電流？插入和拔出磁鐵時，電流方向一樣嗎？為什么？怎樣才能判斷感應電流的方向呢？本節我們就來學習感應電流方向的判斷方法。（二）進行新課1、楞次定律教師：讓我們一起進行下面的實驗。（利用CAI課件，屏幕上打出實驗內

3、容）實驗目的研究感應電流方向的判定規律。實驗步驟（1）按右圖連接電路，閉合開關，記錄下G中流入電流方向與電流表G中指針偏轉方向的關系。（如電流從左接線柱流入，指針向右偏還是向左偏?）（2）記下線圈繞向，將線圈和靈敏電流計構成通路。（3）把條形磁鐵N極（或S極）向下插入線圈中，并從線圈中拔出，每次記下電流表中指針偏轉方向，然后根據步驟（1）結論，判定出感應電流方向，從而可確定感應電流的磁場方向。根據實驗結果，填表：磁鐵運動情況N極下插N極上拔S極下插S極上拔磁鐵產生磁場方向線圈磁通量變化感應電流磁場方向教師：N極向下插入線圈中，磁鐵在線圈中產生的磁場方向如何?學生：磁鐵在線圈中產生的磁場方向向下

4、。教師：在這種情況下，通過線圈的磁通量如何變化?學生：磁通量增加。教師：感應電流的方向如何?學生：如圖所示。教師：感應電流的磁場方向如何?學生：感應電流的磁場方向向上。教師：再把該磁鐵從線圈中拔出時，磁鐵在線圈中產生的磁場方向如何?學生：磁鐵在線圈中產生的磁場方向向下。教師：磁鐵拔出時，通過線圈的磁通量如何變化?學生：通過線圈的磁通量減小。教師：感應電流的方向如何?學生：感應電流的方向如圖所示。教師：感應電流的磁場方向如何?學生：感應電流的磁場方向向下。教師：S極向下插入線圈中，情況怎樣呢?學生甲：磁鐵在線圈中產生的磁場方向向上。學生乙：通過線圈的磁通量增加。學生丙：感應電流的方向如圖所示。學

5、生丁：感應電流的磁場方向向下。教師：再把S極從線圈中拔出時，情況如何?學生甲：磁鐵在線圈中產生的磁場方向向上。學生乙：通過線圈的磁通量減小。學生丙：感應電流的方向如圖所示。學生丁：感應電流的磁場方向向上。教師：通過上面的實驗，同學們發現了什么?學生甲：當磁鐵移近或插入線圈時，線圈中感應電流的磁場方向與原磁場方向相反；當磁鐵離開線圈或從線圈中拔出時，線圈中感應電流的磁場方向與原磁場方向相同。學生乙：當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向相反；當穿過線圈的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場方向相同。學生丙：當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場阻礙磁通量增加；當穿過線圈的磁通量減

6、少時，感應電流的磁場阻礙磁通量減少。教師：剛才幾位同學的說法都正確。物理學家楞次概括了各種實驗結果，在1834年提出了感應電流方向的判定方法，這就是楞次定律。投影打出楞次定律的內容。投影感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，這就是楞次定律。（師生共同活動：理解楞次定律的內涵）（1）“阻礙”并不是“阻止”，一字之差，相去甚遠。要知道原磁場是主動的，感應電流的磁場是被動的，原磁通仍要發生變化，感應電流的磁場只是起阻礙變化而已。（2）楞次定律判斷感應電流的方向具有普遍意義。教師：楞次定律符合能量守恒。從上面的實驗可以發現：感應電流在閉合電路中要消耗能量，在磁體靠

7、近（或遠離）線圈過程中，都要克服電磁力做功，克服電磁力做功的過程就是將其他形式的能轉化為電能的過程。楞次定律也符合唯物辯證法。唯物辯證法認為：“矛盾是事物發展的動力”。電磁感應中，矛盾雙方即條形磁鐵的磁場（B原）和感應電流的磁場（B感），兩者都處于同一線圈中，且感應電流的磁場總要阻礙原磁場的變化，形成既相互排斥又相互依賴的矛盾，在回路中對立統一，正是“阻礙”的形成產生了電磁感應現象。2、楞次定律的應用教師：投影應用楞次定律判斷感應電流方向的基本步驟：（1）明確原磁場的方向。（2）明確穿過閉合電路的磁通量是增加還是減少。（3）根據楞次定律確定感應電流的磁場方向。（4）利用安培定則確定感應電流的方

8、向。教師：下面讓我們通過對例題的分析，熟悉應用楞次定律判斷感應電流方向的基本步驟，同時加深對楞次定律的理解。投影教師：開關斷開前，線圈M中的電流在線圈N中產生的磁場方向向哪？學生：向下。教師：開關斷開瞬間，線圈N中磁通量如何變化?學生：減少。教師：線圈N中感應電流的磁場方向如何？學生：向下（阻礙磁通量減少）。教師：線圈N中感應電流的方向如何？學生：由下向上，整個回路是順時針電流。教師：利用楞次定律判定感應電流方向的思路可以概括為以下框圖。（投影）投影教師：線圈ABCD所在處磁場方向向哪？學生：垂直紙面向里。教師：感應電流的磁場方向向哪？學生：垂直紙面向里。教師：穿過線圈ABCD的磁通量應如何變

9、化？學生：減少。教師：線圈ABCD應向哪個方向平移？學生：向右。3右手定則教師：當閉合電路的一部分做切割磁感線運動時，如何應用楞次定律判定感應電流的方向呢？（投影）如圖所示，光滑金屬導軌的一部分處在勻強磁場中，當導體棒AB向右勻速運動切割磁感線時，判斷AB中感應電流方向。教師：當AB棒向右切割磁感線時，感應電流方向如何？學生甲：回路中原磁場方向垂直紙面向里。學生乙：通過回路的磁通量在減小。學生丙：感應電流的磁場與原磁場方向相同，為垂直紙面向里。學生丁：回路中感應電流為逆時針方向，AB中感應電流的方向為向上。教師：如果磁通量的變化是由導體切割磁感線引起的，感應電流的方向可以由右手定則來判斷。投影

10、右手定則的內容：伸開右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內，讓磁感線垂直從手心進入，拇指指向導體運動的方向，其余四指指的就是感應電流的方向。教師：請同學們用右手定則重做例3，看結果是否一樣？學生：一樣。教師：右手定則實際上是楞次定律的一種具體表現形式，它們在本質上是一致的。只不過導體切割磁感線時，用右手定則判斷感應電流方向更方便。（三）課堂總結、點評教師活動：讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內容。學生活動：認真總結概括本節內容，并把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。點評

11、：總結課堂內容，培養學生概括總結能力。教師要放開，讓學生自己總結所學內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。（四）實例探究楞次定律的應用【例1】 如圖所示，試判定當開關S閉合和斷開瞬間，線圈ABCD的電流方向。（忽略導線GH的磁場作用）解析：當S閉合時（1）研究回路是ABCD，穿過回路的磁場是電流I所產生的磁場，方向由安培定則判定是指向讀者；（2）回路ABCD的磁通量由無到有，是增大的；（3）由楞次定律可知感應電流磁場方向應和B原相反，即背離讀者向內（“增反減同”）。由安培定則判定感應電流方向是BADCB。當S斷開時（1）研究回路仍是ABCD，穿過回路的原磁場仍是I產生的磁場，方

12、向由安培定則判定是指向讀者；（2）斷開瞬間，回路ABCD磁通量由有到無，是減小的；（3）由楞次定律知感應電流磁場方向應是和B原相同即指向讀者；（4）由安培定則判定感應電流方向是ABCDA。點評：用楞次定律解題時，沿一定的程序進行推理判斷比較規范，尤其是初學者一定要熟練掌握【例2】 如圖所示，當條形磁鐵突然向閉合銅環運動時，銅環里產生的感應電流的方向怎樣？銅環運動情況怎樣？解析：磁鐵右端的磁感線分布如圖所示，當磁鐵向環運動時，環中磁通量變大，由楞次定律可判斷出感應電流磁場方向，再由安培定則判斷出感應電流方向如圖16-3-5所示.把銅環等效為多段直線電流元，取上、下兩對稱的小段研究，由左手定則可知

13、其受安培力如圖，由此推想整個銅環受合力向右,故銅環將向右擺動. 點評：由于磁鐵的靠近引起環中感應電流的產生，而電流（通電導體）在磁場中受到力作用.其他解法：另解一：磁鐵向右運動，使銅環產生感應電流如圖所示.此環形電流可等效為圖中所示的小磁針。顯然，由于兩磁體間的推斥作用銅環將向右運動。另解二：由于磁鐵向右運動而使銅環中產生感應電流，根據楞次定律的另一種表述可知銅環將向右躲避以阻礙這種相對運動.【例3】 如圖所示，固定于水平面上的光滑平行導電軌道AB、CD上放著兩根細金屬棒ab、cd.當一條形磁鐵自上而下豎直穿過閉合電路時，兩金屬棒ab、cd將如何運動？磁鐵的加速度仍為g嗎？解析：當條形磁鐵從高

14、處下落接近回路abcd時，穿過回路的磁通量方向向下且在不斷增加.根據楞次定律的第二種表述：感應電流所產生的效果，總要反抗產生感應電流的原因.在這里，產生感應電流的原因是：條形磁鐵的下落使回路中的磁通量增加，為反抗條形磁鐵的下落，感應電流的磁場給條形磁鐵一個向上的阻礙其下落的阻力，使磁鐵下落的加速度小于g.為了反抗回路中的磁通量增加，ab、cd兩導體棒將互相靠攏，使回路的面積減小，以阻礙磁通量的增加.同理，當穿過平面后，磁鐵的加速度仍小于g，ab、cd將相互遠離.點評：磁鐵穿過閉合電路前、后，引起磁通量的變化是不同的，因而引起的感應電流方向不同.據楞次定律判斷出感應電流方向，再應用左手定則判斷受

15、力情況，由牛頓第三定律可判斷磁鐵受力方向.此法較為繁瑣.若根據楞次定律的另一種表述感應電流的效果，總是反抗產生感應電流的原因，本題中的“原因”是磁鐵靠近（過線圈后“遠離”）,從而可以判斷.鞏固練習1根據楞次定律知感應電流的磁場一定是 （ ）A.阻礙引起感應電流的磁通量B.與引起感應電流的磁場反向C.阻礙引起感應電流的磁通量的變化D.與引起感應電流的磁場方向相同答案：C點評：楞次定律揭示了感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁通量的變化.2如圖所示，通電導線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則 （ ）A.若線圈向右平動，其中感應電流方向是abcdB.若線圈豎直向下平動，無感應電流產生C.當線圈以ab邊

16、為軸轉動時，其中感應電流方向是abcdD.當線圈向導線靠近時，其中感應電流方向是abcd答案：ABC點評：先明確直線電流周圍磁感線的分布情況，再用楞次定律 判定.3如圖所示，一水平放置的矩形閉合線框abcd，在細長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內，如圖中的位置經過位置到位置，位置和都很靠近，在這個過程中，線圈中感應電流 （ ）A.沿abcd流動B.沿dcba流動C.由到是沿abcd流動，由到是沿dcba流動D.由到是沿dcba流動，由到是沿abcd流動解析：根據細長磁鐵的N極附近的磁感線分布，線圈abcd在位置時，穿過線圈的磁通量為零；在位置時，磁感線向上穿過線圈；在位置

17、時，磁感線向下穿過線圈.設磁感線向上穿過線圈，磁通量為正，因此可見，由到再到，磁通量連續減小，感應電流方向不變，應沿abcda流動.故A正確. 答案：A點評：明確N極附近磁感線的分布情況由穿過磁感線的條數判定磁通量變化,再用楞次定律分段研究4如圖所示，兩個相同的鋁環套在一根光滑桿上，將一條形磁鐵向左插入鋁環的過程中兩環的運動情況是 （ ）A.同時向左運動，間距增大B.同時向左運動，間距不變C.同時向左運動，間距變小D.同時向右運動，間距增大解析：在條形磁鐵插入鋁環過程中，穿過鋁環的磁通量增加，兩環為了阻礙磁通量的增加，應朝條形磁鐵左端運動，由于兩環上感應電流方向相同，故將相互吸引，而使間距變小

18、.答案：C點評：同向電流相互吸引，異向電流相互排斥5如圖所示，勻強磁場垂直于圓形線圈指向紙里, a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點，現用外力作用在上述四點，將線圈拉成正方形.設線圈導線不可伸長，且線圈仍處于原先所在的平面內，則在線圈發生形變的過程中 （ ）A.線圈中將產生abcd方向的感應電流B.線圈中將產生adcb方向的感應電流C.線圈中產生感應電流的方向先是abcd，后是adcbD.線圈中無感應電流產生解析：由幾何知識知，周長相等的幾何圖形中，圓的面積最大.當由圓形變成正方形時磁通量變小. 答案：A點評：周長相同情況下，圓的面積最大6.如圖所示，有一固定的超導圓環，在其右端放一條形磁鐵

19、，此時圓環中無電流，當把磁鐵向右方移走時，由于電磁感應，在超導圓環中產生了一定的電流.則以下判斷中正確的是 （ ）A.此電流方向如箭頭所示，磁鐵移走后，此電流繼續維持B.此電流方向與箭頭方向相反，磁鐵移走后，此電流很快消失C.此電流方向如箭頭所示，磁鐵移走后，此電流很快消失D.此電流方向與箭頭方向相反，磁鐵移走后，此電流繼續維持解析：在超導圓環中產生感應電流后，電能基本不損失，電流繼續存在. 答案：D點評：超導無電阻71931年，英國物理學家狄拉克從理論上預言了存在著只有一個磁極的粒子磁單極子.如圖所示，如果有一個磁單極子（單N極）從a點開始運動穿過線圈后從b點飛過.那么 （ ）A.線圈中感應電流的方向是沿PMQ方向B.線圈中感應電流的方向是沿QMP方向C.線圈中感應電流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向D.線圈中感應電流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向解析：將磁單極子（單N極），理解為其磁感線都是向外的答案：B點評：關鍵是磁單極子的磁場 特點.8如圖所示，一平面線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動.已知線圈平面始終與紙面垂直，當線圈第一次通過位置和位置時，順著磁場方向看去，線圈中感應電流的方向