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1、2022年高二物理楞次定律的應(yīng)用 人教版(I)
教學(xué)目標(biāo)
1.熟練運用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.
2.熟練運用楞次定律,則感應(yīng)電流的方向判斷引起感應(yīng)電流的原磁場方向及磁通量變化.
3.理解楞次定律與能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的一致性.
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(xiàn)形式.
教學(xué)重點:應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向;利用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時,感應(yīng)電流方向的判斷.
教學(xué)難點:確定原磁場的方向和磁通量的變化.
教學(xué)方法:講練結(jié)合的方法
教學(xué)用具:線圈、靈敏電流計、磁鐵、投影片、投影儀.
課時安排:1課時
教學(xué)過程
一、引入新課
上節(jié)課講了楞
2、次定律,其內(nèi)容是什么?而操作步驟又是什么?
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(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向.
4.利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向.
這節(jié)課我們通過應(yīng)用練習(xí),訓(xùn)練楞次定律運用的熟練程度,同時加深對楞次定律的理解.
二、進行新課
一、應(yīng)用楞次定律,判定感應(yīng)電流的方向.
1.原磁場為條形磁鐵的磁場
例1 一個接通靈敏電流計的螺線管,當(dāng)磁鐵的S極移近或遠離螺線管時判斷感應(yīng)電流的方向.
(1)條形磁鐵移近螺線管(如圖所示)
①確定線圈所在區(qū)域磁場分布,及磁場方向;(判斷:原磁場方向向上,有向上的磁感線穿過螺線管)
②確
3、定穿過閉合回路的磁通量的變化;(判斷:當(dāng)S極靠近螺線管時,穿過螺線管的磁通量增加)
③由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場;(判斷:由于感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的增加,因此感應(yīng)電流的磁場方向跟原來的磁場方向相反)
④利用安培定則確定感應(yīng)電流方向.(如圖)
磁通量增加,感應(yīng)電流磁場與原磁場反向
(2)條形磁鐵離開螺線管
①判斷原磁場方向;(向上)
②判斷穿過螺線管的磁通量變化;(減少)
③由楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向;(與原磁場方向相同,體現(xiàn)“阻礙”特征)
④由安培定則確定感應(yīng)電流的方向.(如右圖)
磁通量減少,感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向.
提示:圖中實線表示磁鐵的磁感線,虛
4、線表示感應(yīng)電流的磁感線.
注意1:感應(yīng)電流的磁場對原磁場的作用,“阻礙”相對運動.
注意2:磁通量變化過程,對應(yīng)克服磁場力做功過程,伴隨其他形式能轉(zhuǎn)化為電能過程,說明楞次定律是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的表現(xiàn)形式.
2.原磁場為電流的磁場
例2 一可控通電螺線管A,外套一個閉合螺線管B(如圖),當(dāng)閉合電鍵或減小電阻的阻值,使螺線管A中的電流增大時,B中的感應(yīng)電流方向如何?電鍵斷開或增大電阻的阻值時,B中的感應(yīng)電流方向又如何?
(1)當(dāng)A中電流增加時,判斷B中感應(yīng)電流方向.
①轉(zhuǎn)化俯視平面圖,顯示原磁場的方向(如圖);
②說明電鍵閉合(或電阻R調(diào)小)向里磁通量增加;
③由楞次定律,B
5、中感應(yīng)電流的磁場“阻礙”磁通量的增加;(向外)
④由安培定則,B中感應(yīng)電流方向得以判定.(逆時針)
注意:1.對A:Φ內(nèi)=Φ外,而Φ外只有一部分穿過B,則穿過B的磁通量向里.
2.當(dāng)電流增加時,A線圈的磁場增強,Φ內(nèi)(即總磁通量)、Φ外都增加,但Φ外增加的部分,有些落在B線圈外部,則穿過B向里的磁通量增加。
(2)當(dāng)A中電流減少時,判斷B中感應(yīng)電流方向.
①原磁場方向向里;(如圖)
②當(dāng)A中電流減少時,穿過B向里的磁通量減少;
③由楞次定律,B中感應(yīng)電流的磁場“阻礙”磁通量的減少;(向里)
④由安培定則,B中感應(yīng)電流方向得以判定.(順時針)
小結(jié):只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生
6、變化就產(chǎn)生感應(yīng)電流,且感應(yīng)電流的方向一定遵循楞次定律.
練習(xí)1: 判斷自由下落的條形磁鐵豎直穿過水平放置的金屬圓環(huán)過程(如圖),環(huán)中的感應(yīng)電流方向.
結(jié)論:(由上向下看)感應(yīng)電流先逆時針方向后順時針方向.
推理:條形磁鐵中點過線圈平面時,穿過線圈的磁通量最大.
注意:引導(dǎo)學(xué)生由楞次定律直接判斷,也可以利用楞次定律的變通形式“阻礙”相對運動來判斷.
2.利用右手定則,判斷導(dǎo)體切割磁感線.
(1)由楞次定律,判定感應(yīng)電流方向順時針.
(2)右手定則:(回顧初中知識)判斷金屬棒中感應(yīng)電流方向由A→B
注意:1.這里可敘述右手定則的內(nèi)容,并讓學(xué)生加強記憶.
2.右手定則建立了I感、B、v三者的方向關(guān)系.
右手定則與楞次定律本質(zhì)一致,在導(dǎo)體切割磁感線時,用右手定則判斷感應(yīng)電流方向更簡便.
3.利用楞次定律及右手定則均可以進行逆向判斷.
三、小結(jié)
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的方法,而且知道了右手定則是上述應(yīng)用的一個特例.
四、作業(yè)