教学难点:对楞次定律中的"阻碍"和"变化"的理解
要求:Ⅱ(感应电流的方向判断)
设计:本节课通过实验操作,让自己从实验当中发现现象,总结出规律,这对理解愣次定律来说是很有帮助的,所以先搞清楚从电流表中指针的偏转来判断电路中电流的流向以及螺线管的绕向就显得比较重要,实验之前先讲清。再者原磁通量变化产生感应电流,电流又要产生磁场对来说不能联系,需要先强调。而后根据实验进行。
解决难点: 感应电流关键搞清"阻碍",以实验来让学生自己总结,
培养:理解,分析综合,逻辑推理能力,空间能力
思想:尊重科学、尊重事实和精确细心的科学态度
学生现状: 知道磁通量的变化引起感应电流,知道电流能够产生磁场,但不知道这之间的联系。
课堂教具:线圈、条形磁铁、导线、干电池、蹄形磁铁、灵敏电流计、楞次定律演示器
一、引入
1:(1)产生感应电流的条件(2)法拉第电磁感应定律表达式。
2提出问题:感应电流的产生与磁通量变化量有关、感应电流的大小也与磁通量的变化量有关,那么感应电流的方向与磁通量的变化量是否也有关?
二、新课
【板书】课题:§16.2愣次定律--感应电流的方向。
实验准备:明确电流表指针的偏转方向与电流方向的关系,搞清螺线管导线的绕向.
实验:用条形磁铁的N、S极插入线圈,或从线圈中拨出。
实验要求:要求观察四种情况下,电流表指针的摆动方向(把握电流的流向),条形磁铁的磁场方向、磁通量的变化量情况(增减)。
动作 原磁场B 方向(向上、向下) 原磁通量φ变化情况
(增大、减小) 感应电流方向(俯视:顺、逆时针) 感应电流磁场B'方向
(向上、向下) B与B'方向的关系 (相同、相反)
N极向下插入
N极向上抽出
S极向下插入
S极向上抽出
学生观察上表,总结归纳,条形磁铁的磁场方向,感应电流磁场的方向,磁通量的变化量三者之间的内在联系。
引导学生说出归纳情况。
原磁通量增加时,引起的感应电流的磁场方向与条形磁铁磁场的方向相反,阻碍原来磁通量的增加;原磁通量减小时,引起的感应电流的磁场方向与条形磁铁的磁场方向相同,阻碍原来磁通量的减少。
【板书】愣次定律的内容: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。"阻碍"并非"阻止"
愣次定律的另一解释:靠近时,排斥;远离时,吸引。
总之:从磁通量的变化角度来看,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来看,感应电流总要阻碍相对运动。
分析思考与讨论总结:
从能量转换的角度来分析:楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现
如果条形磁铁的N极靠近螺线管的上端,螺线管中用楞次定律得出的感应电流所形成的磁场,在螺线管上端为N极,这个N极将排斥外来的条形磁铁的运动,条形磁铁受此排斥力的作用而运动速度逐渐减小,即动能要减少;要维持其运动速度则需要有外力对磁铁做功.可见,电磁感应现象中线圈的电能是外部的机械能通过做功转化而来的.因此,楞次定律与能量转换与守恒规律是相符合的.
反之,我们可以设想一下,若感应电流方向与用楞次定律判断得出的方向相反,则螺线管的磁场将与条形磁铁相互吸引,这样条形磁铁的速度会愈来愈大.也就是说在电路获得电能的同时,磁铁的动能也增加了.这时,对于电路和磁铁组成的系统来说,它将找不到是由什么能量转化而来的,电能和动能是凭空产生了,这显然与自然界最基本的规律之一-能量守恒定律相违背.
教师引导学生找出判断感生电流方向的。
【板书】判断感生电流方向的方法:
①确定引起感应电流产生的磁场的方向。
②判断原磁通量的变化情况。
③确定感应电流的磁场方向。(增时两磁场方向相反,减时两磁场方向相反)
④判断出感应电流的方向。(安培定则即右手螺旋管法则)
口答:(1)如果引起感应电流的磁场方向向上,而感应电流的磁场方向也向上,磁通量是增加还是减少?(减少)
(2)如果磁通量是减少的,感应电流的磁场方向向上,那么引起感应电流的磁场的方向是向上还是向下?(向上)
(3)如果两个磁场的方向相反,磁通量是增加的还是减少的?(增加)
(4)如果引起感应电流的磁场的方向向下,磁通量增加,那么感应电流的磁场的方向是向上还是向下?(向上)
总结。【板书】
楞次定律并不难,理解运用记心上;先找外磁场方向,再看磁通增还减;
减时二场方向同,增时二场正相反;最后定下电流向,螺旋安培把好关。
作业::《愣次定律--感应电流的方向》
板书设计: §16.2楞次定律??感应电流的方向
内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律.
判断感应电流方向的步骤:
1确定原磁场方向;
2判断穿过闭合电路磁通量的变化情况;
3根据楞次定律判断感应电流的磁场方向;
4根据安培定则判断感应电流的磁场方向.
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