高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第四章 电磁感应3 楞次定律教学设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第四章 电磁感应3 楞次定律教学设计，共4页。

[教学目的]：1、通过教师的演示和学生的实验，在计算机的辅助和教师的指导下，发挥学生的主动性，让学生探索出感应电流方向的规律；
2、培养学生实验能力和根据实验数据进行分析、归纳、总结的能力；
3、通过典型题目的练习，让学生自己在练习过程中学会如何应用楞次定律，进而转化为技能技巧，达到熟练掌握。
[教学重点]：1、理解楞次定律内容；
2、理解楞次定律与能量守恒定律相符合；
3、会用楞次定律解决有关问题。
[教学难点]：1、理解楞次定律内容；
2、会用楞次定律解决有关问题。
3、理解：磁通量的变化、磁通量的多少、原磁通量，原磁通量的变化、阻碍与阻止；
[教学方法]
实验演示法、学生分组实验、讨论、计算机模拟辅助分析引导。
[教具]
演示电流计、学生电流计24个、线圈（导线有绕向标志）25个、条形磁铁25个，导线50条、多媒体计算机1台、自己设计《楞次定律》实验模拟辅助软件等
[教学过程]
(一)引入新课
提问1、产生感应电流的条件是什么？
答：穿过闭合电路的磁通量发生变化；
提问2、在课本100页图4-3，磁铁怎样才产生感应电流？
答：磁铁上下运动时，静止时没有；
提问3、上面实验中，线圈中的磁通量发生怎样的变化？
答：磁铁插入时，线圈中磁通量增加，拔出时，磁通量减少。
(二)新课教学
1、引出课题：
演示107页图4-16四个实验，让学生观察实验，得出结论：
感应电流方向不同，但有规律；
2、学生分组实验并讨论问题：
⑴、电流方向是否只与磁铁插入和拔出有关？
⑵、磁铁在线圈中的磁通量和感应电流的磁通量分别如何变化？
⑶、线圈中感应电流磁场对磁铁的作用力如何？
3、学生回答问题，并用计算机模拟实验，把实验形象化，帮助学生总结规律：
⑴、电流方向是否只与磁铁插入和拔出有关？
答：N极插入和S极插入不同，N极拔出和S极拔出也不相同，无关。
⑵、磁铁在线圈中的磁通量和感应电流的磁通量的方向关系分别如何变化？
答：N极插入和S极插入时，两者方向相反，N极拔出和S极拔出时，两者方向相同。
⑶、线圈中感应电流磁场对磁铁的作用力如何？
答：磁铁插入时是阻力，阻碍（区别于阻止）它插入；磁铁拔出时是引力，阻碍磁铁的拔出。
3、计算机模拟以上结论，之后，学生自己用实验验证。

4、结论：
感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

5、小结：
楞次定律理解：
从磁通量变化来看：感应电流总要阻碍磁通量的变化；
从磁铁与线圈的相对运动来看：感应电流总要阻碍相对运动。

(三)巩固新课
(例题1)如图（1）所示，闭合线圈放置在变化的磁场中，线圈平面跟纸面平行，磁力线垂直于纸面。要使线圈有扩张的趋势，应使磁场
A．不断增强，方向垂直纸面向里；
B．不断减弱，方向垂直纸面向外；
C．不断增强，方向垂直纸面向外；
B．不断减弱，方向垂直纸面向里。
（解答）正确答案：B、D
（分析）
方法一，当有垂直纸面向外且不断减弱的磁场穿过线圈所在平面时，穿过线圈的磁通量不断减少，根据楞次定律可知，在线圈中产生了逆时针的感应电流，使线圈受到背离圆心的安培力的作用。在安培力的作用下，线圈有向外扩张的趋势。同理，当有垂直纸面向里且不断减弱的磁场穿过线圈所在平面时，线圈也有向外扩张的趋势。
方法二，当穿过线圈的磁场不断减弱时，使得穿过线圈的磁通量不断减少，根据楞次定律的推广含义，为了阻碍原磁通的变化。可知：无论磁场方向是垂直纸面向里还是垂直纸面向外线圈都将有扩张的趋势。
由上面的分析可见，方法二与方法一得出相同的结果，但方法二比方法一简单。
（例题2）如图（2）所示，一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则在圆环的运动过程中，下列说法正确的是：
A．在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时大于g；
B．圆环在磁铁上方时，加速度小于g，在下方时也小于g；
C．圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时等于g；
D．圆环在磁铁的上方时，加速度大于g，在下方时小于g。
（解答）正确答案：B
（分析）
此题易错选A或C，原因是在判断磁力作用时缺乏对条形磁铁磁力线的空间分布的了解。今用楞次定律第二种推广含义来判断：感应电流总是阻碍导体间的相对运动，意思是，总是阻碍导体间的距离变化的。因此圆环在磁铁的上方下落时，磁场力总是阻碍圆环下落，即a一般地凡是由于外界因素而先使导体运动，进而产生感应电流的，都可用“阻碍导体间相对运动”来判定。此方法避免了对磁铁磁力线空间分布的判断，使问题的解答简便。

(四)布置作业
教科书第112页练习4题。