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楞次定律学案和课件及4份训练试题

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。那么怎么才能写出优秀的教案呢?小编特地为大家精心收集和整理了“楞次定律学案和课件及4份训练试题”,但愿对您的学习工作带来帮助。

第三节:楞次定律学案
【学习目标】
(1)、理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义,能初步应用楞次定律判定感应电流方向,理解楞次定律与能量守恒定律是相符的
(2)、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。
(3)、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。
(4)、通过对楞次定律的探究过程,培养自己的空间想象能力。
【学习重点】应用楞次定律(判感应电流的方向)
【学习难点】理解楞次定律(“阻碍”的含义)
【学习方法】实验法、探究法、讨论法、归纳法
【教具准备】
灵敏电流计,线圈(外面有明显的绕线标志),导线若干,条形磁铁,线圈
【教学过程】
一、温故知新:
1、要产生感应电流必须具备什么样的条件?

2、磁通量的变化包括哪情况?

二、引入新课
1、问题1:如图,已知通电螺线管的磁场方向,问电流方向?

2、问题2:如图,在磁场中放入一线圈,若磁场B变大或变小,问
①有没有感应电流?
②感应电流方向如何?

3、感应电流不是个好“孩子”。感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系?

三、新课学习
1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考:
(1)、灵敏电流计的作用是什么?为什么用灵敏电流计而不用安培表?

(2)、为什么本实验研究的是螺线管中的感应电流,而不是单匝线圈或其它导体中的感应电流?

2、实验内容:
研究影响感应电流方向的因素按照图所示连接电路,并将磁铁向线圈插入或从线圈拔出等,分析感应电流的方向与哪些因素有关。
3、学生探究:研究感应电流的方向
(1)、探究目标:
(2)、探究方向:
(3)、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线)
(4)、探究过程
NS磁铁在管上静止不动时磁铁在管中静止不动时
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原来磁场的方向
原来磁场的磁通量变化
感应磁场的方向
原磁场与感应磁场方向的关系
感应电流的方向(螺线管上)
(5)、学生带着问题分组讨论:
问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?

问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。

问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论?

相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。师巡视各组的情况,然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流,师生共同讨论,形成结论。
教学中,学生概括多种多样,有的也非常准确到位,甚至于出乎意料,如:
概括1:
概括2:
概括3:
……
总结规律:原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相,有阻碍变作用
原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相,有阻碍变作用
结论:
投影展示楞次定律内容及其理解:
4、楞次定律——感应电流的方向
(1)、内容:。
(2)、理解:
①、阻碍既不是也不等于,增反减同
②、注意两个磁场:磁场和电流磁场
③、在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。
强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解:
a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要磁通量的变化。
b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要相对运动。
④、感应电流的方向即感应电动势的方向
⑤、阻碍的过程中,即一种能向转化的过程
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、明确磁场的方向;
②、明确穿过闭合回路的是增加还是减少;
③、根据楞次定律(增反减同),判定的磁场方向;
④、利用判定感应电流的方向。
(4)、楞次定律的应用
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?
5、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
问题1:当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化,从而使回路中产生感应电流,这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向吗?

问题2:用楞次定律判断感应电流的过程很复杂,能否找到一种很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?

(1)、右手定则的内容:伸开手让拇指跟其余四指,并且都跟手掌在
内,让磁感线从掌心进入,指向导体运动方向,其余四指指向的就是导体中方向
(2)、适用条件:的情况
(3)、说明:
①、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))

②、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
③、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)
6、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?____
【学习小结】
1、楞次定律的内容: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。
2、判定感应电流方向的步骤
3、右手定则确定感应电流的方向

【课后作业】选修3-2课本第12页“思考与讨论”1、2、3、4题
课后作业:第13页1、2、3、4题
【学习心得】

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楞次定律课件+学案+同步练习+基础夯实训练


一名优秀的教师就要对每一课堂负责,作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,使教师有一个简单易懂的教学思路。那么,你知道教案要怎么写呢?下面是小编帮大家编辑的《楞次定律课件+学案+同步练习+基础夯实训练》,但愿对您的学习工作带来帮助。

第三节:楞次定律学案
【学习目标】
(1)、理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义,能初步应用楞次定律判定感应电流方向,理解楞次定律与能量守恒定律是相符的
(2)、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。
(3)、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。
(4)、通过对楞次定律的探究过程,培养自己的空间想象能力。
【学习重点】应用楞次定律(判感应电流的方向)
【学习难点】理解楞次定律(“阻碍”的含义)
【学习方法】实验法、探究法、讨论法、归纳法
【教具准备】
灵敏电流计,线圈(外面有明显的绕线标志),导线若干,条形磁铁,线圈
【教学过程】
一、温故知新:
1、要产生感应电流必须具备什么样的条件?

2、磁通量的变化包括哪情况?

二、引入新课
1、问题1:如图,已知通电螺线管的磁场方向,问电流方向?

2、问题2:如图,在磁场中放入一线圈,若磁场B变大或变小,问
①有没有感应电流?
②感应电流方向如何?

3、感应电流不是个好“孩子”。感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系?

三、新课学习
1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考:
(1)、灵敏电流计的作用是什么?为什么用灵敏电流计而不用安培表?

(2)、为什么本实验研究的是螺线管中的感应电流,而不是单匝线圈或其它导体中的感应电流?

2、实验内容:
研究影响感应电流方向的因素按照图所示连接电路,并将磁铁向线圈插入或从线圈拔出等,分析感应电流的方向与哪些因素有关。
3、学生探究:研究感应电流的方向
(1)、探究目标:
(2)、探究方向:
(3)、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线)
(4)、探究过程
NS磁铁在管上静止不动时磁铁在管中静止不动时
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原来磁场的方向
原来磁场的磁通量变化
感应磁场的方向
原磁场与感应磁场方向的关系
感应电流的方向(螺线管上)
(5)、学生带着问题分组讨论:
问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?

问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。

问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论?

相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。师巡视各组的情况,然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流,师生共同讨论,形成结论。
教学中,学生概括多种多样,有的也非常准确到位,甚至于出乎意料,如:
概括1:
概括2:
概括3:
……
总结规律:原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相,有阻碍变作用
原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相,有阻碍变作用
结论:
投影展示楞次定律内容及其理解:
4、楞次定律——感应电流的方向
(1)、内容:。
(2)、理解:
①、阻碍既不是也不等于,增反减同
②、注意两个磁场:磁场和电流磁场
③、在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。
强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解:
a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要磁通量的变化。
b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要相对运动。
④、感应电流的方向即感应电动势的方向
⑤、阻碍的过程中,即一种能向转化的过程
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、明确磁场的方向;
②、明确穿过闭合回路的是增加还是减少;
③、根据楞次定律(增反减同),判定的磁场方向;
④、利用判定感应电流的方向。
(4)、楞次定律的应用
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?

5、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
问题1:当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化,从而使回路中产生感应电流,这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向吗?
问题2:用楞次定律判断感应电流的过程很复杂,能否找到一种很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?

(1)、右手定则的内容:伸开手让拇指跟其余四指,并且都跟手掌在
内,让磁感线从掌心进入,指向导体运动方向,其余四指指向的就是导体中方向
(2)、适用条件:的情况
(3)、说明:
①、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))
②、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
③、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)
6、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?____

【学习小结】
1、楞次定律的内容: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。
2、判定感应电流方向的步骤
3、右手定则确定感应电流的方向

【课后作业】选修3-2课本第12页“思考与讨论”1、2、3、4题
课后作业:第13页1、2、3、4题
【学习心得】

楞次定律


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助教师掌握上课时的教学节奏。怎么才能让教案写的更加全面呢?下面的内容是小编为大家整理的楞次定律,供您参考,希望能够帮助到大家。


选修3-2第四章电磁感应
第3节《楞次定律》
一、教材分析
楞次定律是二期课改教材的拓展课中重要的一节,它对判断感应电流的方向,以及理解电磁感应现象中能量转化的规律有重要的意义,对右手定则的理解也有帮助。
二、教学目标
1、知识与技能:
(1)、理解楞次定律的内容。
(2)、能初步应用楞次定律判定感应电流方向。
(3)、理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。
(4)、理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。
2、过程与方法
(1)、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
(2)、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,培养学生观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。
3、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)、培养学生的空间想象能力。
(3)、让学生参与问题的解决,培养学生科学的探究能力和合作精神。
三、教学重点难点
重点:理解楞次定律并能利用其判断感应电流的方向
难点:对楞次定律“阻碍变化”的理解
四、学情分析
我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。学生对产生感应电流的条件有了清醒的认识,本节课针对感应电流的方向做一个探究。学生实验能力、语言表达能力、团队合作能力等都能够得到很好的锻炼。
五、教学方法
1.类比法:将感应电流比喻成一个专门与“父母”“对着干”的“坏孩子”,不仅将抽象的内容生动具体化,还调节了课堂气氛。
2.实验法:教师演示实验学生实验
3.学案导学:见后面的学案。
4.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:导学案、学生实验器材
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:分小组合作学习,分6个学习小组。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
运用磁铁推、拉闭合的金属圆环这个奇妙的物理现象来导入今天的楞次定律这堂课。感应电流是个坏“孩子”。感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系?本节课我们就来一起探究感应电流与磁通量的关系。即楞次定律。
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一:研究感应电流的方向
(1)、探究目标:找这两个磁场的方向关系的规律。
(2)、探究方向:从磁铁和线圈有磁力作用入手。
(3)、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线)
(4)、探究过程
NS磁铁在管上静止不动时磁铁在管中静止不动时
插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下
原来磁场的方向向下向下向上向上向下向上向下向上
原来磁场的磁通量变化增大减小增大减小不变不变不变不变
感应磁场的方向向上向下向下向上无无无无
原磁场与感应磁场方向的关系相反相同相反相同————————
感应电流的方向(螺线管上)向上向下向下向上无无无无
(5)、学生带着问题分组讨论:
问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?
问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。
问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论?
学生四人一组相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。师巡视各组的情况,然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流,师生共同讨论,形成结论。
探究二、分析归纳论证、得出结论。
概括1:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
概括2:感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化
概括3:感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起它的那个原因
教师应充分肯定他们的结论,并对出现的问题进行讨论、纠正,
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
结论:增反减同
展示多媒体课件再次看看多媒体模拟的电磁感应中感应电流的产生过程。
投影展示楞次定律内容及其理解:
探究三、楞次定律——感应电流的方向
(1)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。
(师指出上述结论是物理学家楞次概括了各种实验结果提出的,并对楞次的物理学贡献简单介绍)
(2)理解:
①、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
②、注意两个磁场:原磁场和感应电流磁场
③、学生在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。
根据标出的磁极方向总结规律:
感应电流的磁场总是磁体阻碍相对运动。“你来我不让你来,你走我不让你走”
强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解:
a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要阻碍磁通量的变化。
b、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。
④、感应电流的方向即感应电动势的方向
⑤、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。
(4)楞次定律的应用
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
(5)楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
问题1:当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化,从而使回路中产生感应电流,这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向吗?
答:当然可以用楞次定律来判断感应电流的方向,如果导体棒ab向右运动,则由楞次定律可知,穿过闭合回路的磁通量增加,则感应磁场就要与原磁场方向相反,即感应磁场方向向外,所以感应电流的方向adcba
问题2:用楞次定律判断感应电流的过程很复杂,能否找到一种很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?
答:有简单的方法,如果我们仔细研究电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向,就能找出一种方法——右手定则:
(6)右手定则
(1)右手定则的内容: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
(2)适用条件:切割磁感线的情况
(3)说明:
①、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
②、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
③、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)
(四)反思总结,当堂检测。
(五)发导学案、布置预习。
在下一节课我们一起来学习楞次定律。这节课后大家可以先预习这一部分,着重分析科学家是如何设计实验,如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、楞次定律
1.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。
2、理解:
二、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
(1)、右手定则的内容: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
(2)、适用条件:切割磁感线的情况
(3)、说明:
①、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
②、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
③、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)
十、教学反思
1、在课堂教学中注重多种能力的培养:
本节内容应以实验为主,通过实验总结楞次定律。通常情况,都是由教师演示,学生观察,得出结论。但本节课以学生为主,让学生实验,得出结论,验证结论等等,教师只起引导和组织的作用,这样不仅能让学生对楞次定律理解深刻,而且也培养了学生实验操作技能以及分析、归纳、概括、总结等逻辑思维能力。
2、用现代化教学手段进行教学:
虽说实物演示最直观明了地反映事物的某些现象,但通过它我们只能看到一些宏观现象,对定律微观本质的分析(比如:磁极周围的磁感线既看不见,又摸不着)就无能为力了,教师将现代化教学手段
引进课堂,应用生活中的有趣物理实验,生动形象地展示两磁场间阻碍作用,不仅突出本节的重点,还突破了难点,使学生对定律有一个深刻理解,生动的记忆,同时又激发了学生的学习兴趣。
3、采用类比教学变抽象为具体:
本节课除了采用常规的启发式、实验等直观教学法等,还特别注意利用比喻的方法,尤其对于楞次定律这一类字数少但难理解和记忆内容,教师在师生得出定律之后,将定律概括成“增之减之,减之增之”八个字,方便了学生理解和记忆,之后又做个拟人化的比喻,将感应电流比喻成一个专门与“父母”“对着干”的“坏孩子”,不仅将抽象的内容生动具体化,还调节了课堂气氛。
4、注重德育渗透
这一节课讲授的楞次定律是从实验分析开始,归纳概括出初步结论后,再用实验来验证,不仅体现物理学科是实验学科的特点,培养了学生实事求是,严谨的科学态度,还符合辩证法中从实践中来,再回到实验中去的认识规律,达到对学生的辩证唯物主义教育。
十一、学案设计(见下页)

电磁感应定律的应用学案与课件及3份训练试题


一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢?小编特地为大家精心收集和整理了“电磁感应定律的应用学案与课件及3份训练试题”,供您参考,希望能够帮助到大家。

第五节:电磁感应规律的应用学案
【学习目标】
(1)、了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。
(2)、了解感生电动势和动生电动势产生的原因。
(3)、能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。
【学习重点】感生电动势和动生电动势。
【学习难点】感生电动势和动生电动势产生的原因。
【学习方法】类比法、练习法
【学习过程】
一、温故知新:
1、法拉第电磁感应定律的内容是什么?数学表达式是什么?

2、导体在磁场中切割磁感线产生的电动势与什么因素有关,表达式是什么,它成立的条件又是什么?
二、学习新课
(一)、感生电动势和动生电动势
由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同,一般分为两种:一种是不变,导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势,这种电动势称作,另外一种是不动,由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作。
1、感应电场
19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出,变化的磁场会在周围空间激发一种电场,我们把这种电场叫做感应电场。
静止的电荷激发的电场叫,静电场的电场线是由发出,到终止,电场线闭合,而感应电场是一种涡旋电场,电场线是的,如图所示,如果空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动,而产生感应电流,或者说导体中产生感应电动势。
感应电场是产生或的原因,感应电场的方向也可以由来判断。感应电流的方向与感应电场的方向。
2、感生电动势
(1)产生:磁场变化时会在空间激发,闭合导体中的在电场力的作用下定向运动,产生感应电流,即产生了感应电动势。
(2)定义:由感生电场产生的感应电动势成为。
(3)感生电场方向判断:定则。

例题,在空间出现如图所示的闭合电场,电场线为一簇闭合曲线,这可能是()
A.沿AB方向磁场在迅速减弱
B.沿AB方向磁场在迅速增强
C.沿BA方向磁场在迅速减弱
D.沿BA方向磁场在迅速增强

总结:已知感应电场方向求原磁通量的变化情况的基本思路是:

感应电场的方向感应磁场的方向磁通量的变化情况

3、感生电动势的产生
由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势,感生电动势在电路中的作用就是充当,其电路是电路,当它和外电路连接后就会对外电路供电。
变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场,导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流,或者说产生感应电动势。其中感应电场就相当于电源内部所谓的非静电力,对电荷产生作用。例如磁场变化时产生的感应电动势为E=
(二)、洛伦兹力与动生电动势
导体切割磁感线时会产生感应电动势,该电动势产生的机理是什么呢?

导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关?

它是如何将其他形式的能转化为电能的?

1、动生电动势
(1)产生:运动产生动生电动势
(2)大小:E=(B的方向与v的方向)
(3)动生电动势大小的推导:
2、动生电动势原因分析
导体在磁场中切割磁感线时,产生动生电动势,它是由于导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用而引起的。
如图所示,一条直导线CD在云强磁场B中以速度v向右运动,并且导线CD与B、v的方向垂直,由于导体中的自由电子随导体一起以速度v运动,因此每个电子受到的洛伦兹力为:
F洛=Bev
F的方向竖直向下,在力F的作用下,自由电子沿导体向下运动,使导体下端出现过剩的负电荷,导体上端出现过剩的正电荷,结果使导体上端D的电势高于下端C的电势,出现由D指向C的静电场,此电场对电子的静电力F’的方向向上,与洛伦兹力F方向相反,随着导体两端正负电荷的积累,电场不断增强,当作用在自由电子上的静电力与电子受到的洛伦兹力相平衡时,DC两端产生一个稳定的电势差如果用另外的导线把CD两端连接起来,由于D段的电势比C段的电势高,自由电子在静电力的作用下将在导线框中沿顺时针流动,形成逆时针方向的电流,如图乙所示,电荷的流动使CD两端积累的电荷不断减少,洛伦兹力又不断使自由电子从D端运动到C端从而在CD两端维持一个稳定的电动势。
可见运动的导体CD就是一个电源,D端是电源的正极,C端是电源的负极,自由电子受洛伦兹力的用,从D端搬运到C端,也可以看做是正电荷受洛伦兹力作用从C端搬运到D端,这里洛伦兹力就相当于电源中的非静电力,根据电动势的定义,电动势等于单位正电荷从负极通过电源内部移动到电源的正极非静电力所做的功,作用在单位电荷上的洛伦兹力为:
F=F洛/e=Bv
于是动生电动势就是:
E=FL=BLv
上式与法拉第电磁感应定律得到的结果一致。
(三)、动生电动势和感生电动势具有相对性
动生电动势和感生电动势的划分,在某些情况下只有相对意义,如本章开始的实验中,将条形磁铁插入线圈中,如果在相对于磁铁静止的参考系观察,磁铁不动,空间各点的磁场也没有发生变化,而线圈在运动,线圈中的电动势是动生的;但是,如果在相对于线圈静止的参考系内观察,则看到磁铁在运动,引起空间磁场发生变化,因而,线圈中的电动势是感生的,在这种情况下,究竟把电动势看作动生的还是感生的,决定于观察者所在的参考系,然而,并不是在任何情况下都能通过转换参考系把一种电动势归结为另一种电动势,不管是哪一种电动势,法拉第电磁感应定律、楞次定律都成立。
(四)应用——电子感应加速器
即使没有导体存在,变化的磁场以在空间激发涡旋状的感应电场,电子感应器就是应用了这个原理,电子加速器是加速电子的装置,他的主要部分如图所示,画斜线的部分为电磁铁两极,在其间隙安放一个环形真空室,电磁铁用频率为每秒数十周的强大交流电流来励磁,使两极间的磁感应强度B往返变化,从而在环形真空室内感应出很强的感应涡旋电场,用电子枪将电子注入唤醒真空室,他们在涡旋电场的作用下被加速,同时在磁场里受到洛伦兹力的作用,沿圆规道运动。
如何使电子维持在恒定半径为R的圆规道上加速,这对磁场沿径向分布有一定的要求,设电子轨道出的磁场为B,电子做圆周运动时所受的向心力为洛伦兹力,因此:
eBv=mv2/R
mv=ReB
也就是说,只要电子动量随磁感应强度成正比例增加,就可以维持电子在一定的轨道上运动。
【学习小结】

【学习心得】
让学生知道电磁感应产生的机理,激励学生探求知识的来源和根源。有利于培养学生的学习精神。

《楞次定律》学案


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“《楞次定律》学案”,供您参考,希望能够帮助到大家。

《楞次定律》学案

一、教材分析:
本节课教学内容是人教版教材,高中物理选修3-2第一章第三节“感应电流的方向——楞次定律”。楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分,它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点,是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。
由于此定律所牵涉的物理量和物理规律较多,只有对原磁场方向、原磁通量变化情况、感应电流的磁场方向、以及会用安培定则进行正确的判定,才能得到正确的感应电流的方向。同时,学生还必须能正确运用安培定则,左手定则,安培定则解决问题,所以这部分内容也是电学部分的一个难点。
二、教学重难点:
教学重点:理解感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系。
教学难点:根据教学目标,进行实验设计与操作。
三、学情分析:
学生已经掌握了磁通量的概念,并会分析磁通量的变化。已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。学生已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。
四、教学目标:
1.知识与技能
(1)会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。
(2)会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。
(3)会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。
2.过程与方法
(1)通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。
(2)通过楞次定律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验在物理学发展过程中的作用。
(3)通过实验探究,学会用实验探究的方法研究物理问题。
3.情感态度与价值观
(1)通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍,让学生发展对科学的好奇心与求知欲,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
(2)通过实验学会与他人主动交流合作,培养团队精神。
五、设计思路:
本节作为一堂物理规律课的教学,重点在于指导学生思考问题的方法和利用实验研究物理规律的手段,为此本课采用学生分组随堂实验探究的操作模式,学生在老师的启发和帮助下通过自己实验操作来发现、解决问题,获取新知识。
为了突破难点本课利用引导探究式教学法,课堂教学设计是这样的:创设一个问题情景→学生讨论、猜想→设计实验→探索实验→(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→课堂练习。
在教学过程中,抓住知识的产生过程,积极引导学生主动探究,突出学生的课堂教学的主体地位。
六、器材准备:
多媒体平台、线圈、条形磁铁、导线、干电池、条形磁铁、灵敏电流计、楞次定律演示器.
七、教学过程:
(一)、新课引入(提出问题)
1、提问:如何判断闭合电路中是否能产生感应电流?
2、再问:那如何判断电磁感应中感应电流的方向呢?
教师提出本课的教学目标:“探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场之间的关系。”
(二)、新课教学
1、猜想:感应电流是由线圈中磁场变化引起的,所以感应电流的方向与原磁场的变化情况有关。
2、实验方案的设计与制定
为了检验各自猜想的正确性,分小组利用手中的实验器材(线圈、条形磁铁、灵敏电流计、导线)设计实验方案。教师可以利用以下几个问题进行引导:
(1)、如何知道引起感应电流的线圈中原磁场的方向与变化?
(2)、如何知道感应电流的方向?(教师演示说明灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系。请学生用一节旧电池与滑动变阻器串联后与灵敏电流计相连,观察电流分别从两个接线柱流入电流计时,指针的偏转方向,确定所用电流计的电流方向与指针偏转方向的关系。同时提醒学生不同的电流计电流方向与指针的偏转方向关系不同)
(3)、如何知道感应电流激发的磁场的方向?
学生:根据实验要求利用(灵敏电流计,标明导线绕向的线圈,条形磁铁,导线等)实验器材设计出实验电路图,说明实验操作过程,并设计出实验现象记录表格。
学生可能通过磁铁的运动改变线圈磁场;也可能用电磁铁代替磁铁,通过电磁铁的运动、滑动变阻器的滑动或电键的通断控制磁场变化等。
根据巡查的情况,挑选具有典型代表性的方案让学生上台介绍说明,并利用实物投影仪显示。最后根据老师和同学们的建议,修订完善一个简单易做的实验方案。)方案如下:
高中物理《楞次定律》教学设计
条形磁铁运动的情况
N极向下
插入线圈
N极向上
拔出线圈
N极向下
插入线圈
N极向上
拔出线圈
原磁场方向(向上或向下)
穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少)
感应电流的方向(流过灵敏电流计的方向)
感应电流的磁场方向(向上或向下)
实验结论
3.实验操作
要求学生根据实验方案进行电路图连接与实验操作,并填好实验现象记录表格。
教师巡查,提醒学生实验操作的规范性,及时帮助学生解决实验中遇到的问题。
4、寻找规律,得出结论
提出问题:闭合电路中感应电流也要激发磁场,那么感应电流所激发磁场的方向与引起感应电流的原磁场之间有什么关系呢?
引导1:感应电流产生磁场的方向是否始终与原磁场的方向相同或相反?
回答小结:不一定。有时相同,有时相反。
引导2:在什么情况下,B感与B原同向?在什么情况下,B感与B原反向?
回答小结:当Φ原增大时,B感与B原相反;当Φ原减小时;B感与B原相同。(进一步探讨关系)
引导3:你认为感应电流产生的磁场对磁通量的变化起什么作用?(提炼关系)
回答小结:当Φ原增大时,B感与B原相反,它不想让穿过线圈的磁通量增大;当Φ原减小时;B感与B原相同,它不想让穿过线圈的磁通量减小。即B感对磁通量的变化起阻碍作用
得出初步结论:感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
5.结论验证
教师:上述结论是否在任何情况下都适用?大家可以利用其他实验方法进行验证,将实验用的电路图显示在屏幕上。
高中物理《楞次定律》教学设计
学生实验操作:同组的两个同学分别将原、副线圈的电路接好并弄清楚导线的绕向,接好后将原线圈放入副线圈中。分别验证电键闭合、断开瞬间和电阻大小改变时,感应电流的方向与用结论判断的是否一致,并完成表格的填写。
K闭合瞬间
K断开瞬间
R变大时
R变小时
原磁场方向
原磁通量的变化情况
理论判断感应电流的方向
实验中感应电流的方向
理论判断与实验是否一致
教师:总结得出楞次定律
内容: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──楞次定律对“阻碍”的理解:当Φ原增大时,B感与B原相反;当Φ原减小时;B感与B原相同。即“增反减同”。
6.应用练习,指导实践
例:如图所示,试画出合上电键K时,线圈B中的感应电流方向。
高中物理《楞次定律》教学设计
启发学生按照一定的思路及步骤解决问题。
第一步:画出通电线圈A的磁场的磁感线,并使之穿过线圈B
第二步:分析可知,原磁场在线圈B中的磁通量增强,据楞次定律,让学生判断:两磁场的磁感线方向应相反。请同学画出线圈B中感应电流磁场的磁感线(虚线所示)
第三步:借助右手螺旋法则判断感应电流方向,并标在图上
课堂练习:
1、如图,无限长通电直导线旁有一个矩形线圈,当线圈远离直导线时,判断感应电流的方向
2、如图,方形区域内为匀强磁场,在矩形线圈从左到右穿过的整个过程中,判断感应电流的方向。
高中物理《楞次定律》教学设计高中物理《楞次定律》教学设计
7、总结深化,加深理解:
针对刚才实验,引导学生进一步理解“阻碍”二字:
a、谁起阻碍作用?——感应电流的磁场
b、阻碍什么?——引起感应电流的磁通量的变化
c、如何阻碍?——增反减同
d、阻碍结果呢?——阻碍不是相反,阻碍不是阻止,阻碍使磁通量的变化延缓。
引申:针对刚才实验,从线圈与磁铁相互作用的角度再来探讨。
(1)从导体和磁体的相对运动的角度上看:电磁感应的效果是阻碍它们的相对运动;
(2)楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现.
从能量转换的角度来分析:螺线管中用楞次定理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,楞次定理与能量转换与守恒规律是相符合的
(3)总结楞次定律的三种表述方式:
表述一:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化;
表述二:导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍相对运动;
表述三:感应电流的方向,总是阻碍引起它的原电流的变化
(4)楞次定律的表现形式:增反减同,来拒去留。
(三)、作业布置:阅读教材,完成课后练习1-6
八、板书设计
(一)楞次定律:
1、内容: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。
2、理解:
(1)、“阻碍”不等于相反,不能阻止。
(2)、“阻碍”的表现形式:增反减同、来拒去留。
3、判断感应电流方向的步骤:
(1)判断回路中原磁场的方向及磁通量的变化情况
(2)根据楞次定律判断感应磁场的方向;
(3)根据感应磁场的方向,利用安培定则判断感应电流的方向

文章来源:http://m.jab88.com/j/45958.html

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