高三物理教案：《楞次定律教案》教學設計

　　本文題目：高三物理教案：楞次定律教案

　　[學習目標]

　　1.知道楞次定律的內(nèi)容，理解感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化的含義

　　2.會利用楞次定律判斷感應電流的方向

　　3.會利用右手定則判斷感應電流的方向

　　[自主學習]

　　注意：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，是“阻礙”“變化”，不是阻止變化，阻礙的結果是使磁通量逐漸的變化。如果引起感應電流的磁通量增加，感應電流的磁場就跟引起感應電流的磁場方向相反，如果引起感應電流的磁通量減少，感應電流的磁場方向就跟引起感應電流的磁場方向相同。楞次定律也可理解為“感應電流的磁場方向總是阻礙相對運動”。

　　1.磁感應強度隨時間的變化如圖1所示，磁場方向垂直閉合線圈所在的平面，以垂直紙面向里為正方向。t1時刻感應電流沿 方向，t2時刻 感應電流，t3時刻 感應電流;t4時刻感應電流的方向沿 。

　　2.如圖2所示，導體棒在磁場中垂直磁場方做切割磁感線運動，則a、b兩端的電勢關系是 。

　　[典型例題]

　　例1 如圖3所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)A的軸線上，A環(huán)在螺線管的正中間;當螺線管中電流減小時，A環(huán)將：

　　(A)有收縮的趨勢 (B)有擴張的趨勢

　　(C)向左運動 (D)向右運動

　　分析：螺線管中的電流減小，穿過A環(huán)的磁通量減少，由楞次定律感應電流的磁場阻礙磁通量的減少，以后有兩種分析：(1)感應電流的磁場與引起感應電流的磁場方向相同，感應電流的磁感線也向左，由安培定則，感應電流沿逆時針方向(從左向右看);但A環(huán)導線所在處的磁場方向向右(因為A環(huán)在線圈的中央)，由左手定則，安培力沿半徑向里，A環(huán)有收縮的趨勢。(2)阻礙磁通量減少，只能縮小A環(huán)的面積，因為面積越小，磁通量越大，故A環(huán)有收縮的趨勢。A正確

　　例2 如圖4所示，在O點懸掛一輕質(zhì)導線環(huán)，拿一條形磁鐵沿導線環(huán)的軸線方向突然向環(huán)內(nèi)插入，判斷導線環(huán)在磁鐵插入過程中如何運動?

　　分析：磁鐵向?qū)Ь�環(huán)運動，穿過環(huán)的磁通量增加，由楞次定律感應電流的磁場阻礙磁通量的增加，導線環(huán)向右運動阻礙磁通量的增加，導線環(huán)的面積減小也阻礙磁通量的增加，所以導線環(huán)邊收縮邊后退。此題也可由楞次定律判斷感應電流的方向，再由左手定則判斷導線環(huán)受到的安培力，但麻煩一些。

　　[針對訓練]

　　1.下述說法正確的是：

　　(A)感應電流的磁場方向總是跟原來磁場方向相反

　　(B)感應電流的磁場方向總是跟原來的磁場方向相同

　　(C)當原磁場減弱時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同

　　(D)當原磁場增強時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同

　　2.關于楞次定律，下列說法中正確的是：

　　(A)感應電流的磁場總是阻礙原磁場的增強

　　(B)感應電流的磁場總是阻礙原磁場的減弱

　　(C)感應電流的磁場總是阻礙原磁場的變化

　　(D)感應電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化

　　3. 如圖5所示的勻強磁場中，有一直導線ab在一個導體框架上向左運動，那么ab導線中感應電流方向(有感應電流)及ab導線所受安培力方向分別是：

　　(A)電流由b向a，安培力向左

　　(B)電流由b向a，安培力向右

　　(C)電流由a向b，安培力向左

　　(D)電流由a向b，安培力向右

　　4.如圖6所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關于線圈的感應電流及其方向(從上往下看)是：

　　(A)有順時針方向的感應電流

　　(B)有逆時針方向的感應電流

　　(C)先 逆時針后順時針方向的感應電流

　　(D)無感應電流

　　5.如圖7所示，螺線管中放有一根條形磁鐵，當磁鐵突然向左抽出時，A點的電勢比B點的電勢 ;當磁鐵突然向右抽出時，A點的電勢比B點的電勢 。

　　6.對楞次定律的理解：從磁通量變化的角度來看，感應電流總是 ;從導體和磁體相對運動的角度來看，感應電流總是要 ;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度來看，產(chǎn)生感應電流的過程中 能通過電磁感應轉(zhuǎn)化成 電能.

　　7、楞次定律可以理解為以下幾種情況

　　(1)若因為相對運動而產(chǎn)生感應電流時，感應電流引起的效果總是阻礙相對運動

　　(2)若因為原磁場的變化而產(chǎn)生感應電流時，感應電流引起的效果總是阻礙原磁場的變化

　　(3)若因為閉合回路的面積發(fā)生變化而產(chǎn)生感應電流時，感應電流引起的效果總是阻礙面積的變化

　　(4)若因為電流的變化而產(chǎn)生感應電流時，感應電流引起的效果總是阻礙電流的變化

　　綜合以上分析，感應電流引起的效果總是阻礙(或反抗)產(chǎn)生感應電流的 。

　　[能力訓練]

　　1.如圖8所示，AB為固定的通電直導線，閉合導線框P與AB在同一平面內(nèi)，當P遠離AB運動時，它受到AB的磁場力為：

　　(A)引力且逐漸減小 (B)引力且大小不變

　　(C)斥力且逐漸減小 (D)不受力

　　2.如圖9所示，當條形磁鐵運動時，流過電阻的電流方向是由A流向B，則磁鐵的運動可能是：

　　(A)向下運動 (B)向上運動

　　(C)若N極在下，向下運動 (D)若S極在下，向下運動

　　3.如圖10所示,a、b兩個同心圓線圈處于同一水

　　平面內(nèi)，在線圈a中通有電流I，以下哪些情況可以使

　　線圈b有向里收縮的趨勢?

　　(A)a中的電流I沿順時針方向并逐漸增大

　　(B)a中的電流I沿順時針方向并逐漸減小

　　(C)a中的電流沿逆時針方向并逐漸增大

　　(D)a中的電流沿逆時針方向并逐漸減小

　　4.如圖11所示，兩同心金屬圓環(huán)共面，其中大閉合圓環(huán)與導軌絕緣，小圓環(huán)的開口端點與導軌相連，平行導軌處在水平面內(nèi)，磁場方向豎直向下,金屬棒ab與導軌接觸良好，為使大圓環(huán)中產(chǎn)生圖示電流，則ab應當：

　　(A)向右加速運動 (B)向右減速運動

　　(C)向左加速運動 (D)向左減速運動

　　5.一環(huán)形線圈放在勻強磁場中，第一秒內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里，磁感應強度隨時間的變化關系如圖12所示，則第二秒內(nèi)線圈中感應電流大小變化和方向是：

　　(A)逐漸增加逆時針 (B)逐漸減小順時針

　　(C)大小恒定順時針 (D)大小恒定逆時針

　　6.如圖13所示，Q為用毛皮摩擦過的橡膠圓盤，由于它的轉(zhuǎn)動，使得金屬環(huán)P中產(chǎn)生了逆時針方向的電流，則Q盤的轉(zhuǎn)動情況是：

　　(A)

　　A) 順時針加速轉(zhuǎn)動

　　(B)逆時針加速轉(zhuǎn)動

　　(C)順時針減速轉(zhuǎn)動

　　(D)逆時針減速轉(zhuǎn)動

　　7.如圖14所示，三角形線圈abc與長直導線

　　彼此絕緣并靠近，線圈面積被分為相等的兩部分，導線MN接通電流的瞬間，在abc中

　　(A) 無感應電流

　　(B)有感應電流，方向a b c

　　(C)有感應電流，方向 c b a

　　(D)不知MN中電流的方向，不能判斷abc中電流的方向

　　8.如圖15所示，條形磁鐵從h高處自由下落，中途穿過一個固定的空心線圈，K斷開時，落地時間為t1,落地速度為V1;K閉合時，落地時間為t2，落地速度為V2，則： t1 t2,

　　V1 V2。

　　9、如圖16所示，在兩根平行長直導線M、N中，通過同方向、同強度的電流，導線框ABCD和兩導線在同一平面內(nèi)。線框沿著與兩導線垂直的方向，自右向左在兩導線間勻速移動。在移動過程中，線框中產(chǎn)生感應電流的方向是( )

　　A.沿ABCDA，方向不變。

　　B.沿ADCBA，方向不變。

　　C.由沿ABCDA方向變成沿ADCBA方向。

　　D.由沿ADCBA方向變成沿ABCDA方向。

　　10.如圖17所示，面積為0.2m2的100匝的線圈A處在磁場中，磁場方向垂直于線圈平面,t=0時磁場方向垂直紙面向里.磁感強度隨時間變化的規(guī)律是B=(6-0.2t)T，已知R1=4Ω，R2=6Ω，電容C=3OμF.線圈A的電阻不計.求：

　　(1)閉合S后，通過R2的電流大小和方向.

　　(2)閉合S一段時間后再斷開，S斷開后通過R2的電量是多少?

　　[學后反思]_______________________________________________________

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　　參考答案

　　自主學習 1.逆時針 無 有 順時針 2.

　　針對訓練 1.C 2.D 3.D 4.A 5.高 高 6.阻礙磁通量的變化

　　阻礙相對運動 是其它形式的 7.磁通量的變化

　　能力訓練 1. A 2.D 3.BD 4.BC 5.D 6.BC 7.D 8.

　　9.B 10.(1)0.4A a b (2)