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高中物理课《楞次定律》教案 篇1
第一课时电磁感应电流条件楞次定律
基础知识回顾:
1.不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生,这种利用变化的磁场产生电流的现象叫;产生感应电流的条件是。
2.在匀强磁场中与的乘积叫穿过这个面的磁通量。单位为,符号为。物理意义是;磁通量是量,但有正负之分,若有两个磁场穿过某一面积,设某一方向的磁通量为正,另一方向的磁通量为负,它们的就为穿过这一面积的磁通量。
3.磁通量发生变化有如下三种情况:⑴,⑵,⑶。
4.楞次定律:感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是引起感应电流的。应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为(1)明确,(2)判断,(3)确定的方向,(4)利用反推感应电流的方向。
5.导体切割磁感线产生感应电流的方向用来判断较为简便。其内容是:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿入掌心,大拇指指向,其余四指所指的方向就是。
6.楞次定律中的阻碍作用正是的反映。愣次定律的另一种表述:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。当问题不涉及感应电流的方向时,用这种表述判断比较方便。
【要点讲练】
1.电磁感应现象
[例1]线圈在长直导线电流的磁场中,做如图所示的运动,图A向右平动,图B向下平动,图C绕轴转动,ad边向外,图D向纸外平动(图中线圈有个缺口),判断线圈中有没有感应电流。
例2.在闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电池构成电路,假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内a、b、c三个闭合金属圆环,位置如图所示,当滑动变阻器滑动触头左右滑动时,能产生感应电流的圆环是(?)
A.a、b两环B.b、c两环
C.a、c两环D.a、b、c三环
2.楞次定律?
[例3]闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
[例4]两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则()
A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大
C.A可能带负电且转速减小
D.A可能带负电且转速增大
[例5]用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是
A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为
B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为
C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等
D.金属线框最终将在磁场内做往复运动
3.楞次定律的推广含义
【例6】光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时()
A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g
【例7】当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是()
A.向右摆动B.向左摆动
C.静止D.不能判定
强化练习:
1.图中MN、GH为平行导轨,AB、CD为跨在导轨上的两根横杆,导轨和横杆均为导体,有匀强磁场垂直于导轨所在平面,方向如图。用I表示回路中的电流()
A.当AB不动而CD向右滑动时,I0且沿顺时针方向
B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时,I=0
C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时,I=0
D.当AB、CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,I0且沿逆时针方向
2.在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,线圈平面始终与磁场垂直。当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中()
A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g
B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g
C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g
D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g
3.AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒。它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在AO上,直到ab完全落在OC上。整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中()
A.感应电流方向始终是baB.感应电流方向先是ba,后变为abC.所受磁场力方向与ab垂直,如图中箭头所示方向
D.所受磁场力方向与ab垂直,开始如图中箭头所示方向,后来变为反方向
4.ef、gh为两水平放置相互平衡的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是()
A.如果下端是N极,两棒向外运动;如果下端是S极,两棒相向靠近
B.如果下端是S极,两棒向外运动;如果下端是N极,两棒相向靠近
C.不管下端是何极,两棒均向外互相远离
D.不管下端是何极,两棒均互相靠近
5.在两根平行长直导线M、N中,通以同方向,同强度的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线问匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向()
A.沿abcda不变B.沿dcbad不变
C.由abcda变成dcbadD.由dcbad变成abcda
6.闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下,又沿曲面的另一侧上升,水平方向的磁场与光滑曲面垂直,则()
A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
C.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
7.两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B中通以如图乙所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A,在t1t2时间内,下列说法中正确的是()
A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势
B.有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势
C.有逆时针方向的'电流,且有扩张的趋势
D.有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势
8.2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的速度已达到每小时500千米,可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环,将超导圆环B水平地放在磁铁A上,它就能在磁力作用下悬浮在磁铁A的上方空中()
A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流,当稳定后,感应电流消失
B.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流,当稳定后,感应电流仍存在
C.若A的N极朝上,B中感应电流的方向如图所示
D.若A的N极朝上,B中感应电流的方向与图中所示的方向相反
9.生产中常用的一种延时继电器的示意图.铁芯上有两个线圈A和B,线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合电路.在断开开关S的时候,弹簧K并不能立即将衔铁D拉起,使触头C立即离开,而是过一段时间后触头C才能离开,因此得名延时继电器.为检验线圈B中的电流,在电路中接入一个电流表G.关于通过电流表的电流方向,以下判断正确的是()
A.闭合S的瞬间,电流方向为从左到右
B.闭合S的瞬间,电流方向为从右到左
C.断开S的瞬间,电流方向为从左到右
D.断开S的瞬间,电流方向为从右到左
高中物理课《楞次定律》教案 篇2
说教材
1、教材的内容、地位
楞次定律是高中物理选修教材第三册内容,讲述的是感应电流(感应电动势)方向的规律。总结了电、磁的统一性。这在高中物理教材中占有重要地位。同时对于学生认识物质世界是一个观念上的飞跃。
实验方法在教材中占有很大的比重,并且实验和科学的推理结合起来,得出比较抽象的结论
另外,教材进一步反映能量守恒的观点,对于学生牢固已学知识也极为有益。
2、大纲的要求及教学目标
大纲对本节内容的要求层次为:理解并掌握楞次定律。
大纲的这种要求充分考虑到高中学生的知识基础和认知能力。通过学习,要求学生具备较强的实验观察能力、理解能力和分析能力。
根据教学大纲的要求和教材的特点,结合学生实际,特制定本课的教学目标如下:
情感目标:
①培养学生注重实验的意识、为追求真理锲而不舍的精神。
②培养学生善于动手、勤于动脑的实验素质,培养良好的观察、分析的科学态度。
认知目标:
①理解楞次定律的`内容。
②理解楞次定律与能量的转化和守恒定律相符合。
③会用楞次定律解答有关问题。
3、教学重点与难点:
重点:引导学生得出并理解楞次定律
难点:在实验的基础上得出楞次定律和具体应用。
说学生
(1)学生已经掌握右手定则判断导线切割磁感线运动时感应电流的方向
(2)中学生好奇心强,可以通过生动,直观的物理实验调动学生的学习兴趣,从而提高学生的观察能力,培养了他们的思维能力。
说教学法
1、说教法
现代素质教学理论强调:学生的学习行为是由动机引起的,学习动机对于学生的学习可以发挥明显的推动作用。要有效地进行长期的有意义学习,动机是必不可少的。
(1)利用网络环境,组织教学,让学生获得更大的信息量。如课外阅读:楞次的简介,让学生了解伟人的生平,激发学习的动力。悬浮列车的有关知识,拓宽知识面,培养自学能力。
(2)利用网络环境让学生自主的学习发挥学习的自主性;如:预习、自我检测,甚至整个教学过程都能进行远程的自我学习。
(3)利用网络环境,进行课堂的探讨,体现学习的协作性和研讨性;也可以在较短的时间内,将探讨的结果汇总并展示,课堂的几次“请您留言”,把全体同学的思维展示出来,这是一般教学所不能比拟的;利用网络环境还能再显学生的思维过程,再如:最后预习问题的讨论
(4)运用多媒体技术化抽象为具体,突破教学难点。通过计算机模拟把假象的磁感线生动具体的表现出来,极大的克服了学生的思维障碍,有助于他们理解和掌握定律
(5)由学生的分组实验,激发学习的动机,培养学生的学习积极性和创造性。
(6)对来源于观察实验的知识运用归纳法进行加工整理,得出一般性的物理规律是本课的突出教学方法。通过教师引导,使学生再一次领略到物理知识的逻辑性和严整性。
2、说学法
学法在教与学的双边活动中占据极其重要的地位,学而得法是教学的目的之一,给学生恰当的学法指导,可突出教学中学生的主体地位,有利于教与学双边活动的开展,使教学轻松而高效
(1)抓好学生的预习关,充分体现学习的自主性;
(2)实验探索法:本课创设了丰富的电脑动画和有趣的物理实验,通过认真细致的观察实验现象和动画画面,反复思考物理现象的原因和结果,有助于培养学生的实验观察能力和知识的迁移能力。
(3)比较总结法:通过对现象的分析、比较、总结出物理规律,有助于学生分析能力和综合能力的培养,也养成学生具有独立总结物理规律的习惯和能力。
(4)反馈法:本课通过实例解析和练习反馈。可以巩固所学知识,也有利于学生对概念的准确定位和正确思维的形成。
高中物理课《楞次定律》教案 篇3
一、课堂教学设计理念和教学思路
让学生更好地体验科学探索的方法和过程,发展学生的自主学习能力,提高分析问题、解决问题的能力。使全身心地投入到学习中的学生,养成高效率的学习习惯和良好的思维品质。让学生在学习的过程中体验到学习的乐趣和成功。本节课在教学上采用如下教学流程:
演示实验、提出问题——分类演示、做好记录——寻找“中介”、找出关系——实验验证、总结规律——规律应用、深化理解。
二、教学目标
1.知识与技能:
(1)理解楞次定律的内容,能灵活运用楞次定律判断感应电流方向,解决实际问题;
(2)熟练掌握右手定则,知道右手定则是楞次定律的一种特殊表现形式。
2.过程与方法:
体验楞次定律实验探究过程,提高分析、归纳、概括及表达能力。
3.情感、态度、价值观:
(1)重温科学家艰辛的研究过程,学习他们对科学严肃认真,不怕困难的态度;
(2)学生通过观察分析,体验发现过程中的乐趣和美的享受。
三、教学重、难点
重点:学生对楞次定律的理解。
难点:
(1)引导学生通过实验探究、总结规律;
(2)对楞次定律的灵活应用。
四、教学步骤
1.新课引入。
通过演示条行磁铁插入、抽出带有灵敏电流计的线圈的螺线管中,电流计的指针偏转方向不同,引出问题——感应电流的方向如何判断。
2.实验探究。
师:通过刚才的演示实验,同学们能够判断出电流方向与插入磁铁和抽出磁铁两个相反的状态有关,请同学们猜想电流方向还有可能和什么因素有关。
生:可能还与磁场方向有关。
师:结合学生们的分析,我们通过下面的演示实验来探究感应电流和哪些因素有关,实验过程中同学们注意观察,做好下面的表格记录:
(通过学生的回答完成上面表格的填写。)
3.实验分析。
师:请同学们观察表格记录情况,分析各个项目的联系,从而找出规律。
生:通过观察发现,感应电流方向与磁场方向没有什么关系。
师:同学们说得非常好,通过表格记录,我们的确没有找到电流方向与磁场方向的直接关系,请同学们再深入思考一下,能不能找一个“中介”,这个“中介”既与感应电流方向有关又与引起感应电流的磁场的某个因素有关,这样我们就间接地找到了联系。
生:老师,你看能不能用这两项来描述感应电流的关系,我发现磁通量的变化与感应电流有关系,比如表格第一列通过线圈的磁通量增加,产生的感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反,表格第二列通过线圈的磁通量减少,产生的感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反,第三列和第四列感应电流的磁场方向与原磁场的方向也有类似的规律。
师:你分析得非常好,你找到了感应电流的磁场与原磁场通过线圈的磁通量的关系,我们要找的“中介”正是感应电流的磁场。我们再来深入地分析一下。
师: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。
生:不一定。有时相同,有时相反。
师: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。
生:当增大时,B感与B原相反;当减小时;B感与B原相同。
师:你认为感应电流产生的磁场对磁通量的变化起什么作用?
生:当原增大时,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。
师:同学们分析得非常好,我们找到了感应电流的磁场与引起感应电流的磁场的关系,当原增大时,B感与B原相反;当原减小时,B感与B原相同。即B感对磁通量的变化起阻碍作用。知道了感应电流的磁场,再通过我们之前学习的右手螺旋定则,感应电流的方向也就判断出来了。
4.总结规律,加深理解。
通过师生的互动,分析总结出感应电流的判断方法。
(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。
对定律关键词阻碍的分析:
(a)谁在阻碍(感应电流的磁场在阻碍)?(b)阻碍什么(引起感应电流的'磁通量的变化)?(c)如何阻碍(当原增大时,B感与B原相反;当原减小时;B感与B原相同)?
通过以上3个问题的设计,使学生对楞次定律有了一个更深刻的认识,对定律中涉及到的原磁场、感应磁场、磁通量的变化等物理量间的关系更加清楚了,对分析问题起到引领的作用。
(2)楞次定律的应用:
例1:如图,在磁场中放入一线圈,若磁场B变大或变小,问:
①线圈里有没有感应电流?
②感应电流方向如何?
分析:由于B是变化的,所以穿过线圈的磁通量是变化的,根据感应电流产生的条件,线圈中有感应电流。感应电流的方向用我们刚学习的楞次定律来判断。B如果变大,通过线圈的磁通量增大,感应电流的磁场阻碍磁通量的增大,所以感应电流产生的磁场是点场,即垂直纸面向里;B如果变小,通过线圈的磁通量减小,感应电流的磁场阻碍磁通量的减小,所以感应电流产生的磁场是叉场,即垂直纸面向外。(师生总结:通过这道例题我们可以总结为——增反减同。)
例2:如图所示,金属棒ab以速度v沿着金属导轨向右匀速运动,通过电阻中的电流方向如何?
师:请同学们自己动手判断一下通过电阻的电流方向。
生:通过楞次定律可知金属棒ab中的电流方向是由b到a,那么通过电阻的电流方向就是由d到c。
师:同学们判断得非常好,那么也能感觉到运用楞次定律解决问题是比较麻烦的,同学们思考一下能否有一种方法像左手定则或右手螺旋定则那样,把几个要素集中在一个手上,这样判断起来就方便多了。
生:老师,借鉴左手定则或右手螺旋定则都是让磁感线垂直穿过手心,我让磁感线垂直穿过右手的手心,拇指的指向代表运动方向,四指的指向代表电流方向,这样的结果和运用楞次定律的判断是一致的,这样可以吗?
师:同学们总结得非常好,你们总结的方法叫做右手定则,它是楞次定律的一个特例。
师:请同学们分析一下在什么情况下用哪种方法更好些。
生:任何情况都可以用楞次定律判断感应电流的方向,但像例2这种切割型的用右手定则判断更方便些,而像例1这种磁场强弱变化的右手定则就判断不了。
师:同学们分析得非常好,这就叫做——楞次定律全都管,导体切割右手看。
5.课堂小结。
(1)楞次定律是在事实的基础上总结出的规律,是客观事实;
(2)楞次定律的深刻意义在于它是能量的转化与守恒定律在电磁感应现象中的体现,这种转化关系是通过“阻碍”作用具体体现出来的。
高中物理课《楞次定律》教案 篇4
“楞次定律”是高中物理电磁学部分的重要内容,面对新课程改革的要求,为营造一个让学生自主学习的良好环境,对本节内容采用“探究式”教学,即:“回顾旧知识→创设一个问题情景→学生讨论→猜想→设计实验→探索实验→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→巩固练习”。这种通过让学生自己动手操作、动眼观察、动脑思考,引导他们自己获取知识,不仅活跃了课堂气氛,还发展了学生的思维能力和创新能力。
这节课,我尝试的探究课强调的是学生的一种参与和体验,让学生成为课堂学习的真正主人。具体到探究课的设计,我在强调“过程性”的前提下总体上把握好了这样几个环节。
1、激发学生进入问题情境
构建情景,引出问题,用复习已有的知识或学生喜闻乐见的事物、事件引出问题进而让学生去发现问题,以此激发学生的学习兴趣,让学生化被动为主动,产生强烈的求知冲动:“我想要学习。”
2、引导学生主动参与
我让学生在实践中努力尝试用各种方法去解决问题,寻求规律。强调动手实践,在实践中才能创新,让学生“参与”,这对教师提出了较高的要求。学生有较多的时间,能够通过各种渠道,运用各种手段去了解、学习许多新的`知识,并在课堂上向老师发问。这一来,教师做起来就难多了。但是再难,也要给学生这个机会。今天我们教师确应具有转换自身角色的紧迫感。教师要与学生一起交流,共同学习,只有这样才能真正实现学生的全面参与、全面发展。
3、促使学生用心体验
在学生探究过程中,我引导学生努力运用假设猜测、分析比较、归纳推理等科学方法,去获取知识,更去体验发现规律过程中的艰辛和快乐,这种体验的不断沉积,潜移默化中培养出他们一种能力——学力。当然,仅仅强调第二环节中的参与,一堂课或许也会非常热闹,但热闹的下面却可能会没有任何实质的内容。我想说:参与的最终目的是为了更好的体验,实实在在地体验过程才是探究课所要达到的更高境界。当然,在这里还要再次强调运用现代化信息技术手段在推进素质教育过程中的重要作用。在学生参与体验中,将学生动手实验与先进的多媒体技术相结合,将会给学生一种全新的认识——实验结果可信,媒体演示直观,让学生能够更
热情地参与,同时更真切地体验,以此给学生创造一个舒适、愉快的学习氛围,使之自觉、主动地投入学习,在获取知识的过程中学会学习。
4、激励学生在发现规律后不断探索
我还有意识地去培养学生一种发现新问题的习惯。学生时时获取,又不断有所发现:实践,认识,再实践,再认识??这大概就是“可持续发展”的一种循环状态吧?
当然在这节公开课的教学过程中我还存在很多不足的地方:比如在创设情境问题上,要放在能激发学生感兴趣的东西上;在知识模块的时间安排上还要更合理些;在课堂上,还需要进一步加强与学生的互动,让学生能更积极主动地去摸索。而且我觉得在探究过程中,关键还在于体现其“重过程”的核心要求。还要应针对学生原有的知识基础和认知水平,大胆地放开,让学生用心去体验获取知识过程中的快乐与艰辛,让学生真正学会学习,拥有可持续发展的学力。
总之,我觉得探究课中的环节,环环相扣,互为依存。同时各环节又都有其追寻的目标,有新意;学生参与讲究“全”:要让全体学生参与,更要让每一位学生全方位的参与;用心体验强调“细”:要慢,要给学生足够的空间和时间,要引导学生仔细,成功和失败的体验同样重要;获取规律后力求“变”:既要让学生能够灵活运用规律,更要培养学生发现新问题的能力。这四个字“新、全、细、变”或许就是探究课众多模式当中的一种了。