解放军文职招聘考试楞次定律

 楞次定律

教学目标

（一）知识与技能

1．掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。

2．培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。

3．能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向

4．掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。

（二）过程与方法

1．通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总结得出结论。

2．通过应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。

（三）情感、态度与价值观

在本节课的学习中，同学们直接参与物理规律的发现过程，体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受，并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。

教学重点、难点

教学重点：1．楞次定律的获得及理解。

2．应用楞次定律判断感应电流的方向。

3．利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。

教学难点：楞次定律的理解及实际应用。

教学方法

发现法，讲练结合法

教学手段

干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。

教学过程

（一）实验引入，激发探究的欲望

师：在探究电磁感应现象的实验中，也许你已经注意到，在不同的情况下产生的感应电流的方向是不同的。我们再来重复一下上节课的实验。

师（演示）：用方形线圈在磁场中来回切割，导致灵敏电流计的指针左右来回摆动。

师：大家是否注意到，当我把磁铁插进螺线管和从螺线管拔出时，回路中产生的感应电流的方向是不同的。那么，感应电流的方向由哪些因素决定？遵循什么规律？我们需要通过实验来探究这个问题。

（二）学习新知，开始探究过程。

1．学生实验，自制线圈，弄清线圈导线的绕向

使用现成的线圈，由于导线的松动等其它原因，有时导线的绕向不容易弄清。

学生自己动手绕线圈，利于学生弄清线圈导线的绕向。

师：我们要解决的问题是感应电流的方向问题，我们首先要做的什么呢？

生：线圈的绕向和感应电流方向的指示。

师：使用现成的线圈，由于导线的松动等其它原因，有时导线的绕向不容易弄清。

下面我们同学自己动手绕线圈，这样有利于我们弄清线圈导线的绕向，“纸上谈来终觉浅，绝知此事要躬行”嘛！

实验准备：一根长约20厘米的塑料管（两端锯出卡线槽）；一根长约2米的导线

学生活动：教师指导下学生自行绕制线圈

2．教师启发，完成电流方向的指示设计

师：线圈绕制完成了，我们还要弄清什么问题？

生：感应电流方向的指示。

师：如何指示呢？有哪那些实验器材可以被我们所利用？

生：学生的回答可能有以下两种情况：

A：利用电路改装实验中的表头，没有电流时，指针在表盘的中央，当电流从不同的接线柱流入时，指针的偏转方向不一样，我们可以根据指针的偏转方向判定电流的输入方向。

B：利用发光二极管的单向导电性，将二极管串连接入闭合回路，当二极管发光，表明感应电流的方向与二极管的导流方向一致。

（学生的知识得到了应用，能力得到了体现，导致学习热情高涨）

师：该设计怎样的电路来查明电流方向与电表接线柱，或者是电流方向与二极管发光的关系？

学生活动：（同学之间交流，共同完成设计，对不同的结果给予适当的可行性评价）

师：（从同学的设计中，找到最佳合理设计）如图所示：

 

 

师：按照设计的方案，连接电路，辩明指示的方向并做简要的交代。

师：通过发光二极管也可以判断电流的方向，正向导电发光，反向不通电，不发光。

3、教师主导，完成实验方案设计和数据收集

师：假如让你来研究被污染河水的治理方案，那你第一步要做什么？

生：取来样品分析

师：我们要研究感应电流的方向，接下来该干什么呢？

生：连接闭合回路，让磁通量发生变化，产生感应电流，并用相应的仪器来指示

师：可以设计那些方案来实现呢？

生：（交流互动，依据电磁感应现象，可能性最大的两种设计如下图所示）

师：请大家利用小组内的器材，选择一种电路，连接器材并完成实验结果记录

（两种方案，设计两种学案）

 （在这一环节，需要学生注意磁极的方向和自制线圈的环绕方向）

方案	甲				乙
相对 运动
Φ的变化 情况
感应电流方向
感应磁场对原磁场的作用
结论

师：（多媒体结果显示）

教师启发：根据实验结果，你能直接说出感应电流的方向由那些因素决定吗？我们知道，穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路种形成感应电流，而感应电流本身也能产生磁场，我们能否通过一个“中介”——感应电流的磁场，把引起磁通量变化的磁场和感应电流的方向联系起来？

生：（对不同的实验方案，续填实验记录）

4、师生共同分析，从个性中找出共性，总结规律

（先由小组汇报的结果，并给予积极的评价）

教师引导：产生感应电流的条件是什么：

生：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化。

师：请大家总结一下，磁通量的变化存在几种情况？

生：两种，增加和减少

师：我们来看，当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，“削弱”磁通量的增加；

当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场同向，“弥补”磁通量的减少；通俗的讲，磁通量增加不行，磁通量减少也不行，用一句话可以怎样来描述呢？

生：“感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化”。

多媒体显示：

“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，这就是楞次定律”

思考： 1、谁起阻碍作用 ？阻碍什么 ？怎么阻碍？

2、“阻碍”的含义?

⑴  磁通量变化的角度看，感应电流总要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化   （增反减同）

（1）“阻碍”表述了能量的转化关系，正因为存在阻碍作用，才能将其他形式能量转化为电能.

（2）“阻碍”不仅可以描述施感磁场和感应磁场的方向关系，还可以描述产生施感磁场的磁体和产生感应现象的闭合导体内的物理量的变化关系.

当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍原磁通的增加．

①  当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍原磁通的减少．

                    产生

回路磁通量的变化             感应电流（磁场）

 

 

                                   

阻碍

（2）观察感应电流的磁场和原磁场的方向关系如下图：

 

 

 

 

 

 

从相对运动看，感应电流的磁场总是阻碍相对运动。         （来拒去留）

（1）“阻碍”表述了能量的转化关系，正因为存在阻碍作用，才能将其他形式能量转化为电能.

（2）“阻碍”不仅可以描述施感磁场和感应磁场的方向关系，还可以描述产生施感磁场的磁体和产生感应现象的闭合导体内的物理量的变化关系.

楞次定律可以看成是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。

师：在方案甲中，我们是否可以用另外更简洁的方法来判断由于部分导体切割磁感线产生感应电流的方向？

学生活动汇报：可以直接用右手判断：

如果磁通量的变化是由导体切割磁感线引起的，感应电流的方向可以由右手定则来判断。

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，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。

 

 

5、楞次定律标准表述应用步骤   （一原二感三螺旋）

（1）确定所研究的闭合电路中施感磁场方向. 并确定闭合电路中的磁场是如何变化的.

（2）根据阻碍关系，确定闭合电路中的感应磁场方向

（3）根据右手螺旋定则，确定闭合电路中的电流方向

6、扩展了的楞次定律表述应用要点：

另一种表述：感应电流的效果，总要阻碍引起感应电流的原因.

（1）正确地选择能表述题意问题的物理量.

（2）确定的物理量在题意中如何变化.

（3）利用施感与感应间的阻碍关系，确定感应导体如何作才能实现这种阻碍，从而得出结论.

（三）课堂小结，楞次定律的思考

师：在人为外界的影响下，导致了穿过闭合回路的磁通量发生了变化，而感应电流的效果是阻止这种变化的产生，一个求变，一个追求不变，所以他们之见是有矛盾的，也从一个角度验证了“矛盾是普遍存在的”这一唯物主义的观点。

师：这对矛盾具体体现在哪里呢？

生：当穿过闭合回路的磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场相反；当穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场同向。即“增反减同”。

师：请学生读楞次定律的内容。