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111 16.4 楞次定律的應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo) 1.熟練運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向. 2.熟練運(yùn)用楞次定律,則感應(yīng)電流的方向判斷引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)方向及磁通量變化. 3.理解楞次定律與能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的一致性. 4.掌握右手定則,并理解右手定則實(shí)際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式. 教學(xué)重點(diǎn)：應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；利用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時(shí),感應(yīng)電流方向的判斷. 教學(xué)難點(diǎn)：確定原磁場(chǎng)的方向和磁通量的變化. 教學(xué)方法：講練結(jié)合的方法 教學(xué)用具：線圈、靈敏電流計(jì)、磁鐵、投影片、投影儀. 課時(shí)安排：1課時(shí) 教學(xué)過程 一、引入新課 上節(jié)課講了楞次定律,其內(nèi)容是什么?而操作步驟又是什么? 1.明確原磁場(chǎng)的方向. 2.明確穿過閉合電路的磁通量是增加還是減少. 3.根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向. 4.利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向. 這節(jié)課我們通過應(yīng)用練習(xí),訓(xùn)練楞次定律運(yùn)用的熟練程度,同時(shí)加深對(duì)楞次定律的理解. 二、進(jìn)行新課 一、應(yīng)用楞次定律,判定感應(yīng)電流的方向. 1.原磁場(chǎng)為條形磁鐵的磁場(chǎng) 例1 一個(gè)接通靈敏電流計(jì)的螺線管,當(dāng)磁鐵的S極移近或遠(yuǎn)離螺線管時(shí)判斷感應(yīng)電流的方向. (1)條形磁鐵移近螺線管(如圖所示) ①確定線圈所在區(qū)域磁場(chǎng)分布,及磁場(chǎng)方向;(判斷:原磁場(chǎng)方向向上,有向上的磁感線穿過螺線管) ②確定穿過閉合回路的磁通量的變化;(判斷:當(dāng)S極靠近螺線管時(shí),穿過螺線管的磁通量增加) ③由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng);(判斷:由于感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的增加,因此感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟原來的磁場(chǎng)方向相反) ④利用安培定則確定感應(yīng)電流方向.(如圖) 磁通量增加,感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)反向 (2)條形磁鐵離開螺線管 ①判斷原磁場(chǎng)方向;(向上) ②判斷穿過螺線管的磁通量變化;(減少) ③由楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向;(與原磁場(chǎng)方向相同,體現(xiàn)“阻礙”特征) ④由安培定則確定感應(yīng)電流的方向.(如右圖) 磁通量減少,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向. 提示:圖中實(shí)線表示磁鐵的磁感線,虛線表示感應(yīng)電流的磁感線. 注意1:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)的作用,“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng). 注意2:磁通量變化過程,對(duì)應(yīng)克服磁場(chǎng)力做功過程,伴隨其他形式能轉(zhuǎn)化為電能過程,說明楞次定律是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的表現(xiàn)形式. 2.原磁場(chǎng)為電流的磁場(chǎng) 例2 一可控通電螺線管A,外套一個(gè)閉合螺線管B(如圖),當(dāng)閉合電鍵或減小電阻的阻值,使螺線管A中的電流增大時(shí),B中的感應(yīng)電流方向如何?電鍵斷開或增大電阻的阻值時(shí),B中的感應(yīng)電流方向又如何? (1)當(dāng)A中電流增加時(shí),判斷B中感應(yīng)電流方向. ①轉(zhuǎn)化俯視平面圖,顯示原磁場(chǎng)的方向(如圖); ②說明電鍵閉合(或電阻R調(diào)小)向里磁通量增加; ③由楞次定律,B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)“阻礙”磁通量的增加;(向外) ④由安培定則,B中感應(yīng)電流方向得以判定.(逆時(shí)針) 注意:1.對(duì)A:Φ內(nèi)=Φ外,而Φ外只有一部分穿過B,則穿過B的磁通量向里. 2.當(dāng)電流增加時(shí),A線圈的磁場(chǎng)增強(qiáng),Φ內(nèi)(即總磁通量)、Φ外都增加，但Φ外增加的部分，有些落在B線圈外部，則穿過B向里的磁通量增加。 （2）當(dāng)A中電流減少時(shí)，判斷B中感應(yīng)電流方向. ①原磁場(chǎng)方向向里;(如圖) ②當(dāng)A中電流減少時(shí),穿過B向里的磁通量減少; ③由楞次定律,B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)“阻礙”磁通量的減少；（向里） ④由安培定則，B中感應(yīng)電流方向得以判定.(順時(shí)針) 小結(jié):只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化就產(chǎn)生感應(yīng)電流,且感應(yīng)電流的方向一定遵循楞次定律. 練習(xí)1: 判斷自由下落的條形磁鐵豎直穿過水平放置的金屬圓環(huán)過程(如圖),環(huán)中的感應(yīng)電流方向. 結(jié)論:(由上向下看)感應(yīng)電流先逆時(shí)針方向后順時(shí)針方向. 推理:條形磁鐵中點(diǎn)過線圈平面時(shí),穿過線圈的磁通量最大. 注意:引導(dǎo)學(xué)生由楞次定律直接判斷,也可以利用楞次定律的變通形式“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)來判斷. 2.利用右手定則,判斷導(dǎo)體切割磁感線. (1)由楞次定律,判定感應(yīng)電流方向順時(shí)針. (2)右手定則:(回顧初中知識(shí))判斷金屬棒中感應(yīng)電流方向由A→B 注意:1.這里可敘述右手定則的內(nèi)容,并讓學(xué)生加強(qiáng)記憶. 2.右手定則建立了I感、B、v三者的方向關(guān)系. 右手定則與楞次定律本質(zhì)一致,在導(dǎo)體切割磁感線時(shí),用右手定則判斷感應(yīng)電流方向更簡(jiǎn)便. 3.利用楞次定律及右手定則均可以進(jìn)行逆向判斷. 三、小結(jié) 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的方法,而且知道了右手定則是上述應(yīng)用的一個(gè)特例. 四、作業(yè) 111