楞次定律
物理小故事
电磁感应现象的发现
我们从奥斯特“电流使小磁针偏转”的实验得到启发，认为电流可以产生磁，那么磁，是否能产生电流呢？法拉第坚信磁能生电，因为他相信自然力是统一的，任何一种物理关系即因果关系，都应存在它的反作用即对称性，自然界应该是和谐统一的．
为了避免做实验时磁棒对电流表的干扰，法拉第特意把电流表放到隔壁的房间里，然后在使磁棒插入或拔出线圈之后，一次次的跑到隔壁的房间观察是否有电流的产生，但是都失败了．（后来他发现失败的主要原因在于受传统观念的影响，他一直注意寻找静态和稳定的感应电流，而忽略了对动态过程的观察）
虽然实验失败了，但是法拉第并没有气馁，他依然坚信“磁能生电”他把两个线圈绕
在同一个铁环上如图所示，一个线圈接到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个
线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流．前后经过年之久“电流效应”的
逆效应---“磁生电”现象终于被发现了．法拉第，认识到“磁生电”是一种在变化和运动过
程中才能出现的效应．
电磁感应在生活中应用
电磁炉话筒
一、电磁感应现象
1.产生感应电流的条件
“磁生电”是一种变化、运动的过程中才能出现的效应，我们把这种现象称为电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流．为了找到产生感应电流的条件，我们做了如下实验：
在实验室中我们发现条形磁铁与线圈相对运动时，会产生感应电流，而一个通电线圈和一个磁棒相当，那么当通线线圈和另一个线圈相对运动时是否也会产生感应电流呢？
我们看到，在上述实验中，由于线圈处在变化的磁场中，所以产生了感应电流．
在这个实验中磁感应强度是恒定的，依然产生了感应电流，原因是由于导体棒的运动导致了闭合回路的面积发生了变化．
【总结】只要穿过闭合电路的磁感应强度发生变化或闭合电路的面积变化就可以产生感应电流．
但是这样的结论并不是很完美，因为我们每次都得说“磁感应强度”和“面积”的变化这两件事情，所以这里有必要定义一个新的物理量，可以同时包含“磁感应强度”和“面积”两种变化，这个物理量就是磁通量．经实验发现，感应电动势分别与磁感应强度和面积成正比，所以可以写成乘积的形式．
2.磁通量
（1）磁通量
如图，设在磁感应强度为的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为
，我们把与的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通．用表示磁通量，则
有．在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，符号是．
如果研究的平面与磁场不垂直，那么磁通量的计算公式应为
．其中是在垂直于磁感线方向上的投影面积，如图
所示．
（2）磁通量的“正负”
磁通量是标量，数值有正负，拿平面来说，它有上下两个面，我们可将其任意一面规定为“正面”，则另一面即为“反面”．
人为规定：如果磁感线从平面的正面穿过，磁通量记为“”；如果磁感线从平面的反面穿过，磁通量记为“”．
（3）磁通量的变化量
末态时的磁通量减去初态时的磁通量，称为磁通量的变化量，即．
列举几种可以改变磁通量大小的方法
3.
磁通量的定义与计算
A.磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量
B.在匀强磁场中，线圈面积比线圈面积大，则穿过线圈的磁通量一定比穿过线圈的大
C.磁通量大磁感强度不一定大
D.把某线圈放在磁场中的两点，若放在处的磁通量比在处的大，则处的磁感强度一定
比处大
关于磁通量，正确的说法有（）
1 A.
B.
C.
D.
下列单位中与磁感应强度的单位不相当的是（）2有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成角，如图示，设磁感应强度为，线圈面积为，则穿过的磁通量为多大？
3 A. B. C. D.
如图所示，、分别是两个金属圆环，它们的半径之比是，仅在环所围区域内有垂直于纸
面向里的匀强磁场，则穿过两环的磁通量之比为（
）
4
5
如图所示，矩形线框水平放置，面积为
6
关于感应电流的产生，下列说法中正确的是
A.将线框向左拉出磁场
B.
以
边为轴转动（小于）
C.以
边为轴转动（小于
）
D.以边为轴转动（小于
）
如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是（
）
7 A.
B.
C. D.
E. F.
在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（）
8
5.
能力提升
A. B.
C. D.无法确定与的大小关系
如图所示，两个圆环同心放置，且半径，一条形磁铁置于两环的圆心处，且与圆环平面垂直，则两环中磁通量、之间的关系为（）
9
二、楞次定律
1.感应电流方向判断
在关于电磁感应的实验中，也许你已经注意到，不同情况下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？下面我们通过实验来研究这个问题．
我们通过如图所示的装置，使条形磁铁的极或极插入闭合线圈时，相应的磁通量会变化，所以会产生感应电流，那么产生的感应电流方向向哪里呢？
序号磁场方向磁通量
感应电流方向（从上向下看）
感应电流磁场方向
极插入极拔出极插入极拔出
【总结】感应电流具有这样的方向，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，这就是楞次定律．(增反减同)【理解】
对楞次定律中“阻碍”的理解
（1）谁阻碍谁？——是感应电流的磁通量阻碍原磁通量．
（2）阻碍什么？——阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身．（3）如何阻碍？——当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向；
当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向
．
（4）结果如何？——阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化．结果是增加的还是增加，减少的还是减少．
【使用楞次定律的步骤】
① 明确穿过闭合电路的原磁场方向；
② 判断穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少；③ 根据楞次定律确定感应电流产生磁场的方向；④
利用安培定则判断感应电流的方向．A.感应电流的磁场方向不可能与原磁场方向相反 B.感应电流的磁场方向可能与原磁场方向相同C.感应电流的磁场方向总是阻碍原磁通的变化
D.电磁感应产生的效果总是阻碍引起感应电流的导体（或磁体）间的相对运动
关于楞次定律的说法，下述正确的是（
）
10 A.线框进入磁场时感应电流为顺时针方向B.线框进入磁场时感应电流为逆时针方向C.线框出磁场时感应电流为顺时针方向
D.从线框左边进入磁场到右边出磁场前没有感应电流
如图所示，一闭合矩形线框从左向右匀速地通过垂直于运动方向的匀强有界磁场，关于线框中感
应电流的说法中正确的是（
）
11 A.磁铁靠近线圈时，电流方向是逆时针的 B.磁铁靠近线圈时，电流方向是顺时针的C.磁铁向上平动时，电流方向是逆时针的
D.磁铁向上平动时，电流方向是顺时针的
如图所示，当条形磁铁作下列运动时，线圈中的感应电流方向应是：（从左向右看）（）
12
A.沿
B.沿
C.先沿
，后沿
D.先沿
，后沿
如图所示，线圈所在平面与磁感线平行，在线圈以边为轴顺时针（由下往上看）转过
的过程中，线圈中感应电流的方向为（
）
13 A.沿不变 B.沿不变 C.由变成 D.由变成
如图所示，在两根平行长直导线、中，通入同方向同大小的电流，导线框和两导线在同
一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自左向右在两导体间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向为（
）
142.楞次定律的另一种表述
①就磁通量而言，原磁通量增加，感应电流的磁场就与原磁场方向相反；原磁通量减少，感应电流的磁场就与原磁场方向相同．简称“增反减同”．
②就相对运动而言，阻碍所有的相对运动．简称“来拒去留”．
③就闭合导体回路的面积而言，以闭合导体回路面积的收缩或扩张来阻碍贿赂磁通量的变化．回路中磁通量增加，回路面积有收缩趋势；回路中磁通量减小，回路面积有扩张趋势．简称“增缩减扩”．④就电流而言，原电流增大，感应电流方向与原电流方向相反；原电流减小，感应电流方向与原电流方向相同．简称“增反减同”．
D.无法判定
如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是（15铝环有扩张的趋势，对桌面压力减小铝环有收缩的趋势，对桌面压力减小
水平桌面上有一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁．如图所示，当条形磁铁沿轴线竖直向
16如图所示，金属环17
3.
右手定则
当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，我们可以用右手定则来判断感应电流的方向．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，让磁感线从掌心穿入，大拇指指向导体切割的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向．
注意：判断感应电流方向时，右手定则只适用于导体切割磁感线的情形，而楞次定律是普遍适用的．可以说，右手定则是楞次定律的特殊情况．A.闭合导线的一部分在外力的作用下做切割磁感线运动产生感应电流的过程中，已知磁场方向和感应电流方向，判断做切割磁感线运动方向B.已知直导线的电流方向，判断导线周围的磁场方向
C.通电导体在磁场中受力的过程中，已知磁场方向和受力方向，判断电流方向
D.带电粒子在磁场中运动而受磁场力的过程中，已知电荷的电性、运动方向及受力方向，判断磁场方向
下列几种情况适用于右手定则判断的是（
）
18 A.甲图中有感应电流，方向向里 B.乙图中有感应电流，方向向外
C.丙图中无感应电流
D.丁图中、、、四位置上均无感应电流
图中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面，以速度在纸面内运动．关于感应
电流有无及方向的判断正确的是（
）
19
两金属棒和连成一回路，分别放在两个方向相反的匀强磁场中，如图所示，现要使向右运
动，那么中电流方向向
，应向
运动．
204.能力提升
A.沿顺时针方向，沿半径指向圆心
B.沿顺时针方向，沿半径背离圆心
C.
沿逆时针方向，沿半径指向圆心
D.
沿逆时针方向，沿半径背离圆心
如图所示为两组同心闭合线圈的俯视图，若内线圈的电流为图中的顺时针方向，则当减小
时，外线圈中的感应电流的方向及受到的安培力的方向分别为（
）
21课堂总结
22
如图所示，光滑导轨
23
由楞次定律可知，感应电流的磁场一定（24
如图所示，线圈
洛伦兹力 1、洛伦兹力的大小（1）当时，（2）当 时， （3）当与有夹角时， 2、洛伦兹力的方向: 左手定则 注意： ， ，即安培力总是垂直于和决定的平面 3、任何情况下洛伦兹力对运动电荷不做功 4、当带电粒子初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动．洛伦兹力提供向心力： 得到轨道半径： ，运动周期 5、安培力和洛伦兹力的的本质都是电磁力，其区别是安培力是通电导线受到的力，洛伦兹力是运动电荷受到的力 洛 洛 洛 洛 洛 如图所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，水平放置一足够长的绝缘直棒，棒上套着一个带正电的小球，电场强度为，方向水平向右；磁感应强度为，方向垂直纸面向里．小球质量为，带电荷量为 ，小球沿水平棒滑动时摩擦因数为．小球刚开始向右滑动后，求： 1 当小球的速度达到何值时它的加速度最大，加速度的最大值是多少．（1）小球速度的最大值． （2）一、洛伦兹力
2 如图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为的水平匀强磁场中，杆和磁场垂直，与水平方向成角．杆上套一个质量为、电量为的小球．小球与杆之间的动摩擦因数为．从点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动．设磁场区域很大，杆很长．已知重力加速度为．求： （1） 定性分析小球运动的加速度和速度的变化情况． 小球在运动过程中最大加速度的大小． （2） （3） 小球在运动过程中最大速度的大小． 3 如图所示，有界匀强磁场边界线平行于，和相距为，速率不同的同种带电粒子电荷量为，质量为．从点沿方向同时射入磁场．其中穿过点的粒子速度与垂直；穿过点的粒子速度与成角，设两粒子从到、所需时间分别为和，（重力不计）则： （1） 穿过、两处的粒子速度之比． （2） 两粒子从到、所需时间之比．
G 教学设计 一、1、复习引入课堂， 2、实验导入新课二、 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？ 答：灵敏电流计——（把灵敏电流计与干电池试触，演示指针偏转方向与电流流入方 向间的关系）电流从那侧接线柱流入，指针就向那侧偏转，因为灵敏电流计的量程较小，灵敏度较高，能测出螺线管中产生的微弱感应电流。 （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？ 答：因为穿过螺线管的磁通量发生变化，所以是螺线管中的感应电流，而螺线管中的 电流也就是单匝线圈中的电流。 2、实验内容： 灵 研究影响感应电流方向的因素按照图 敏 螺 所示连接电路，并将磁铁向线圈插入或从 电 线 线圈拔出等，分析感应电流的方向与哪些 流 管因素有关。 计 3、学生探究：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 操 作 填写 内 方 法 容 N S 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 相反 相同 相反 相同 —— —— —— ——
（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。 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：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 （加点部分为学生提出的关键词） 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： 4、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。
（4）磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化． （5）磁性材料：磁化后容易去磁的为软磁性材料，不容易去磁的为硬磁性材料．软磁性材料可应用于需被反复磁化的场合，例如振片磁头、计算机记忆元件、电磁铁等； 硬磁性材料可应用于制作永久磁铁． A.指南针的两个磁极相互吸引 B.指南针的两个磁极相互排斥 C.指南针能吸引铁、钴、镍等物质 D.地磁场对指南针的作用 指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，关于指南针能指示南北方向是由于（） 12.磁场 在前面的学习中，我们知道两个电荷之间有库仑力，它们可以彼此不接触，靠中间摸不着、看不见的电场来作用．而磁铁与磁铁之间也是靠中间摸不着、看不见的场来作用，我们叫这种场为磁场．电场和磁场很相似，它们之间存在着某种联系吗？为此科学家做了大量的实验去研究，从电荷对磁、磁对电荷、电流对磁、磁对电流、电流对电流之间的相互作用试图找到答案．下面是探究电磁关系的几个实验： 人物 内容 图示 结论 奥斯特 丹麦物理学家奥斯特在一次 讲课中，偶然的把通电导线沿南北方向放置在指南针上方时发现磁针转动了．电流对磁有力作用 法拉第 法拉第通过实验， 看到了磁场对电流有力的作 用． 磁对电流的力作用
安培平行电流之间有力的作用． 电流之间有力作用 经过大量实验证明，正像电荷之间的相互作用是同过电场发生的，磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过磁场发生的.（1）磁场：客观存在于磁体或电流周围的一种物质． （2）磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流可产生力的作用．A.磁场和电场一样，是客观存在的 B.磁场是为了解释磁极之间的相互作用而人为引入的 C.磁极与磁极之间的相互作用是直接发生的 D.磁场，只有在磁极与磁极，磁极与电流之间发生作用时才存在 下列关于磁场的说法中正确的是（） 23.安培分子电流假说 法国学者安培从通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似得到启发，提出了著名的分子电流假说．他认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流．分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极（如图所示）． 试着用安培分子电流假说解释一下“磁化现象”
磁场 第一节我们周围的磁现象 知识点回顾： 1、地磁场 （1）地球磁体的北（N）极位于地理南极附近，地球磁体的南（S）极位于地理北极附近。（2）地球磁体的磁场分布与条形磁铁的磁场相似。 （3）地磁两极与地理两极并不完全重合，存在偏差。 2、磁性材料 （1）按去磁的难易程度划分可分为硬磁性材料和软磁性材料。 （2）按材料所含化学成分划分可分为和。 （3）硬磁性材料剩磁明显，常用来制造等。 （4）软磁性材料剩磁不明显，常用来制造等。 知识点1：磁现象 一切与磁有关的现象都可称为磁现象。磁在我们的生活、生产和科技中有着广泛的应用，归纳大致分为： （1）利用磁体对铁、钴、镍等磁性物质的吸引力； （2）利用磁体对通电线圈的作用力； （3）利用磁化现象记录信息。 知识点2：地磁场（重点） 地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场。关于地磁场的起源，目前还没有令人满意的答案。一种观点认为，地磁场是由于地核中熔融金属的运动产生的，而且熔融金属运动方向的变化会引起地磁场方向的变化。科学研究发现，从地球形成迄今的漫长年代里，地磁极曾多次发生极性倒转的现象。 地磁场具有这样的特点： （1）地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近； （2）地磁场与条形磁铁产生的磁场相似，但地磁场磁性很弱； （3）地磁场对宇宙射线的作用，保护生命（极光、宇宙射线的伤害）；地磁场对生物活动的影响（迁徙动物的走南闯北如信鸽，但候鸟南飞确是受气候的影响的，不是磁场）拓展： 地磁两极与地理两极并不重合，存在地磁偏角。这种现象最早是由我国北宋的学者沈括在《梦溪笔谈》中提出的，比西方早400多年。 并不是所有的天体都有和地球一样的磁性，如火星就没有磁性 知识点3：磁性材料 磁性材料一般指铁磁性物质。按去磁的难易程度，磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料具有很强的剩磁，不易去磁，一般用于制造永磁体，如扬声器、计算机硬盘、信用卡、饭卡等；软磁性材料没有明显的剩磁，退磁快，常用于制造电磁铁、电动机、发电机、磁头等。 易忽略点：怎样区分磁性材料 如何判断给定的物体是采用硬磁性材料还是软磁性材料是学习中容易出错的地方。解决此类问题关键有两点： 1、明确所给物体的功能和原理； 2、熟悉这两种磁性材料的特点。
《楞次定律》 执教者： 4.3 楞次定律
（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 探究法，讲练结合法 教学手段 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 引入：铝环在通电的线圈上方漂浮。 一、复习提问 产生感应电流的条件是什么？（学生回答） 穿过闭合回路的磁通量发生变化 二、实验设想：探究感应电流的方向，我们可以探究感应电流的磁场和原磁场的关系。1．实验探究：（学生分组实验） （1）选旧干电池用试触的方法查明电流方向与电流表指针偏转方向的关系．明确：对电流表而言，电流从哪个接线柱流入，指针向哪边偏转． (2)闭合电路的磁通量发生变化的情况： 实线箭头表示原磁场方向，虚线箭头表示感应电流磁场方向． 分析：
目录 中学生全国物理竞赛章程 (2) 全国中学生物理竞赛内容提要全国中学生物理竞赛内容提要 (5) 专题一力物体的平衡 (10) 专题二直线运动 (12) 专题三牛顿运动定律 (13) 专题四曲线运动 (16) 专题五万有引力定律 (18) 专题六动量 (19) 专题七机械能 (21) 专题八振动和波 (23) 专题九热、功和物态变化 (25) 专题十固体、液体和气体的性质 (27) 专题十一电场 (29) 专题十二恒定电流 (31) 专题十三磁场………………………………………………………………………… 33 专题十四电磁感应 (35) 专题十五几何光学 (37) 专题十六物理光学原子物理 (40)
中学生全国物理竞赛章程 第一章总则 第一条全国中学生物理竞赛（对外可以称中国物理奥林匹克，英文名为Chinese Physic Olympiad，缩写为CPhO）是在中国科协领导下，由中国物理学会主办，各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动，这项活动得到国家教育委员会基础教育司的正式批准。竞赛的目的是促使中学生提高学习物理的主动性和兴趣，改进学习方法，增强学习能力；帮助学校开展多样化的物理课外活动，活跃学习空气；发现具有突出才能的青少年，以便更好地对他们进行培养。第二条全国中学生物理竞赛要贯彻“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的精神，竞赛内容的深度和广度可以比中学物理教学大纲和教材有所提高和扩展。 第三条参加全国中学生物理竞赛者主要是在物理学习方面比较优秀的学生，竞赛应坚持学生自愿参加的原则．竞赛活动主要应在课余时间进行，不要搞层层选拔，不要影响学校正常的教学秩序。 第四条学生参加竞赛主要依靠学生平时的课内外学习和个人努力，学校和教师不要为了准备参加竞赛而临时突击，不要组织“集训队”或搞“题海战术”，以免影响学生的正常学习和身体健康。学生在物理竞赛中的成绩只反映学生个人在这次活动中所表现出来的水平，不应当以此来衡量和评价学校的工作和教师的教学水平。 第二章组织领导 第五条全国中学生物理竞赛由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会（以下简称全国竞赛委员会）统一领导。全国竞赛委员会由主任1人、副主任和委员若干人组成。主任和副主任由中国物理学会常务理事会委任。委员的产生办法如下： 1．参加竞赛的省、自治区、直辖市各推选委员1人； 2．承办本届和下届决赛的省。自治区、直辖市各推选委员3人。 3．由中国物理学会根据需要聘请若干人任特邀委员。 在全国竞赛委员会全体会议闭会期间由主任和副主任组成常务委员会，行使全国竞赛委员会职权。 第六条在全国竞赛委员会领导下，设立命题小组、组织委员会和竞赛办公室等工作机构。命题小组成员由全国竞赛委员会聘请专家和高等院校教师担任。组
第一节、电荷及其守恒定律（1课时） 第1节、电荷及其守恒定律 自然界中的两种电荷 正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示． 电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 1、 电荷 （1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释 构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。 原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。 （2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同． 实质：电子的转移． 结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电 荷． （3）金属导体模型也是一个物理模型P 3 用静电感应的方法也可以使物体带电． （4）、静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电，叫做感应起电． 2、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分． 另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。 3．元电荷 电荷的多少叫做电荷量．符号：Q 或q 单位：库仑 符号：C 元电荷:电子所带的电荷量，用e 表示. 注意：所有带电体的电荷量或者等于e ，或者等于e 的整数倍。 就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。 电荷量e 的值：e =×10-19C 比荷：电子的电荷量e 和电子的质量m e 的比值,为111076.1?=e m e C/㎏ 【小结】 1、两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这 些在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象．要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象．在此基础上，使学生知道，感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分．本节只说明静电感应现象。 2．在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电 的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律． 3．要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件 的学校可以组织学生选学．
楞次定律 1．如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图。左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是( ) A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点 点等电势c点与d当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，B．点c点电势高于d当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，C．点d点电势高于c当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点， D． ）2．如图所示，直导线通入方向向上、逐渐增强的电流，关于右侧线圈说法正确的是（线圈有收缩的趋势．线圈有扩张的趋势B．A 线圈内产生逆时针的电流线圈内产生顺时针的电流D．C．．如右图所示，一圆线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示。下列操作中始终保证线圈在磁场中，能使3 ）线圈中产生感应电流的是（ 把线圈沿纸面向右拉动逐渐增大磁感应强度B．A． 线圈绕圆心在纸面内转动D．C．以线圈某一直径为轴转动线圈)( 4．如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是 由闭合到断开的瞬间开关S．．开关S闭合瞬间 B A 向左迅速滑动是闭合的，变阻器滑片P C．开关S向右迅速滑动是闭合的，变阻器滑片P D．开关S）．如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c将向左运动（5 向右做减速运动B．A．向右做匀速运动D．向右加速直线运
动．C 向左加速直线运动 为匀强磁G，另一个线圈接导轨，金属棒ab可沿导轨左右滑动，B6．如图所示，理想变压器的一个线圈接电流计）G的是（场，导轨的电阻不计，在下列情况下，有电流向上通过电流计 ab向左减速运动时B．A．ab向右加速运动时 D．ab向右减速运动时C．ab向左加速运动时 A运动，导线）ab在金属导轨上应（7．如图所示，要使金属环C向线圈 ．向左作减速运动向右作减速运动A． B 向左作加速运动．C 向右作加速运动D．杆分别与电阻不计的平行金属导轨相连。8．如图所示变压器装置 中，线圈L、Lcd杆开始静止在导轨上。当ab 21( ) 杆将向右移动？沿导轨做如下那些运动时，cd 向右加速运动B向右匀速运动．．A D向左加速运 动．C ．向左减速运动 页3页，总1第 9．如图甲所示，在绝缘的水平桌面上放置一金属圆环．在圆环的正上方放置—个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正．以下说法中正确的是（） 末，圆环中的感应电流最大在第1s A．末，圆环对桌面的压力小于圆环的重力在第2s B．内和2~3s内，圆环中的感应电流的方向相反C．在1~2s从上往下看，在0~1s内，圆环中的感应电流沿顺时针方向D． 两个同心圆线圈处于同一水平面内，以下叙述正确的是（）10．如图所示，a、b b线圈上将感应出逆时针方向的感应电流，并有扩张的趋势线圈中通以顺时针方向稳定的电流，则A．若a b
等势面与电容器 课前小故事 等高线的由来 来自美国作家比尔·布莱森撰写的《万物简史》向我们介绍了等高线的诞生过程。 遥远的苏格兰（斯希哈林山）峡谷的帐篷里指挥一组测量员。他们从每个可能的位置作了数百次测量，要从这么一大堆的数据中得出那座山的质量，需要进行大量的而又枯燥的计算。承担这项工作的是一位名叫查尔斯·赫顿的数学家。测量员们在地图上写满了几十个数据，每一个数据都表示山上或者山边某个位置的高度。这些真实数据又多又乱。但是查尔斯·赫顿注意到，只要用铅笔把高度相等的点连起来，一切就显得很有次序了。实际上，你马上可以知道这座山的整体形状和坡度了。于是，他发明了等高线。 在地理中常用等高线来表示地势的高低，与此相似，在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低． 一、等势面 1.等势面 （1）定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面． 与电场线的功能相似，等势面也是用来形象地描绘电场的性质．等势面与电场线有什么关系呢？（2）性质： ①在同一等势面上移动电荷时，电势能不变，电场力不做功． ②由①可知，等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直；
1 如图所示，
2 如图所示，是一个点电荷电场中的部分等势面，下列说法中正确的是（ 点所处圆半径，所以方法二： 不管是正点电荷还是负点电荷形成的电场，点更靠近点电荷，电场线密集，电场强度大，所B错；当场源电荷是正点电荷时，距离更近，所以 距离更近，所以，CD均错．
3 电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是（ ．图示为等势面，沿电场线的方向是电势降低最快的方向，即连接一个等势面上某点与另一
U x 第1讲 运动的描述 质点、参考系 (考纲要求 Ⅰ) 1.质点 (1)定义：忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个有质量的物质点，叫质点． (2)把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略． 2．参考系 (1)定义：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其它的物体做参考，这个被选作参考的物体叫参考系． (2)选取：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，运动的描述可能会不同，通常以地面为参考系． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)质点是一种理想化模型，实际并不存在． ( ) (2)只要是体积很小的物体，就能被看作质点． ( ) (3)参考系必须要选择静止不动的物体． ( ) (4)比较两物体的运动情况时，必须选取同一参考系． ( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ 位移、速度 (考纲要求 Ⅱ) 1.位移和路程 (1)位移：描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量． (2)路程：是物体运动轨迹的长度，是标量． 2．速度 (1)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v ＝x t ，是矢量． (2)瞬时速度：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，是矢量． 3．速率和平均速率 (1)速率：瞬时速度的大小，是标量． (2)平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)一个物体做单向直线运动，其位移的大小一定等于路程．( ) (2)一个物体在直线运动过程中路程不会大于位移的大小． ( ) (3)平均速度的方向与位移的方向相同． ( ) (4)瞬时速度的方向就是该时刻(或该位置)物体运动的方向．( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√
合肥一中高二物理竞赛B 班讲义（10） 1.如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U, 带电粒子以某一初速度v 0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则：粒子射入磁场和射出磁场的M 、N 两点间的距离d 随着U 和v 0的变化情况为（ ） A 、d 随v 0增大而增大，d 与U 无关 B 、d 随v 0增大而增大，d 随U 增大而增大 C 、d 随U 增大而增大，d 与v 0无关 D 、d 随v 0增大而增大，d 随U 增大而减小 2.如图所示，MN 是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场（场区都足够大），现有一个重力不计的带电粒子从MN 上的O 点以水平初速度v 0射入场区，下列判断正确的是（ ） A 、如果粒子回到MN 上时速度增大，则该空间存在的场一定是电场。 B 、如果粒子回到MN 上时速度大小不变，则该空间存在的场可能是电场。 C 、若只改变粒子的初速度大小，发现粒子再回到MN 上时与其所成的锐角夹角不变，则该空间存在的场一定是磁场。 D 、若只改变粒子的初速度大小，发现粒子再回到MN 上所用的时间不变，则该空间存在的场一定是磁场。 3．如图所示，有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B 的有界匀强磁场（边界上有磁场），其边界为一边长为L 的三角形，A 、B 、C 为三角形的顶点。今有一质量为m 、电荷量为＋q 的粒子（不计重力），以速度v ＝ 3qBL 4m 从AB 边上某点P 既垂直于AB 边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从BC 边上某点Q 射出。若从P 点射入的该粒子能从Q 点射出，则（ ） A ．|PB|≤ 2＋34L B ．|PB|＜1＋3 4L C ．|QB|≤34L D ．|QB|≤1 2 L 4．如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd 区域内，O 点是cd 边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O 点沿纸面以垂直于cd 边的速度射入正方形内，经过时间t 0刚好从c 点射出磁场。现设法使该带电粒子从O 点沿纸面以与Od 成30°的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是（ ） A ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是5t 0/3，则它一定从cd 边射出磁场 B ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是2t 0/3，则它一定从ad 边射出磁场 C ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是5t 0/4，则它一定从bc 边射出磁场 D ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t 0，则它一定从ab 边射出磁场 5如图所示，在坐标系xOy 内有一半径为a 的圆形区域，圆心坐标为O 1（a ，0），圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线y ＝a 的上方和直线x ＝2a 的左侧区域内，有一沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小为 E ．一质量为m 、电荷量为+q （q>0）的粒子以速度v 从O 点垂直于磁场方向射入，当速度方向沿x 轴正方向时，粒子恰好从O 1点正上方的A 点射出磁场，不计粒子重力。 v M N B
高二物理讲义（9.23） 一、讲义内容 1.上周作业的讲解及相关知识点的回顾 2.电势能与电势 3.电势差 4.电势差与电场强度 二、课堂的教学安排 1.提问的方式，让学生阐述在学习中所遇到的困难 2.典型例题要讲解透彻，按个检查是否掌握 3.这些知识点在高考中的比重适当的分析给学生 4.穿插一些段子，抓住学生的兴趣 5.课后作业的布置 三、课后需要做的工作 1.结合学生作业的反馈，分析学生哪方面需要加强 2.记录上课状态不好，或听课效果一般的，要及时去沟通 3.提出接下来需要改进的几点要求
1.下列说法正确的是[ ] A．电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同 B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后又回到了该点，则说明电场力做功为零C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功 D．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立 2.在电场中，把电荷量为4×10-9C的正电荷从A点移到B点，克服电场力做功6×10-8J，以下说法中正确的是（） A、电荷在B点具有的电势能是8×10-8 J B、B点的电势是20V C、电荷的电势能增加了8×lO-8J D、电荷的电势能减少了6×10-8J 3.关于电势的高低，下列说法正确的是 A．沿电场线方向电势逐渐升高 B．电势降低的方向一定是电场线的方向 C．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动 D．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动 4.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点。一个带正电的粒子仅在电场力作用下（重力忽略不计），以速度vA经过A点向B点运动，经一段时间以后，该带电粒子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反，则（） A．A点的电势一定高于B点的电势 B．A点的场强一定大于B点的场强 C．该带电粒子在A点的电势能一定大于它在B点的电势能 D．该带电粒子在A点时的动能与电势能之和等于它在B点时的动能与电势能之和 5.关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（） A．电场强度的方向处处与等势面垂直 B．电场强度为零的地方，电势也为零 C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 6.如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是
楞次定律 【教法探析】 【一】引入课题 师：请同学们按图1连好数据线和微电流传感器，打开数据采集器，重复上一节课我们探究感应电流产生条件的操作，并注意观看电脑屏幕上的显示。〔学生操作〕 师：从屏幕上的电流脉冲我们能够获得什么信息？〔学生分组探究〕 学生：脉冲的方向不同，因此获得的感应电流的方向不同。 师：脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系如何确定？〔学生分组讨论〕 生：拿一节干电池，连入接线柱，通过试触，观看脉冲方向，因为干电池的正负极是确定的，就能够明白脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系〔学生分组探究〕〔学生汇报实验结果〕 老师进一步总结，以明确屏幕显示电流脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系──电流从红接线柱流入，电流脉冲向上，反之，电流从黑接线柱流入时脉冲向下。
【二】教学过程设计 1、从相对运动的角度，利用双环实验，探究感应电流与相对运动的关系，提出探究课题 师：通过前面的实验，我们发明在不同情况下感应电流的方向不同，那么那个感应电流的方向遵循什么规律呢？〔稍停顿，学生思考〕楞次当年就探究那个问题并得出了闻名的楞次定律，这也是我们这节课的探究课题：感应电流的方向──楞次定律。 楞次当年是从磁体与导体相对运动这一角度来探究这一定律的，我们就先体验一下楞次当年的探究过程。 〔老师介绍图2双环实验的仪器〕 师：哪个铝环能产生感应电流，怎么样使它产生感应电流？ 生：闭合的铝环才可能产生感应电流，只要改变通过它的磁通量就能够使它产生感应电流。 （1）实验方案设计 师：如何设计实验才能证明其中真的有感应电流呢？下面请同学们分组讨论，一会儿请同学汇报讨论的结果。 〔学生分组探究，老师参与并指导个别小组的讨论〕 〔学生交流各小组的设计方案〕 答1：磁铁的一极插入闭合铝环时，铝环产生了运动，这种运动
到学校后，他走进教室，习惯地掏怀表看时为了纪念法国物理学家安培在电磁作用方面的卓越贡献，我们把磁场对电流的作用力叫安培力． 伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内．让磁感线从掌心进 入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的 ． F 1 如图所示，将四根通电直导线分别放在四个匀强磁场中，图中给出了磁感强度的方向、导线中 的方向，其中正确的是（）
AD 根据左手定值可知： A．图中的安培力应该垂直导体斜向上，故正确； B．图中电流方向和磁场方向平行，不受安培力，故B错误； 2 如图所示，通电直导线放在匀强磁场中，磁场方向和电流方向互相垂直，导线所受安培力
标注 磁场>安培力>安培力的方向 CD ．由左手定则可知，C 图中和D 图中安培力都是竖直向下，故CD 错误．故选B ． 答案解析 标注磁场>安培力>左手定则磁场>安培力>安培力的方向 A. B. C. D. 一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，电流方向如图中箭头所示．当没有外加磁场时，导线呈现直线状态．当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是（ ） 3D A 、图示电流与磁场平行，导线不受力的作用，故A 错误； B 、由左手定则判得，安培力的方向垂直纸面向里，故B 错误； C 、由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故C 错误； D 、由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故D 正确.故选D ． 如图所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力方向的是（） 4
磁场>安培力左手定则磁场>安培力B 根据左手定则可判断正确．已知磁场的磁感应强度为5
§4.3楞次定律 [学习目标] 1．知道楞次定律的内容，理解感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化的含义 2．会利用楞次定律判断感应电流的方向 3．会利用右手定则判断感应电流的方向 [自主学习] 注意：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，是“阻碍”“变化”，不是阻止变化，阻碍的结果是使磁通量逐渐的变化。如果引起感应电流的磁通量增加，感应电 流的磁场就跟引起感应电流的磁场方向相反，如果引起感应电流的磁通量减少，感应电流的 磁场方向就跟引起感应电流的磁场方向相同。楞次定律也可理解为“感应电流的磁场方向总 是阻碍相对运动”。 1．磁感应强度随时间的变化如图1所示，磁场方向垂直闭合线圈所在的平面，以垂直纸 面向里为正方向。t1时刻感应电流沿方向，t2时刻感应电流，t3时刻感应电流；t4时刻感应电流的方向沿。 2．如图2所示，导体棒在磁场中垂直磁场方做切割磁感线运动，则a、b两端的电势关系是。 [典型例题]
例1 如图3所示，通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上，A环在螺线管的正中间；当螺线管中电流减小时，A环将： (A)有收缩的趋势 (B)有扩张的趋势 (C)向左运动（D）向右运动 分析：螺线管中的电流减小，穿过A环的磁通量减少，由楞次定律感应电流的磁场阻碍磁 通量的减少，以后有两种分析：（1）感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同，感应电 流的磁感线也向左，由安培定则，感应电流沿逆时针方向（从左向右看）；但A环导线所在处的磁场方向向右（因为A环在线圈的中央），由左手定则，安培力沿半径向里，A环有收缩的趋势。（2）阻碍磁通量减少，只能缩小A环的面积，因为面积越小，磁通量越大，故A环有收缩的趋势。A正确 例2 如图4所示，在O点悬挂一轻质导线环，拿一条形磁铁沿导线环的 轴线方向突然向环内插入，判断导线环在磁铁插入过程中如何运动？ 分析：磁铁向导线环运动，穿过环的磁通量增加，由楞次定律感应电 流的磁场阻碍磁通量的增加，导线环向右运动阻碍磁通量的增加，导线环 的面积减小也阻碍磁通量的增加，所以导线环边收缩边后退。此题也可由楞次定律判断感应 电流的方向，再由左手定则判断导线环受到的安培力，但麻烦一些。 [针对训练] 1．下述说法正确的是： (A)感应电流的磁场方向总是跟原来磁场方向相反 (B)感应电流的磁场方向总是跟原来的磁场方向相同 (C)当原磁场减弱时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同 (D)当原磁场增强时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同 2．关于楞次定律，下列说法中正确的是： (A)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强 (B)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱 (C)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 (D)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 3．如图5所示的匀强磁场中，有一直导线ab在一个导体框架上向左运动，那么ab导线中
楞次定律的内容及其理解 1、内容：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、四步理解楞次定律 1．明白谁阻碍谁──感应电流的磁通量阻碍产生产感应电流的磁通量的变化。 2．弄清阻碍什么──阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。 3．熟悉如何阻碍──原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。 4．知道阻碍的结果──阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 3、理解楞次定律的另一种表述 1．表述内容：感应电流总是反抗产生它的那个原因。 2．表现形式有四种： ａ．阻碍原磁通量的变化；增反减同 ｂ．阻碍物体间的相对运动，有的人把它称为“来拒去留”； ｃ．增缩减扩，磁通量增大，面积有收缩的趋势，磁通量减小，面积有扩大的趋势 d．阻碍原电流的变化（自感）。 二、正确区分楞次定律与右手定则的关系 导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是不少情况下，不如用右手定则判定来得方便简单。反过来，用楞次定律能判定的，并不是用右手定则都能判断出来。如闭合圆形导线中的磁场逐渐增强，用右手定则就难以判定感应电流的方向；相反，用楞次定律就很容易判定出来 三、楞次定律的应用 1、应用楞次定律的步骤 a．明确原来的磁场方向 b．判断穿过（闭合）电路的磁通量是增加还是减少 c．根据楞次定律确定感应电流（感应电动势）的方向 d．用安培定则（右手螺旋定则）来确定感应电流（感应电动势）的方向 2、应用拓展 （1）、增反减同。当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反，当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方相同， 例1、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
电荷及其守恒定律 [目标定位] 1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用的性质.2.知道使物体带电的三种方式.3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念． 一、电荷及其三种起电方式 1．两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带________电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带________电．同种电荷相互________，异种电荷相互________． 2．摩擦起电：两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，原来呈电中性的物体由于得到电子而带________电，失去电子的物体则带________电． 3．接触起电：带电体接触导体时，电荷转移到导体上，使导体带上与带电体________(填“相同”或“相反”)性质的电荷． 4．感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或________带电体，使导体靠近带电体的一端带________电荷，远离带电体的一端带________电荷，这种现象叫做静电感应．利用________使金属导体带电的过程叫做感应起电． 深度思考 (1)带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？ (2)如图1所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，由于电荷间的吸引，枕形金属导体中的自由电子向A端移动，而正电荷不移动，所以A端(近端)带________电，B端带________电．(填“正”或“负”) 图1 例1 如图2所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是( ) 图2
授课人：彭金福时间：2009-12-29 教学 过程 教师活动学生活动 3.课件演示实验，学生观察指针情况指针摆动方向不同，是因为电流 方向不同。 探究一1.提出问题：怎样确定流入电表的电流方向（老师 给予适当的引导） 2.总结：“十”入“一”出，指针右偏 “一”入“十”出，指针左偏 学生探究：电流表的指针偏方向 与电流进入方向间的关系 探究二1.提出问题：感应电流的方向为什么会不同，遵循 什么规律？ 2.确定实验方案,探究感应电流与B 和Φ的变化 的关系 3.解决线圈中电流方向的问题 学生猜想：跟什么因素有关： （1）跟原磁场方向 （2）跟磁通量的变化有关 学生演示实验，完成表格 总结规律1.根据实验表格的结果，引导学生总结规律。 2.提示帮助学生引出中介，当两个物理量之间没有 直接联系时，考虑引入第三者 3.发现“B原——Φ的变化——B感”三者之间的 关系Φ增大时，B原与B感反向 Φ减小时，B原与B感同向 B感反抗Φ的变化 闭合电路磁通量的变化产生感应电流 阻碍产生 感应电流的磁场 1.学生寻找规律，遇到困难 2.找到“中介”，根据图中还涉及到 什么物理量？（奥斯特告诉我们： 电生磁。） 找出中介----感应电流的磁场。 3.概括规律： 课题楞次定律第 1 课时 教学目标?知识目标： 1．理解楞次定律的实质 2．会利用楞次定律判断感应电流的方向 ?方法和能力目标： 1．培养学生对物理现象的观察、分析、探索、归纳、总结的素质和能力2．体验物理研究的基本思路 ?情感目标： 1．培养学生对科学探索的兴趣 2．知道自然规律是可认识的，可利用的辨正唯物主义观点 3．学会欣赏楞次定律的简洁美 教学 方法 实验探究总结归纳 教材分析 “楞次定律”这一节研究的是判断感应电动势方向的一般规律，它是通过感应电流的方向来表述的。由于它的内容抽象，涉及到电与磁之间复杂的相互关系，因此它是本章的重点和难点。 本节教学从感应电流的产生条件入手，质疑感应电流方向判定的探究课题，通过探究实验，首先建立感应电流磁场方向与原磁场方向的关系，接着理清闭合电路磁通量的变化→感应电流→感应电流的磁场→阻碍闭合电路原磁通量的变化等各变量间的联系，再互动突破以感应电流的磁场作为中间变量来确定感应电流的方向。最后，通过实例分析，从磁通量、力和能量三个角度进一步深化对“阻碍”内涵的理解。 教学重点1．楞次定律的实验设计和归纳2．楞次定律应用步骤的总结与使用 教学难点1．楞次定律的实验归纳与实质分析2．楞次定律应用步骤的总结与使用 教学流程教师活动学生活动 设置情景导 入1.“电生磁”与“磁生电”自然 界中事物变化的对称性。 2.上节课学过磁生电的条件： 学生回答：闭合回路的磁通量发生变化。 N G
1力的概念 （1）定义：力是物体和物体之间的一种相互作用； （2）作用效果：力可以使物体的形状发生改变（简称形变），也可以使物体的运动状态发生改变（速度的大小和方向）；（3）三要素：大小、方向、作用点。 【注意以下几点】： ①力的物质性：有力发生则一定存在着施力物体和受力物体，施力物体和受力物体总是同时存在的。 ②力的相互性：施力物体给予受力物体作用力的同时必然受到受力物体的反作用力，即力总是成对出现的。 ③力的矢量性：力是矢量，既有大小又有方向。 ④力的独立性：一个物体可能同时受几个力作用，每个力产生独立的作用效果。 【例】以下有关力的说法错误的是( ) A．力是物体对物体的作用，离开了物体就没有力的作用B．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体C．力的大小、方向、作用点是影响力的作用效果的三种要素D．在各种力中，只有重力没有施力物体 2 力的图示和力的示意图 3 力的分类 （1）根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。 （2）根据力的效果命名：如拉力、压力、支持力、动力、阻力等。 【注意以下几点】： ①根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同；同一性质的力，效果可能不同。 ②同一个力按性质命名有一个名称，按效果命名可能有不同名称，如马拉车的力按性质叫弹力，按效果可以叫拉力或动力。 ③对力进行分类时，不能同时使用两种不同的标准，一般按性质来分。对物体进行受力分析时，只分析按性质命名的力。【例】关于力的分类，下列说法中正确的是( ) A．根据效果命名的同一名称的力，性质一定相同B．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同. C．性质不同的力，对物体的作用效果一定不同D．性质相同的力，对物体的作用效果一定相同 4 重力 （1）重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。 （2）重心：由于地球吸引，物体各部分都会受到重力的作用，从效果上看我们把各部分受的重力作用集中于一点。 【注意以下几点】： ①重心是重力的等效作用点，并非物体的全部重力都集中于重心。 ②重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 【例】．关于重力，下列说法中正确的是( ) A．重力就是地球对物体的吸引力，其方向一定指向地心B．重力的方向就是物体自由下落的方向. C．重力的大小可以用弹簧秤或杆秤直接测出D．在不同地点，质量相同的物体重力不变 5 弹力 ①根据弹力产生的条件判断：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。 ②假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力。 （4）弹力的方向：总是与引起形变的作用力的方向相反。判断弹力方向应掌握以下三种情况：①当与面(或曲面)接触时，弹力垂直于接触面或接触面的切面。②绳上弹力沿绳并指向绳收缩的方向。③与球面接触的弹力方向的延长线或反向延长线过 ，则从始到终各段绳都是同一根绳，同一轻根绳处处弹力一定是相等的。 ③系：即在该点“打了个死结”，这样不同段绳就不是同一根绳了，不同根绳上的弹力不一定相等，需具体问题具体分析。（6）轻杆模型： （7）轻弹簧模型： （8）点与平面接触、点与曲面接触、平面与平面接触、平面与曲面接触、曲面与曲面接触模型