课时强化作业三十七电磁感应现象、楞次定律
一、选择题
1．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起，某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( )
A．线圈接在了直流电源上
B．电源电压过高
C．所选线圈的匝数过多
D．所用套环的材料与老师的不同
解析：无论实验用的是交流电还是直流电，闭合开关S瞬间，穿过套环的磁通量均增加，只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起．如果套环是塑料材料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起．所以答案是D项．
答案：D
2．(2014年全国卷Ⅰ)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )
A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化
B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化
C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化
D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化
解析：只形成闭合电路，回路中有磁通量，但磁通量不发生变化，回路中不会产生感应电流，故选项A、B、C错误，绕在同一铁环上的两个线圈分别接电源和电流表，给通电线圈通电和断电瞬间，通过闭合电路的磁通量发生变化，会产生感应电流，能观察到电流表的变化，选项D正确．
答案：D
3.如图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，
整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化，使杆ab向右运动，则磁感应
强度( )
A．方向向下并减小B．方向向下并增大
C．方向向上并增大D．方向向上并减小
解析：由于杆ab向右运动，则杆与“U”形金属框架组成闭合电路的面积增大，由楞次定律的推广应用可知，通过闭合电路的磁场正在减弱，故选项A、D正确．
答案：AD
4.如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中
穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时
细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则( )
A．T1＞mg，T2＞mg
B．T1＜mg，T2＜mg
C．T1＞mg，T2＜mg
D．T1＜mg，T2＞mg
解析：当圆环经过磁铁上端时，磁通量增大，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上推，根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力，因此有T1＞mg，当圆环经过磁铁下端时，磁通量减小．根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上吸，根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力，因此有T2＞mg，所以只有A正确．
答案：A
5.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( )
A．开关S闭合瞬间
B．开关S由闭合到断开的瞬间
C．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动
D．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动
解析：M向右运动定阻碍磁通量的增加，原因是左边螺线管中电流的磁场增强，所以有两种情况，一是闭合，二是滑片P向左滑动．故A、C对．
答案：AC
6．某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A位置下落至B位置，在下落过
程中，自上往下看，线圈中感应电流的方向是( )
A．始终顺时针
B．始终逆时针
C．先顺时针再逆时针
D．先逆时针再顺时针
解析：线圈由A位置下落至O位置的过程中，磁通量向上增加，由O位置下落至B位置的过程中，磁通量向上减小，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向(由上往下看)是先顺时针后逆时针，C项正确．
答案：C
7.如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板
的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)．当磁铁匀速向右通过线圈正下方时，线圈
仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下
看)是( )
A．摩擦力方向一直向左
B．摩擦力方向先向左、后向右
C．感应电流的方向为顺时针→逆时针→顺时针
D．感应电流的方向为顺时针→逆时针
解析：当磁铁向右运动时穿过线圈的磁通量先向上增加，后减小，当线框处在磁铁中间以后，磁通量先向下增加，后减小，所以感应电流的方向为顺时针→逆时针→顺时针，故选项C正确；选项D错误；根据楞次定律可以判断，磁铁向右移动过程中，磁铁对线圈有向右的安培力作用，所以摩擦力的方向向左，故选项A正确，选项B错误．
答案：AC
8．一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆
柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动．M连接在如图所示的
电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关．下列情
况中，可观测到N向左运动的是( )
A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间
B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间
C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时
D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时
解析：在S断开的情况下，S向a(b)闭合的瞬间M中电流瞬时增加，左端为磁极N(S)极，穿过N的磁通量增加，根据楞次定律可知N向右运动，选项A、B均错误；在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时，电路中电流减小，M产生的磁场减弱，穿过N的磁通量减小，根据楞次定律可知N向左运动，选项D错误，C正确．
答案：C
9.如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a
点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b
端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好
接触．当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻( )
A．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右
B．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左
C．有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右
D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零
解析：当金属杆ab顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势，由右手定则可知将产生由a到b的感应电流，电流表的d端与a端相连，c端与b端相连，则通过电流表的电流是由c到d，而金属杆在磁场中会受到安培力的作用，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右，阻碍金属杆的运动，所以A正确．
答案：A
10.如图所示，在通电密绕长螺线管靠近左端处，吊一金属环a处于静止状态，在其内部也吊一金属环b处于静止状态，两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上，当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时，a、b两环的运动情况将是( )
A．a右摆，b左摆B．a左摆，b右摆
C．a右摆，b不动D．a左摆，b不动
解析：若滑动变阻器的滑片向左滑动，接入电路的阻值变小，通过螺线管的电流变大，根据通电螺线管内外的磁感线分布特点可知，穿过a环的磁通量将增大，根据楞次定律的推论，a环将左摆来阻碍磁通量的增大，由微元法可得b环所受的安培力指向圆心且在同一平面内，故b环面积缩小但不摆动，选项D 正确．
答案：D
11．如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小
导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两
线圈共面放置)( )
A．向右匀速运动B．向左加速运动
C．向右减速运动D．向右加速运动
解析：欲使N产生顺时针方向的感应电流，感应电流磁场垂直纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是M中有顺时针方向逐步减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小；二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量是在增大．因此对前者应使ab减速向右运动．对于后者，则应使ab加速向左运动，故应选B、C.
答案：BC
12．如图a所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则在下列时刻( )
A．t1时刻N＞G，P有收缩的趋势
B．t2时刻N＝G，此时穿过P的磁通量最大
C．t3时刻N＝G，此时P中无感应电流
D．t4时刻N＜G，此时穿过P的磁通量最小
解析：t1时刻电流i增大，穿过线圈的磁通量增大，为反抗磁通量的增大，线圈有收缩的趋势，同时有远离螺线管向下运动的趋势，N＞G，A正确；t2时刻电流i不变，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为零，N＝G，B正确；同理t3时刻N＜G，有感应电流，t4时刻N＝G，P中无感应电流，C、D均错误．答案：AB
二、非选择题
13．我国的“嫦娥二号”探月卫星在发射1 533秒后进入近地点高度为200 km
的地月转移轨道．假设卫星中有一边长为50 cm的正方形导线框，由于卫星的调姿
由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感应强度B＝4×10－5T，方向如图所示．问：
(1)该过程中磁通量的改变量是多少？
(2)该过程线框中有无感应电流？设线框电阻为R＝0.1 Ω，若有电流则通过线
框的电量是多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
解析：(1)设线框在水平位置时法线n方向竖直向上，穿过线框的磁通量Φ1＝BS cos53°＝6.0×10－6 Wb.
当线框转至竖直位置时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角θ＝143°，穿过线框的磁通量
Φ2＝BS cos143°＝－8.0×10－6 Wb
该过程磁通量的改变量大小
ΔΦ＝Φ1－Φ2＝1.4×10－5 Wb.
(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化，所以一定有感应电流．根据电磁感应定律得，I＝E
R ＝
ΔΦ
RΔt
.
通过的电量为q＝I·Δt＝
ΔΦ
R
＝1.4×10－4 C. 答案：(1)1.4×10－5 Wb (2)1.4×10－4 C
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。
2020高考物理 电磁感应定律 楞次定律（含答案） 1.如图所示，一水平放置的N 匝矩形线框面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是( ) A.3－1 2BS B.3＋1 2NBS C. 3＋1 2 BS D. 3－1 2 NBS 答案 C 2.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一，如图所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法中正确的是( ) A ．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化 B ．涡流的频率等于通入线圈的交流电频率 C ．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 D ．待测工件可以是塑料或橡胶制品 答案 ABC 3.如图所示，ab 为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a 点在纸面内转动；S 为以a 为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b 端与金属环保持良好接触；A 为电流表，其一端与金属环相连，一端与a 点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab 杆的位置如图所示，则此时刻( )
A．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右 D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零 答案A 4．(多选)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去。现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率ρ铜<ρ铝。闭合开关S的瞬间() A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C．若将环放置在线圈右方，环将向左运动 D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 答案AB 5．如图所示，矩形金属线框abcd放在水平桌面上，ab边和条形磁铁的竖直轴线在同一竖直平面内，现让条形磁铁沿ab边的竖直中垂线向下运动，线框始终静止。则下列说法正确的是()
楞次定律 ★1如图所示,线幽abcd自由下落进入匀强磁场中,则当只有dc边进入磁场时,线圈中感应电流的方 向是________.当整个线圈进入磁场中时,线圈中________感应电流(选填 “有”或“无”) ★2.矩形线框在磁场中作如下图所示的各种运动,运动到图上所示位置时,其中有感应电流产生的 是图( ),请将电流方向标在该图上. ★★3.如图所示,当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( ). (A)由A→B (B)由B→A (C)无感应电流 (D)无法确定 ★★4.如图所示,通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面,下列说法中正确的是( ) (A)若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→d→c→b (B)若线圈竖直向下平动,无感应电流产生 (C)当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→d (D)当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→d→c→b ★★5.右如图所示,当条形磁铁作下列运动时,线圈中的感应电流方向应是(从左往右看)( ). (A)磁铁靠近线圈时,电流的方向是逆时针的 (B)磁铁靠近线圈时,电流的方向是顺时针的 (C)磁铁向上平动时,电流的方向是逆时针的 (D)磁铁向上平动时,电流的方向是顺时钊的 ★★6.如图所示,当条形磁铁向上运动远离螺线管时,流过电流计的电流方向是________；当磁铁向 下运动靠近螺线管时,流过电流计的电流方向是________ ★★★7.由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积 增大时,从上向下看( ). (A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流 (B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流 (C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流 (D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流 ★8.如图所示,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)不判定 ★★9.如图所示,水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环,其中B接电源.在接通电源的瞬 间,A、C两环( ) (A)都被B吸引 (B)都被B排斥 (C)A被吸引,C被排斥 (D)A被排斥,C被吸引 ★★10.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场 起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是( ).
《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：
法拉第电磁感应定律和楞次定律 1.如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为 （A）1:1 （B）1:2 （C）1:4 （D）4:1 2.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是 A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小 C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力逐渐减小 3．空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内 A．圆环所受安培力的方向始终不变 B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C ．圆环中的感应电流大小为 004B rS t ρ D ．圆环中的感应电动势大小为2 00 π4B r t 4.如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中心，O 为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆。M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B'（过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则 B B ' 等于 A ． 54 B ．32 C ．7 4 D ．2 5.如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是 A ．开关闭合后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动 B ．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向里的方向 C ．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向外的方向 D ．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动 6. 如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的面积S =0.3 m 2、电阻R =0.6 Ω，磁场的磁感应强度B =0.2 T.现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在Δt =0.5s 时间内合到一起．求线圈在上述过程中 （1）感应电动势的平均值E ；
楞次定律 教学目标： 知识与技能： 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 过程与方法： 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 情感态度价值观： 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 教学重点： 1.通过实验总结出楞次定律。 2.应用楞次定律判定感应电流的方向。 教学难点： 1.对演示实验现象进行分析、归纳，并总结出楞次定律。 2.正确理解楞次定律中“阻碍”的含义。 教学方法：实验探究式教学 教学过程： 一、引入设置情景、提出问题：
重复上一节课的实验.连接好电路图。请大家注意观察： 1.当条形磁铁插入线圈时，电流表指针向哪偏？ 2.当条形磁铁从线圈中拔出时，电流表指针向哪偏？ 二.实验探究感应电流方向 设计实验 实验目的：研究感应电流的方向与原磁场的磁通量之间的关系 实验设计：1）怎样获得感应电流？ 2）怎样判断感应电流的方向？ 学生讨论，教师引导总结. 1、实验电路： 如图所示,当磁铁向上或向下运动时, 灵敏电流表的指针发生了偏转。 2、弄清线圈导线的绕向。 3、弄清电流方向、电流表指针偏转方向 与电流表红、黑接线柱的关系 将电流表的左右接线柱分别与干电池的正 负极相连（试触法）， 观察电流流向与指针偏向的关系. 结论：当电流由“右接线柱”流入时，表针向 偏转。 现在我们进行试验，请大家注意观察：条形磁铁的N 极，S
极位置及运动方向，电流表的指针左偏还是右偏.并将实验过程中线圈中感应电流的方向、磁铁的极性和运动方向记录在图中。 请同学们把草图中记录的实验结果填入下表： 学生分析表格中的记录结果，得出结论： 当线圈中磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；当线圈中磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少。 重点知识: 1、楞次定律：1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事 甲 乙 丙 丁
高中物理楞次定律实验教案 第三节：楞次定律教案 【教学目标】 1、知识与技能： （1）、理解楞次定律的内容。 （2）、能初步应用楞次定律判定感应电流方向。 （3）、理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。 （4）、理解楞次定律中“防碍”二字的含义。 2、过程与方法 （1）、通过观察演示实验，探索和总结出感应电流方向的一般规律 （2）、通过实验教学，感受楞次定律的实验推导过程，培养学生观察 实验，分析、归纳、总结物理规律的水平。 3、情感态度与价值观 （1）、使学生学会由个别事物的个性来理解一般事物的共性的理解事 物的一种重要的科学方法。 （2）、培养学生的空间想象水平。 （3）、让学生参与问题的解决，培养学生科学的探究水平和合作精神。【教学重点】应用楞次定律（判感应电流的方向） 【教学难点】理解楞次定律（“防碍”的含义） 【教学方法】实验法、探究法、讨论法、归纳法 【教具准备】
灵敏电流计，线圈(外面有明显的绕线标志)，导线若干，条形磁铁， 线圈 【教学过程】 一、复习提问： 1、要产生感应电流必须具备什么样的条件？ 答：穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生感应电流。 2、磁通量的变化包括哪情况？ 答：根据公式Φ=BS sinθ(θ是B与S之间的夹角)可知，磁通量Φ 的变化包括B的变化，S的变化，B与S之间的夹角的变化。这些变化 都能够引起感应电流的产生。 二、引入新课 提出问题：如图，在磁场中放入一线圈，若磁场B变大或变小，问 ①有没有感应电流？（有，因磁通量有变化）； ②感应电流方向如何？ 本节课我们就来一起探究感应电流与磁通量的关系。 三、实行新课 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。
《4.3：习题课：楞次定律的应用》导学案 编制：郭智鹏审核：彭彩萍学生： 〖课前预习案〗 1.学习目标定位 ①学习应用楞次定律的推论判断感应电流的方向.②理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别. 2.核心知识梳理 一．应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是： （1）明确所研究的，判断的方向；（2）判断闭合电路内原磁场的的变化情况； （3）由判断感应电流的磁场方向； （4）由根据感应电流的磁场方向，判断出感应电流的方向. 二．安培定则（右手螺旋定则）、右手定则、左手定则 （1）判断电流产生的磁场方向用定则. （2）判断磁场对通电导体及运动电荷的作用力方向用定则. （3）判断导体切割磁感线运动产生的感应电流方向定则.〖预习检测题〗 1.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad边在纸内，如图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流（） A．沿abcd流动 B．沿dcba流动 C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动 D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动 规律总结：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量（原磁场磁通量）的变化. （1）当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反. （2）当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同. 口诀记为“增反减同”. 2.如图所示，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．无法判定
规律总结：由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的 感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动， 简称口诀“来拒去留”. 3.如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线 平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流 直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是（） A.一起向左运动B．一起向右运动 C．ab和cd相向运动，相互靠近 D．ab和cd相背运动，相互远离 规律总结：当闭合电路有感应电流产生时，电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使电路的面积有变化（或有变化趋势）. (1）若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用. (2) 若原磁通量减小，则通过增加有效面积起到阻碍的作用. 4.一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合 金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关.下列情况中，可观测到N向左运动的是（） A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间 B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间 C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时 D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时 规律总结：发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情 况而定，可能是阻碍导体的相对运动，也可能是改变线圈的有效面积，还可能是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化.即：（1）若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用.（2）若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用.
“楞次定律”实验教学设计 学习目标 1、通过实验探究归纳总结出楞次定律。 2、理解楞次定律，并会运用楞次定律判断感应电流的方向 3、通过实验探究，提高学生的分析、归纳、概括、及表述的能力 实验的中心问题：闭合回路中Φ变化产生的感应电流的方向如何判别。 实验器材：(1) 判别电流表指针偏转与电流流向间的关系：干电池一节、灵敏电流计、导线。 (2) 判别感应电流的方向：条形磁铁、灵敏电流表、螺线管、导线两根。 教学方法：实验探究式教学法。 教学过程设计： （一）设置情景、提出问题： [演示实验]： 如下图所示,当磁铁向上或向下运动时, 电流表的指针发生了偏转. [提出问题] 1、电流表指针偏转有规律吗？ 2、怎样判断出感应电流的方向？ （二）解决实验中心问题、形成新知识。 （1）解决中心问题的方法 [教师指导]：回想以前学过的方法,有实验探究、理论分析等 [提出方案]：实验探究法。 （2）选择易行方案解决中心问题： [教师点拔引导]：电流方向通过电流表指针偏转方向来显示,故应先判别电流方向与电流表指 针偏转方向之间的关系, 如何判别？ [提出方案]：连接电路（灵敏电流计、干电池、导线）判别指针偏转与电流方向间关系。 1、弄清电流方向、电流表指针偏转方向与电流表红、黑接线柱的关系：{ 将电流表的左右接 线柱分别与干电池的正负极相连（试触法），观察电流流向与指针偏向的关系} 结论：当电流由流入时，表针向偏转。 2、根据灵敏电流计的偏转方向结合线圈导线绕向把电流流向。用标签贴出来，由此判断感应 电流的方向
[实验]：探究感应电流的方向 [教师示范演示]：教师按上图第一种情况演示实验, 1·磁铁的运动方向，磁铁产生的磁场方向； 2·引导学生实验中须注意电流表指针偏转方向, 用标签在螺线管上标出感应电流的方向, 3·用右手判断感应电流产生的磁场方向； 4·螺线管内的磁通量的变化， 5·关注螺线管内磁铁产生的磁场方向与感应电流产生的磁场方向的关系。 [设计表格]：表格中的内容由学生填写。
高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 第4章第3节 (本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1．根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定() A．阻止引起感应电流的磁通量变化B．阻碍引起感应电流的磁通量变化 C．使电路磁通量为零D．阻碍引起感应电流的磁场 解析：感应电流的磁场阻碍的是磁通量的变化，而不是磁场本身，故B对，D错；阻碍并不是阻止，只是延缓了变化，最终结果不受影响，故A、C错． 答案： B 2．(2010·海南卷)1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端．由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面的一个瓶颈．此项发明是() A．新型直流发电机B．直流电动机 C．交流电动机D．交流发电机 解析：本题考查有关物理学史和电磁感应及电动机等知识，意在考查考生对电磁学的发展过程的了解．题中说明把一发动机发的电接到了另一发动机的输出端，必然使这台发动机通过电流，电流在磁场中必定受到安培力的作用，在安培力的作用下一定会转动起来，这就成了直流电动机，故正确答案为B. 答案： B 3.如右图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时() A．环A有缩小的趋势B．环A有扩张的趋势
C．螺线管B有缩短的趋势D．螺线管B有伸长的趋势 解析：当B中通过的电流减小时，穿过A线圈的磁通量减小，产生感应电流，由楞次定律可以判断出A线圈中有顺时针方向的感应电流(左边看)，又根据左手定则，线圈各部分受沿径向向里的安培力，所以A线圈有缩小的趋势，故A正确；另外，螺线管与环之间的引力减小．故螺线管有伸长的趋势，故D正确． 答案：AD 4．(2011·长沙高二检测)如下图所示，螺线管与电流表组成闭合电路，条形磁铁位于螺线管上方，下端为N极，则当螺线管中产生的感应电流() A．方向与图示方向相同时，磁铁靠近螺线管 B．方向与图示方向相反时，磁铁靠近螺线管 C．方向与图示方向相同时，磁铁远离螺线管 D．方向与图示方向相反时，磁铁远离螺线管 解析：磁铁靠近螺线管时，根据楞次定律，螺线管中感应电流方向与图示方向相同，A对，B错；磁铁远离螺线管时，根据楞次定律，螺线管中感应电流方向与图示方向相反，C错，D对． 答案：AD 5．如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是() A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反 B．向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿顺时针方向的 C．向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的 D．环在离开磁场之后，仍然有感应电流 解析：不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的减少．感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的．B正确，A、C错误．另外在圆环离开磁场后，无磁通量穿过圆环，该种情况无感应电流，故D错误．答案： B 6.如右图所示，使通电导线在垂直纸面的平面内以虚线CD为轴逆时针(从左向右看)转动时，A、B两线圈的运动情况是()
楞次定律的应用·典型例题解析 【例1】如图17－50所示，通电直导线L和平行导轨在同一平面内，金属棒ab静止在导轨上并与导轨组成闭合回路，ab可沿导轨自由滑动．当通电导线L向左运动时 [ ] A．ab棒将向左滑动 B．ab棒将向右滑动 C．ab棒仍保持静止 D．ab棒的运动方向与通电导线上电流方向有关 解析：当L向左运动时，闭合回路中磁通量变小，ab的运动必将阻碍回路中磁通量变小，可知ab棒将向右运动，故应选B． 点拨：ab棒的运动效果应阻碍回路磁通量的减少． 【例2】如图17－51所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图(a)所示的交流电i，则 [ ] A．在t1到t2时间内A、B两线圈相吸 B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥 C．t1时刻两线圈间作用力为零 D．t2时刻两线圈间作用力最大 解析：从t1到t2时间内，电流方向不变，强度变小，磁场变弱，ΦA↓，B线圈中感应电流磁场与A线圈电流磁场同向，A、B相吸．从t2到t3时间内，
I A反向增强，B中感应电流磁场与A中电流磁场反向，互相排斥．t1时刻，I A 达到最大，变化率为零，ΦB最大，变化率为零，I B＝0，A、B之间无相互作用力．t2时刻，I A＝0，通过B的磁通量变化率最大，在B中的感应电流最大， 但A在B处无磁场，A线圈对线圈无作用力．选：A、B、C． 点拨：A线圈中的电流产生的磁场通过B线圈，A中电流变化要在B线圈中感应出电流，判定出B中的电流是关键． 【例3】如图17－52所示，MN是一根固定的通电长导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线圈的位置偏向导线左边，两者彼此绝缘，当导线中电流突然增大时，线框整体受力情况 [ ] A．受力向右 B．受力向左 C．受力向上 D．受力为零 点拨：用楞次定律分析求解，要注意线圈内“净”磁通量变化． 参考答案：A 【例4】如图17－53所示，导体圆环面积10cm2，电容器的电容C＝2μ F(电容器体积很小)，垂直穿过圆环的匀强磁场的磁感强度B随时间变化的图线如图，则1s末电容器带电量为________，4s末电容器带电量为________，带正电的是极板________． 点拨：当回路不闭合时，要判断感应电动势的方向，可假想回路闭合，由楞次定律判断出感应电流的方向，感应电动势的方向与感应电流方向一致． 参考答案：0、2×10-11C；a；
“楞次定律”教学难点的突破方法 高中物理教学中楞次定律是高考的热点、重点、难点之一，其内容是：感应电流的磁场，总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。该定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况。要让学生学好这个定律，突破这一定律难点，除做好演示实验外，教学中还应注意让学生从以下几点着手学习。 一、分四步理解楞次定律 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。 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。 二、学会楞次定律的另一种表述 有人把它称为对楞次定律的深层次理解。 1．表述内容：感应电流总是反抗产生它的那个原因。 2．表现形式有三种： ａ．阻碍原磁通量的变化； ｂ．阻碍物体间的相对运动，有的人把它称为“来拒去留”； ｃ．阻碍原电流的变化（自感）。 注意：分析磁通量变化时关键在于对有关磁场、磁感线的空间分布要有足够清楚的了解，有些问题应交替利用楞次定律和右手定则分析。 三、能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。 四、理解楞次定律与能量守恒定律 楞次定律在本质上就是能量守恒定律。在电磁感应现象中，感应电流在闭合电路中流动时将电能转化为内能，根据能量守恒定律，能量不能无中生有，这部分能量只能从其他形式的能量转化而来。例如，当条形磁铁从闭合线圈中插进与拔出的过程中，按照楞次定律，把磁铁插入线圈或从线圈中拔出，都必须克服磁
兴义市天赋中学物理选修三教案： 4.4 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、基本知识 1．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)闭合电路的一部分导体做切割磁感线的情况． a．磁场方向不变，两次改变导体运动方向，如导体向右和向左运动． b．导体切割磁感线的运动方向不变，改变磁场方向． 根据电流表指针偏转情况，分别确定出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生的感应电流方向． 感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向都有关系．感应电流的方向可以用右手定则加以判定．右手定则：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，拇指指向导体运动方向，其余四指指的就是感应电流的方向． (3)闭合电路的磁通量发生变化的情况：
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧** 整理制作） 三、楞次定律练习题 、选择题 1．位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨 A 和B，与长直导线平行且在同一水平面上，在铁轨 A 、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF，如图1所示，若用力使导体EF向右运动，则导体CD 将[ ] A．保持不动 B．向右运动 C．向左运动 D．先向右运动，后向左运动 2．M 和N 是绕在一个环形铁心上的两个线圈，绕法和线路如图a 处断开，然后合向 b 处，在此过程中，通过电阻R2 的电流方向是 A ．先由 c 流向d，后又由 c 流向d B．先由 c 流向d，后由 d 流向c C．先由 d 流向c，后又由 d 流向c D．先由 d 流向c，后由 c 流向d 2，现将开关S 从[ ] 落，穿
3．如图 3 所示，闭合矩形线圈abcd 从静止开始竖直下
过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈 空气阻力，则 [ ] A ．从线圈 dc 边进入磁场到 ab 边穿过出磁场的整个过程，线圈中始终有感应电流 B ．从线圈 dc 边进入磁场到 ab 边穿出磁场的整个过程中，有一个阶段线圈的加速 度等于重力加速度 C ．dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向， 与 dc 边刚穿出磁场时感应电流的方 向相反 D ． dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小，与 dc 边刚穿出磁场时感应电流的 大小一定相等 4．在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈 M 相接，如图 4 所 示．导轨上放一根导线 ab ，磁感线垂直于导轨所在平面．欲使 M 所包围的小闭合线圈 N 产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是 [ ] A ．匀速向右运动 B ．加速向右运动 C ．匀速向左运动 D ．加速向左运动 bc 边的长度，不计 5．如图 5 所示，导线框 abcd 与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流 I ，当线
《楞次定律及其应用》说课 一、教材分析 1．《电磁感应》在教材中的地位和作用 高中物理电磁学是由电场、电路、磁场、电磁感应和交流电五部分组成。其中电场、电路、磁场等相关知识是进一步认识电磁感应本质的基础,同时,电磁感应知识又是认识交变电流的起点,因此,《电磁感应》是电磁学中承上启下的一章,是电磁学中的重点。 2．教材的结构和特点 本章教材从感应电动势产生的条件到进一步认识感应电动势大小、方向,最后是感应电动势在实际中的应用,全章以“磁通量的变化及变化率”为核心线索贯穿始终,结构非常严谨有序。另外,本章教材有一个特点,就是以多个实验事实为基础,让学生首先有感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。这恰好为达到“新课标”要求的,学生要通过实验来探究电磁感应产生的条件及感应电动势大小、方向所遵守的规律的目的。楞次定律就是俄国物理学家楞次通过大量的实验研究后总结出来的,它是判断感应电流方向普遍适用的法则,因此,楞次定律是电磁感应一章中的重点和难点。 3．本节教学重点和难点 首先,教学大纲对楞次定律的知识要求是“B”级。其次,楞次定律是一个物理规律的高度概括,学生在理解其语言表述时会有两方面困难：（1）楞次定律本身是判断感应电流方向的,但定律本身并没有直接表述感应电流方向如何,而表述的是感应电流的磁场如何。（2）学生对“阻碍”二字的理解往往会产生误区,把阻碍原磁场的磁通量变化,理解为阻碍原磁场。因此,楞次定律的理解是本节教学的难点。楞次定律的应用是本节教学的重点。 二、教学目标 按照新课标的要求,这节课不单是为了使学生知道实验的结论和规律的内容,更重要的是让学生知道结论和规律是如何得出的,因此教学重心要从结论的学习上转移到概念和规律的形成过程的学习,以及形成这些概念和规律所用的方法的学习中。因此,我从以下三个方面确立本节教学目标： 1．知识与技能： 1）理解楞次定律的内容 2）会用楞次定律解答有关问题 3）通过实验的探索,培养学生的实验操作、收集、处理信息能力 2．过程与方法：
高中物理-楞次定律实验教学案例 这一节研究的是判断感应电流方向的一般规律，是本章教学的重点和难点。一是其涉及的因素多（磁场方向、磁通量的变化，线圈绕向、电流方向等），关系复杂；二是规律比较隐蔽，其抽象性和概括性很强。如果不明确指出各物理量之间的关系，使学生有一个清晰的思路，势必造成学生思路混乱，影响学生对该定律的理解。因此，学生理解楞次定律有较大的难度。为此笔者不按教材的思路进行实验，而是另辟蹊径，进了一些创新实验，具体设计如下： 一、复习知识引出课题 教师：1820年奥斯特发现电能生磁，1831年法拉第发现磁也能生电，我们把利用磁场产生的电流叫做感应电流。那么感应电流产生的条件是什么？ 学生：闭合回路的磁通量发生变化。 实验1（教师演示）（如图1） 磁铁N极靠近与电流计连接的闭合线圈，磁通量增加，回路有感应电流；磁铁N 极远离与电流计连接的闭合线圈，磁通量减少，回路有感应电流。 教师：前后两次电流计指针偏转方向不同，意味着感应电流方向不同。那么感应电流的方向与什么因素有关？如果没有电流计我们将如何判断感应电流方向？实验设计目的： 1.复习感应电流产生的条件 2.引出感应电流的方向与什么因素有关这一课题 图1 二、实验探究，总结规律 实验2. 磁铁吸铝环（教师演示） 教师：磁铁能吸引铁钴镍等金属，能否吸引金属铝？ 学生：不能 教师：将铝环与强磁铁接触释放，铝环掉落。 教师：演示实验2（如图2） 将闭合铝环平放，强磁铁N极靠近铝环，然后 迅速往上移动，结果铝环被吸引起来。 学生：惊讶 图2
教师：为什么磁铁能够把铝环吸引起来呢？ 学生：磁铁离开铝环，通过铝环的磁通量发生变化产生感应电流，感应电流的磁场与磁铁的磁场发生了作用。 教师：很好，那么环形电流的磁场类似于何种磁体的磁场分布情况呢？ 学生：条形磁铁。 教师：那么刚才用强磁铁吸引铝环可不可以看做磁铁吸引磁铁呢？ 学生：可以。 教师：我刚才的强磁铁的下端为N 极，那么能否判断出铝环感应电流产生的磁场分布情况呢？（如图3） 学生：可以，铝环上端是S 极，下端是N 极。 教师：那么我们能否根据所判断的极性来确定感应电流的方向呢？依据是什么？ 学生：可以，用安培定则。 教师：为此，我们若要判断感应电流的方向，可以先判断感应电流磁场的方向。 那么感应电流的磁场方向如何来判断呢？有没有相应的规律呢？我们通过实验进一步来探究。 实验设计目的：让学生能够将感应电流的方向与磁场的方向通过安培定则紧密地联系在一起，从而为进一步探究规律明确了方向。 实验3 探究楞次定律（学生分组） 教师：若将铝环竖直放置，再将磁铁远离，铝环又会做出怎样的反应呢？（展示实验装置，如图4）铝环与磁铁之间一定是引力么？与磁铁的极性有没有关系呢？ 师生共同归纳得出四种实验情形，N 极靠近、N 极远离、S 极靠近、S 极远离.（如图5）。 N S v N S v N S v N S v N S v 图3 图5 图4
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
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