2019鲁科版选修(3-2)第一节《感应电流的方向》word教案
感应电流的方向(第一课时)教学设计_图文.doc
第三节感应电流的方向——第一课时宜春一中物理组教材:普通高中物理课程标准实验教科书(人教版选修3-2)一、教学设计思路新课程倡导教学方式从“教师教授、学生接受”向“自主学习”、“重视科学探究”转变。
学生从被动接受知识转为主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神。
在教学上要引导学生从身边的自然和生活现象开始,探索和认识物理知识,研究方法以及科学观点,并以此联系实际,扩展视野,观察更广阔的自然与社会。
就是“从生活走向物理,从物理走向社会”。
教学内容融合科学文化与人文文化,培养追求真、善、美的健全人格。
本节釆用探究式教学的方式,从有趣的实验引入,激发学生的学习兴趣,并参与到讨论中来,确定要探究的问题。
引导学生通过实验,探究感应电流方向与磁通量变化间的关系的(在实验中,通过自行绕制的线圈,让学生可以清晰、快速判断线圈绕向和感应电流流向,使得这一难点得以突破)。
生一起结合现代科技手段:传感器,对实验结论进行验证,进而得到楞次定律的表述。
最后引导运用楞次定律分析实例,加深学生对楞次定律的理解,并结合楞次定律在社会生活中的应用,让学生体会物理知识在社会中的应用。
二、分析教材“感应电流的方向”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。
本节内容是以电流、磁场等知识为基础,又为以后学习法拉第电磁感应定律、交流电、电磁振荡和电磁波奠定了基础,它具有承上启下的作用。
三、分析学生在学习这节之前,学生已经知道感应电流的产生条件,掌握了“磁生电”的基本实验方法。
在上一节“探究感应电流的产生条件”中,学生不难发现感应电流有方向区分,对感应电流方向的确定产生了兴趣。
鲁科版选修(3-2)第一节《感应电流的方向》word教案
《第二节感应电流的方向》教案设计 吉林省柳河县职教中心 黄志芳一.教材的分析:(一)教材的职位和作用本节课是全国中等教育教材《电工基础》第六章《电磁感应》中的第二节,第一节主要介绍了电磁感应现象,感应电流的定义,及产生的条件。
在此基础上,本节学习判断感应电流方向的两个法则——右手定则、楞次定律。
本节是这一章的关键,也是交直流问题的过渡,有着承上启下、桥梁的作用。
(二)教学目标1.知识目标:(1) 掌握右手定则和楞次定律并会运用定律解决有关问题。
(2) 理解楞次定律的实质,右手定则是楞次定律的特殊情况。
(3)能用能量,相对运动等方面解决问题。
2.能力目标:通过实验的演示、思考、分析、练习、应用的过程,培养学生对物理现象的观察能力,思维能力,多角度分析问题、解决问题的能力,客观的归纳总结问题的能力,从而树立学生的自信心。
3.德育目标:进行辨证唯物主义的观念教育,培养理论联系实际的严谨的学风。
(三)教学重点、难点本节课的重点是楞次定律与右手定则的推导与应用,难点是楞次定律的推导过程。
二.教学方法:实验演示、探究式教学本节课先以实验引入课题、再以动画课件的演示把抽象的具体化,让学生观三.教学程序:1.复习提问:思考题:1、什么是电磁感应现象,什么是感应电流2、产生感应电流的条件?(复习旧知识,稳定学生上课情绪)2.引入课题:按图1实验,可以看到能产生感应电流,但方向这样判断? (在确定感应电流的存在后,提出新问题以便引入新课。
)3.讲授新课:(由于实验的效果不是太明显,又利用磁铁N 极向下插入的动画课件来分析实验)演示:如图3,当磁铁N 极向下插入线圈时,引导学生思考观察:①磁铁N 极(即原磁场)方向向哪?(向下)②穿过线圈中的磁通量(即磁场线条数)如何变化?(增加) ③电表指针向哪偏?(向负柱)④线圈中感应电流方向如何?(看绕向) ⑤感应电流的磁场方向向哪?(上N 下S )⑥感应电流的磁场方向与原磁场方向相同吗?(相反)⑦感应电流的磁场对磁铁(即原磁场)的靠近是吸引还是排斥?(排斥,即阻碍原磁场穿过线圈的磁通量的增加) N 图1 N图3 N图4(再次利用磁铁N 极向上抽出的动画课件来分析实验)演示:如图4:当磁铁N 极向上抽出时,引导学生思考并观察:(利用以上问题引导学生思考并填写下列表格)实验分析:(填写表格后,老师做出下列结论)不论N 极插入还是抽出,不论穿过线圈的磁通量变大还是变小,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化。
鲁科版高中物理选修(3-2)第1节《感应电流的方向》ppt课件
解析:选 A. 地球赤道上空的地磁场分布如图所 示(俯视图).飞机下的细金属杆只能看到一个剖 面,当飞机由东向西飞行时,由右手定则可知, 感应电动势的方向由上向下,故A正确,B错误; 当飞行方向由南向北(或由北向南)时,金属杆不 切割磁感线,故不产生感应电动势,故C、D错 误,故选A.
原磁场方向
穿过线圈的磁通量变 化情况 电流表指针偏转方向 感应电流在线圈中的 流向
向下
增加 左偏
向上
________ 增加 右偏
向上
减少 左偏 自下而上
自下而上 _________ 自上而下 自上而下
感应电流的磁场方向 原磁场与感应电流的 磁场方向关系
磁体间的作用情况
向上
相反 ________ 排斥
4.实验结论 一是当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流 相反 ;当穿过线圈的 的磁场与原磁场的方向_____ 磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的 相同 ,这种情况可由图2-1-2表示. 方向_____ 二是磁铁靠近线圈时,两者_____ 相反 ,当磁铁 远离线圈时,两者_____ 相同.
图 2- 1 - 2
思考感悟 2.应用右手定则判断感应电流方向时,四指 所指的方向是高电势端还是低电势端? 提示:高电势端,因四指所指为电源内部电 流,故为高电势端.
核心要点突破
ห้องสมุดไป่ตู้
一、楞次定律的理解及应用 1.因果关系:楞次定律反映了电磁感应现象中 的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感 应电流是结果,原因产生结果,结果反过来影 响原因.
思考感悟 1.感应电流的磁场总是与原磁场方向相同吗? 提示:不是,由上面的实验分析可知,当磁 通量增加时,感应电流的磁场方向与引起感 应电流的磁场方向相反;磁通量减少时,感 应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方 向相同.
《感应电流的方向》优秀教案(鲁科选修)
第1节《感应电流地方向》学案[要点导学]1.要正确理解楞次定律中地“阻碍”两字地意思:(1)阻碍不是阻止.磁通量减少时感应电流地磁场与原磁场方向相同,阻碍原磁场地减弱,但原磁场毕竟还在减弱.在直导线切割磁感线产生感应电流时,感应电流地出现一定阻碍切割磁感线地运动,但不是阻止这种运动,因为这种运动还在进行.(2)阻碍不一定是反抗,阻碍还可能有补偿地意义.当磁通量减少时感应电流地磁场就补尝原磁场地磁通量地减少.这里关键是要知道阻碍地对象是磁场地变化,阻碍地对象不是磁场.(3)阻碍是能量守恒地必然结果,在电磁感应现象中克服感应电流地阻碍作用做多少功就有多少其它形式地能转化为感应电流地电能.2.应用楞次定律判断感应电流方向地四个步骤.(1)明确原磁场地方向;(2)明确穿过闭合回路地磁通量是在增加还是在减少;(3)根据楞次定律确定感应电流地磁场方向;(4)利用安培定则,判断感应电流地方向.[范例精析]例1如图所示,当长直导线中电流减小时,两轻质闭合导体环a 、b 将如何运动?解析:当长直导线中地电流减小时,它在其周围产生地磁场将减弱,两导体环中地磁通量亦将减少.因而,两环中产生感应电流地原因都是穿过其中地磁通量在减少,所产生地感应电流地结果必将“反抗磁通量地减少”.又因越靠近直导线处,磁场越强,所以,导体环a 和b 都向直导线靠近.即a 环向右移动,b 环向左移动.拓展:本题中如果两环地平面与长直导线垂直,则无论长直导线中地电流如何变化环中地磁通量都不变化,环中均无感应电流,两环均不会因长直导线中地电流变化而运动.例2如图所示,一条形磁铁从线圈上方落下,试问,在磁铁接近线圈和离开线圈地两过程中,其加速度与重力加速度g地关系分别如何?解析:当磁铁在上方落下接近线圈时,线圈中产生感应电流地原因是二者相互接近,其中所产生地感应电流地磁场必然将“阻碍二者地相互接近”.因而,它们间产生斥力,磁铁下落地加速度必小于g.当磁铁离开线圈继续下落时,产生感应电流地原因则是二者相互远离,此时线圈中产生感应电流地磁场必然是“阻碍二者相互远离”,因而,它们间产生引力,故磁铁下落地加速度小于g.拓展:上述地结论与磁铁地极性无关.由于磁铁都有两个极,所以在磁铁穿过线圈地过程中线圈中地电流一定会改变方向.假如磁铁先是N极插入则感应电流使线圈地上端出现N 极,等到磁铁穿出线圈离开时一定是S极远离线圈,感应电流在线圈地下端产生N极,这时地电流方向肯定与前述地电流方向相反.例3图中A是一个边长为L地方形线框,电阻为R,今维持线框以恒定地速度v沿x轴运动,并穿过图中所示地匀强磁场B区域.若以x轴为正方向作为力地正方向,线框在图示位置地时刻作为时间地零点,则磁场对线框地作用力F随时间t地变化图线为()解析:线框刚进入磁场时它右边地一条边切割磁感线产生感应电流,磁场对线框地作用力F阻碍线框向右地运动,磁场对线框地作用力F向负X轴方向;线框全部进入磁场开始磁通量不变,无感应电流磁场对线框地作用力F=0,线框地右边地一条边出了磁场,它地左边切割磁感线产生感应电流,磁场对线框地作用力F还是向负X轴方向,所以磁场对线框地作用力F总是阻碍线圈A地运动,总是向负X轴方向,所以正确答案是B.拓展:本题从相对运动地角度分析更加简单,磁场对线框地作用力F总是阻碍线框A 向X轴正向运动,所以在有感应电流地时间内磁场对线框地作用力F都向负X轴方向.[能力训练]1、如图中矩形线框ab边长l1=20cm,bc边长l2=10cm,电阻为20Ω,置于B=0.3T地匀强磁场中,磁感线方向与线框平面垂直,若用力拉动线框,使线框沿图中箭头方向以v=5.0m/s地速度匀速运动,求在把线框从如图位置拉出磁场过程中,通过导体回路某一截面地电量是多少?在此过程中外力做功是多少焦耳?3×10-4C,4.5×10-5J2、如图,水平金属滑轨MN与PQ平行,相距d=0.4m,电阻R=1Ω,匀强磁场地磁感强度B=2T,其方向垂直矩形平面MNQP且向外,金属棒ab与MN垂直,在水平拉力F作用下沿滑轨向右匀速移动,此时电压表地示数为U=0.5V,若ab棒与两滑轨接触点之间棒地电阻为r=0.2Ω,其余导体电阻不计,试求:(不计摩擦)⑴ab棒移动地速度v地大小;⑵在时间t=2s内拉力F 所做地功.0.75m/s 0.6J3、如图所示地一个导体回路内,连接着一个电容器C,若有一垂直穿过回路平面地磁场(方向垂直纸面向外)正在减小,则电容地上极板带何种电荷?负电4、一个由导线组成地矩形线圈长为2L,以速率v匀速穿过有理想界面地宽为L地匀强磁场,如图所示.图乙中地哪幅能正确地表示矩形线圈内地电流随时间变化地关系?简述理由.C能正确表示线圈中电流随时间变化地规律;线圈地右边匀速切割磁感受线和线圈地左边切割磁感受线地过程时电流地大小不变,但方向相反,一圈不切割磁感线时无感应电流.5、如图所示,让线圈A自由落下,并通过一段有足够长地匀强磁场地空间,试定性讨论线圈运动地加速度变化情况.(不考试空气阻力)进入磁场开始a先减小,全部进入磁场后a=g,移出磁场时a减小,移出磁场后a=g.6、如图所示,一个水平放置地矩形闭合线框abcd,在水平放置地细长磁铁极中心附近落下,下落过程中线框保持水平且bc边在纸外,ad边在纸内.它由位置甲经乙到丙,且甲、丙都靠近乙.在这下落过程中,线框中感应电流地方向为(B )A.abcdaB.adcbaC.从位置甲到乙时,abcda,从位置乙到丙时adcbaD.从位置甲到乙时,adcba,从位置乙到丙时abcda版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.eUts8。
鲁科版选修(3-2)第一章《电磁感应》教案
鲁科版选修(3-2)第一章《电磁感应》教案第一章电磁感应1.1电磁感应的发现教学目标(一)知识与技能1.知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
2.知道电磁感应、感应电流的定义。
(二)过程与方法领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。
(三)情感、态度与价值观1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
教学重点知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学难点领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学手段计算机、投影仪、录像片教学过程一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答:(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?(4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象教师活动:引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答:(1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点?(2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?(3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?(4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么?(5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?谈谈自己的体会。
鲁科版选修3-2高中物理第二章 第一节《感应电流的方向》
动量 一★一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右放有序号是1,2,3,…n 的物块,所有物块的质量均为m ,与木板间的摩擦因素都相同,开始时,木板静止不动,第1,2,3,…n 号物块的初速度分别是v 0,2 v 0,3 v 0,…,nv 0,方向都向右,木板的质量与木块的总质量相等,最终所有的物块与木板以共同速度匀速运动,设物块之间均无相互碰撞,木板足够长。
试求:(1)所有物块与木板一起匀速运动的速度v n (2)第1号物块与木板刚好相对静止时的速度v 1(3)通过分析和计算说明第k 号(k <n )物块的最小速度v k★一个连同装备共有kg 的宇宙行员,脱离宇宙飞船后,在离飞船L =45m 处与飞船处于相对静止状态,他带着一个装有0.5kg 氧气的贮氧筒,贮氧筒有个可以使氧气以v =50m/s 的速度喷出的喷嘴.宇航员必须向着与返回飞船相反的方向释放氧气,才能回到飞船上去,同时又必须保留一部分氧气供他在飞向飞船的途中呼吸.飞行员呼吸的耗氧率为.如果他在开始返回的瞬间释放的氧气,他能安全回到飞船吗?【分析与解】本题立意在分析解决实际问题.宇航员放出氧气后,由于反冲使自己获得返回飞船的速度.设其反冲速度为 ,由动量守恒定律:因,故有宇航员返回飞船的时间在这900s 内,宇航员需要呼吸氧气可以看出:所以,宇航员可以安全返回飞船.如果宇航员以最短的时间返回飞船,设时间为t ,宇航员放出氧气的质量为Δm ,则留下呼吸的氧气至少为m -Δm.根据动量守恒定律,宇航员获得的反冲速度:V 0 2 V 0 3 V 0故有:而宇航员呼吸氧气应满足:两式联立,可得:代入数据解出Δm=0.45kg(另一解Δm=0.05kg舍去)求出★如图所示,甲、乙两小孩各坐一辆冰车在摩擦不计的冰面上相向运动,已知甲连同冰车的总质量M=30kg,乙连同冰车的总质量也是M=30kg,甲还推着一只质量m=15kg的箱子.甲、乙滑行的速度大小均为2m/s,为了避免相撞,在某时刻甲将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时被乙接住.试求:①甲至少用多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才可避免和乙相撞?②甲在推出时对箱子做了多少功?【分析与解】甲推出箱子可使自己减速,而乙接住箱子,也可使其自己减速,甚至反向运动.若甲、乙刚好不相撞,条件应是在乙接住箱子后,甲、乙(包括箱子)的速度相同.根据动量守恒定律,我们先做定性分析:选甲、乙、箱子为系统,由于甲推出箱子前,系统的总动量的方向与甲的运动方向相同,所以在达到共同速度时,系统的总动量方向应不变,故判断共同速度的方向在甲的原运动方向上.设:甲推出箱子前的运动方向为正方向,甲、乙初速度大小为,甲、乙、箱子后来的共同速度为,根据动量守律:,可求出=0.4m/s;再以甲与箱子为研究对象,甲推出箱子的过程中动量守恒,设箱子被推出后的速度为,可求出被推出后箱子的速度为.由动能定理,甲推出箱子的过程对箱子做功等于箱子动能的增加量J.在本题中,对甲、乙不相撞的条件的分析,是解决问题的关键.而在具体的求解过程中,如何选择研究对象和过程始末去运用动量守恒定律,可以有不同的方式,例如,先选甲和箱子为系统,再选箱子和乙为系统也可解出,但要麻烦一些,不妨试一试,作一比较.★(2004江苏18)(16分)一个质量为M 的雪橇静止在水平雪地上,一条质量为m 的爱斯基摩狗站在该雪橇上.狗向雪橇的正后方跳下,随后又追赶并向前跳上雪橇;其后狗又反复地跳下、追赶并跳上雪橇,狗与雪橇始终沿一条直线运动.若狗跳离雪橇时雪橇的速度为V ,则此时狗相对于地面的速度为V+u(其中u 为狗相对于雪橇的速度,V+u 为代数和.若以雪橇运动的方向为正方向,则V 为正值,u 为负值).设狗总以速度v 追赶和跳上雪橇,雪橇与雪地间的摩擦忽略不计.已知v 的大小为5m/s ,u 的大小为4m/s ,M=30kg ,m=10kg. (1)求狗第一次跳上雪橇后两者的共同速度的大小. (2)求雪橇最终速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次数. (第18小题)参考解答:解析:(1)设雪橇运动的方向为正方向,狗第1次跳下雪橇后雪橇的速度为V 1,根据动量守恒定律,有 0)(11=++u V m MV狗第1次跳上雪橇时,雪橇与狗的共同速度1V '满足 11)(V m M mv MV '+=+ 可解得 21)()(m M mvm M Mmu V +++-=' 将kg m kg M s m v s m u 10,30,/5,/4===-=代入,得 s m V /21=' (2)解法(一)设雪橇运动的方向为正方向,狗第(n -1)次跳下雪橇后雪橇的速度为V n -1,则狗第 (n -1)次跳上雪橇后的速度1-'n V 满足 11)(--'+=+n n V m M mv MV这样,狗n 次跳下雪橇后,雪橇的速度为V n 满足 1)()(-'+=++n n n V m M u V m MV 解得 11)(])(1)[(--++-+--=n n n mM Mm M mu m M M u v V狗追不上雪橇的条件是 V n ≥v 可化为 vm M Mu u m M m M M n )()()(1+-+≤+-最后可求得 )l g ())()(l g (1Mm M um M vm M Mu n +++-+≥代入数据,得 41.3≥n狗最多能跳上雪橇3次雪橇最终的速度大小为 V 4=5.625m/s 解法(二):设雪橇运动的方向为正方向。
鲁科版高二物理3 2感应电流的方向学案
班级:姓名:
科学在于探索 1
感应电流的方向
一、学习目标:
1、能通过探究实验总结出楞次定律
2、理解楞次定律并初步应用来判定感应电流的方向
3、知道右手定则及简单应用
二、知识储备:1、安培定则(右手螺旋定则定则) 2、产生感应电流的条件
三、学习过程:
动手实验、总结规律
利用所给仪器,探究闭合电路中感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化的关系。
1、探究实验,填写表格:
2、楞次定律
(1)内容:感应电流的磁场
(2)思考讨论:在楞次定律中
①谁起阻碍作用?阻碍的是谁?
②“阻碍”是阻止吗?
科学在于探
索 2
A
BC
D (3)楞次定律的另几种表述:
(4)尝试总结应用楞次定律解题的一般步骤:
①
②
③
④
练一练:如上图,在长直导线电流向上,其附近有一个矩形线圈ABCD,线圈与导线
始终在同一个平面内。
线圈在导线的右侧向左平移时,请判断:线圈中产生的感应电流的方向。
已知距离载流直导线较近的位置,磁场较强。
3、右手定则:
伸伸手、试一试
]
[例题]金属杆AB紧贴着固定的金属轨道向右运动,则闭合电路ABCD 中产生的感应电流方向如何?
四、理论与实践班级:姓名:
科学在于探索 3。
鲁科版高中物理选修3-2课件2.1感应电流的方向
E
B
× ××××
× ××××
G
v × × × × ×
× ××××
× ××××
F
A
1、右手定则:伸开右手,使拇 指与其余四指垂直,并且都与 手掌在同一平面内; 让磁感线从掌心进入, 拇指指向导体运动的方向, 四指所指的方向就是感应电流的方向.
2、适用范围:闭合电路一部分导体切割 磁感线产生感应电流.
例:在图中CDEF是金属框,当导 体AB向右移动时,请用楞次定律 判断ABCD和ABFE两个电路中感 应电流的方向。我们能不能用这 两个电路中的任一个来判定导体 AB中感应电流的方向?
ABCD中感应电流方向:A→B→C→D→A
ABFE中感应电流方向:A→B→F→E→A
AB中感应电流方向:A→B
1、楞次定律适用于由磁通量变化引 起感应电流的一切情况;右手定则 只适用于导体切割磁感线.
1、内容:
楞次
感应电流的磁场 总要 阻碍 引起感应电流的 磁通量的变化
“增反减同”
2、理解“阻碍” :
谁起阻碍作用? 感应电流的磁场
阻碍什么? 引起感应电流的磁通量的变化
如何阻碍? “增反减同”
结果如何? 阻碍不是相反、阻碍不是阻止
使磁通量的变化变慢
从另一个角度认识楞次定律 “来拒去留”
s
N
N
8、生活是一个过程。您不必太在意结果。心态不好的人会看过去,心态好的人会看未来。放开过去的所有无助。 11.我所有的发奋所有的奋斗,都是为了拥有一个完美的未来,和遇见一个优秀的你。 21、婚姻需要爱情之外的另一种纽带,最强韧的一种不是孩子,不是金钱,而是关于精神的共同成长,那是一种伙伴的关系。在最无助和软 弱时候,在最沮丧和落魄的时候,有他(她)托起你的下巴,扳直你的脊梁,命令你坚强,并陪伴你左右,共同承受命运。那时候,你们之间的 感情除了爱,还有肝胆相照的义气,不离不弃的默契,以及铭心刻骨的恩情。
新课标鲁科版3-2选修三2.1《感应电流的方》WORD教案1
2.1 感应电流的方向[课时安排]1课时[教学目标]:(一)知识与技能(1)•通过教师的演示,让学生探索出感应电流方向的规律;(2)•培养学生实验能力和根据实验数据进行分析、归纳、总结的能力;(二)过程与方法(1)用实验的方法得到楞次定律的内容。
(2)通过典型题目的练习,让学生自己在练习过程中学会如何应用楞次定律,进而转化为技能技巧,达到熟练掌握的目的。
)由感性到理性,由具体到抽象的认识方法分析出产生感应电流的条件(三)情感、态度与价值观体验实验操作的乐趣,提高观察、分析、归纳问题的能力。
养成探究物理规律的良好习惯,提高自身的科学素养。
[来源:学|科|网][教学重点]1 •理解楞次定律内容;2•理解楞次定律与能量守恒定律相符合;3•会用楞次定律解决有关问题。
[教学难点]:1•理解楞次定律内容;(3)线圈中感应电流磁场对磁铁的作用力如何?3. 学生回答问题,帮助学生总结规律:(1) 电流方向是否只与磁铁插入和拔出有关?(2)磁铁在线圈中的磁通量和感应电流的磁通量的方向关系分别如何变化?(3) 线圈中感应电流磁场对磁铁的作用力如何?(1) 条形磁铁移近螺线管① 确定线圈所在区域磁场分布,及磁场方向;(判断:原磁场方向向上,有向上的磁感 线穿过螺线管)② 确定穿过闭合回路的磁通量的变化;(判断:当S 极靠近螺线管时,穿过螺线管的磁 通量增加)③ 由楞次定律可知:感应电流的磁场(判断:由于感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加, 因此感应电流的磁场方向跟原来的磁场方向相反) 2 •会用楞次定律解决有关问题。
[来源:学§科§网]3•理解:磁通量的变化、磁通量的多少、原磁通量,原磁通量的变化、阻 碍与阻止;[教学器材]:演示电流计、学生电流计、线圈(导线有绕向标志)、条形磁铁,导线[教学方法]:实验演示法,多媒体辅助教学[教学过程](一)引入新课提问1.产生感应电流的条件是什么?提问2.磁铁怎样才产生感应电流?提问3.上面实验中,线圈中的磁通量发生怎样的变化?源:] (二)新课教学1.引出课题: [来源: 学科 _HZ_X_X_K]演示22页图实验,让学生观察实验,得出结论:感应电流方向不同,但有规律;2.学生讨论问题:(1) 电流方向是否只与磁铁插入和拔出有关?(2) 磁铁在线圈中 的磁通量和感应电流的磁通量分别如何变化? [来 甲 乙④利用安培定则确定感应电流的方向。
2017-2019学年鲁科版选修3-2 感应电动势与电磁感应定律 第1课时 教案
第三节 法拉第电磁感应定律教学目标:(一)知识与技能1.知道什么叫感应电动势。
2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、t∆∆Φ。
3.理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4.知道E =BLv sin θ如何推得。
5.会用t n E ∆∆Φ=和E =BLv sin θ解决问题。
(二)过程与方法通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E =BLv ,掌握运用理论知识探究问题的方法。
(三)情感、态度与价值观1.从不同物理现象中抽象出个性与共性问题,培养学生对不同事物进行分析,找出共性与个性的辩证唯物主义思想。
2.了解法拉第探索科学的方法,学习他的执著的科学探究精神。
教学重点:法拉第电磁感应定律。
教学难点:平均电动势与瞬时电动势区别。
教学方法:演示法、归纳法教学用具:多媒体电脑、投影仪、投影片。
教学过程:(一)引入新课教师:在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?在电磁感应现象中,磁通量发生变化的方式有哪些情况?恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?在电磁感应现象中,既然闭合电路中有感应电流,这个电路中就一定有电动势。
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。
(二)新课教学1、感应电动势教师:在图a 与图b 中,若电路是断开的,有无电流?有无电动势?学生:电路断开,肯定无电流,但有电动势。
教师:电动势大,电流一定大吗?学生:不一定,电流的大小由电动势和电阻共同决定。
教师:图b 中,哪部分相当于a 中的电源?学生:螺线管相当于电源。
教师:图b 中,哪部分相当于a 中电源内阻?学生:线圈自身的电阻。
教师:在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势.有感应电动势是电磁感应现象的本质。
2、电磁感应定律感应电动势跟什么因素有关?现在演示前节课中三个成功实验,用CAI 课件展示出这三个电路图,同时提出三个问题供学生思考:丙问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么?问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?问题3:第一个成功实验中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同?学生:穿过电路的Φ变化⇒产生E 感⇒产生I 感.由全电路欧姆定律知I =rR E +,当电路中的总电阻一定时,E 感越大,I 越大,指针偏转越大。
2..1《感应电流的方向》教案4(鲁科版选修3-2)
第1节《感应电流的方向》学案[要点导学]1.要正确理解楞次定律中的“阻碍”两字的意思:<1)阻碍不是阻止。
磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场方向相同,阻碍原磁场的减弱,但原磁场毕竟还在减弱。
在直导线切割磁感线产生感应电流时,感应电流的出现一定阻碍切割磁感线的运动,但不是阻止这种运动,因为这种运动还在进行。
Q4Cs7zLLyP <2)阻碍不一定是反抗,阻碍还可能有补偿的意义。
当磁通量减少时感应电流的磁场就补尝原磁场的磁通量的减少。
这里关键是要知道阻碍的对象是磁场的变化,阻碍的对象不是磁场。
Q4Cs7zLLyP <3)阻碍是能量守恒的必然结果,在电磁感应现象中克服感应电流的阻碍作用做多少功就有多少其它形式的能转化为感应电流的电能。
Q4Cs7zLLyP2.应用楞次定律判断感应电流方向的四个步骤。
<1)明确原磁场的方向;<2)明确穿过闭合回路的磁通量是在增加还是在减少;<3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向;<4)利用安培定则,判断感应电流的方向。
[范例精析]两轻质闭合导体环a、b将如何运动?解读:当长直导线中的电流减小时,它在其周围产生的磁场将减弱,两导体环中的磁通量亦将减少。
因而,两环中产生感应电流的原因都是穿过其中的磁通量在减少,所产生的感应电流的结果必将“反抗磁通量的减少”。
又因越靠近直导线处,磁场越强,所以,导体环a和b都向直导线靠近。
即a环向右移动,b环向左移动。
Q4Cs7zLLyP拓展:本题中如果两环的平面与长直导线垂直,则无论长直导线中的电流如何变化环中的磁通量都不变化,环中均无感应电流,两环均不会因长直导线中的电流变化而运动。
Q4Cs7zLLyP例2 如图所示,一条形磁铁从线圈上方落下,试问,在磁铁接近线圈和离开线圈的两过程中,其加速度与重力加速度g的关系分别如何?Q4Cs7zLLyP解读:当磁铁在上方落下接近线圈时,线圈中产生感应电流的原因是二者相互接近,其中所产生的感应电流的磁场必然将“阻碍二者的相互接近”。
鲁科版高中物理选修3-2第2章第1节感应电流的方向.docx
高中物理学习材料桑水制作1.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )A .感应电动势的大小与线圈的匝数无关B .穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C .穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D .感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同解析:线圈平面与磁场方向垂直,因此E =n ΔΦΔt,感应电动势的大小与线圈的匝数和磁通量的变化率有关,匝数越多,磁通量变化越快,则感应电动势越大。
若磁场的磁感应强度在减小,则感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同;若磁场的磁感应强度在增大,则感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反。
选项C 正确。
答案:C2. 如图1所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O 点,将圆环拉至位置a 后无初速释放,在圆环从a 摆向b 的过程中( )①感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针②感应电流方向一直是逆时针③安培力方向始终与速度方向相反图1④安培力方向始终沿水平方向A.①③B.①④C.②③D.②④解析:圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,感应电流为逆时针;跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流为顺时针;再摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流为逆时针,所以①正确;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力竖直方向平衡,因此总的安培力沿水平方向,故④正确。
答案:B3. 如图2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.静止图2 D.不能判定解析:磁铁向右运动,使铜环产生的感应电流可等效为如图所示的条形磁铁,则两磁铁有排斥作用,故选项A正确。
答案:A4.某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5×10-5T。
一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100 m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。
2019-2020学年鲁科版物理选修3-2新素养同步讲义:第2章 第1节 感应电流的方向 Word版含答案
第1节感应电流的方向1.通过实验探究感应电流的方向,理解楞次定律.2.会用楞次定律判定感应电流的方向.3.会用右手定则判断导体切割磁感线产生的感应电流的方向.,[学生用书P17])一、探究感应电流的方向1.实验探究:将螺线管与电流计组成闭合电路,分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈,如图所示,记录感应电流方向.2.实验记录磁场方向感应电流方向(俯视)感应电流的磁场方向归纳总结甲向下逆时针向上感应电流的磁场阻碍磁通量的增加乙向上顺时针向下丙向下顺时针向下感应电流的磁场阻碍磁通量的减少丁向上逆时针向上3.实验结论(1)当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;(2)当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同.(1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反.()(2)感应电流的磁场只是阻碍原磁场磁通量的增加.()(3)感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化.()提示:(1)×(2)×(3)√二、楞次定律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.理解:当磁铁靠近导体线圈上端时,穿过线圈的磁通量增加,感应电流的磁场与原磁场的方向相反,由于同名磁极相互排斥,阻碍磁铁相对线圈向下运动;当磁铁远离线圈上端时,穿过线圈的磁通量减少,感应电流的磁场与原磁场的方向相同,由于异名磁极相互吸引,阻碍磁铁相对线圈向上运动.1.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反吗?提示:不是.由探究实验可知,当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与引起感应电流的原磁场方向相反;当原磁场的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与引起感应电流的原磁场方向相同.三、右手定则1.内容:伸开右手,让拇指与其余四指在同一个平面内,使拇指与并拢的四指垂直;让磁感线垂直穿入手心,使拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2.适用范围:适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况.2.右手定则和楞次定律的关系是怎样的?提示:都可以判断感应电流的方向,但对于一部分导体切割磁感线的情况,用右手定则更方便.对楞次定律的理解[学生用书P18]1.楞次定律的两层意义(1)因果关系.闭合电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果,简要地说,只有当闭合电路中的磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现.(2)符合能量守恒定律.感应电流的磁场对闭合电路中磁通量的变化起阻碍作用,这种作用正是能量守恒这一普遍规律在电磁感应现象中的体现.2.楞次定律的理解——“阻碍”的含义谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”结果如何阻碍只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行,最终结果不受影响3.运用楞次定律判定感应电流的思路,可以概括为以下方框图:上图描述了磁通量变化、磁场方向、感应电流方向三个因素的关系,只要知道了其中任意两个因素,就可以确定第三个因素.命题视角1对楞次定律内容的理解下列说法正确的是()A.感应电流的磁场方向一定与引起感应电流的原磁场方向相同B.感应电流的磁场方向一定与引起感应电流的原磁场方向相反C.当穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同D.当穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同[解析]根据“阻碍的含义”,在电磁感应现象中,磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”,选项D正确.[答案] D命题视角2应用楞次定律判断感应电流的方向某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A处落至B处,在下落过程中,自上向下看,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[思路点拨][解析]自A落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向上,则感应电流的磁场方向与之相反,即向下,故可由安培定则判断出线圈中感应电流的方向为顺时针;自图示位置落至B点时,穿过线圈的磁通量减少,磁场方向向上,则感应电流的磁场方向与之相同,即向上,故可由安培定则判断出线圈中感应电流的方向为逆时针,选C.[答案] C运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路【通关练习】1.水平桌面上放一闭合铝环,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下迅速运动时,下列判断正确的是()A.铝环有收缩的趋势,对桌面的压力增大B.铝环有扩张的趋势,对桌面的压力增大C.铝环有收缩的趋势,对桌面的压力减小D.铝环有扩张的趋势,对桌面的压力减小解析:选A.当磁铁靠近铝环时,穿过铝环的磁通量增大,铝环中产生感应电流,感应电流的磁场阻碍原磁场的磁通量增加,所以铝环有收缩的趋势;同时阻碍磁铁的靠近,受到磁铁的排斥而对桌面的压力增大.故选项A正确.2.如图所示,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a 沿()A.顺时针加速旋转B.顺时针减速旋转C.逆时针加速旋转D.逆时针减速旋转解析:选B.据楞次定律的推论“增反减同”,b环中产生顺时针方向的感应电流,说明a中原电流可能顺时针减少,也可能逆时针增加,但b环有收缩的趋势,说明a环中的电流应与b环中的电流同向,同向电流相互吸引,才能使b环收缩,故a环中的电流只能是顺时针减少,因此带正电的a环只能沿顺时针减速旋转,B正确.右手定则的应用[学生用书P19]1.右手定则主要用于闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定.2.右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、导体运动的方向、感应电流的方向三者互相垂直.3.当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向.4.若形成闭合电路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合电路,四指指向高电势点.5.应用时要特别注意:四指指向是电源内部电流的方向(负→正),也是电势升高的方向,即四指指向正极.命题视角1利用右手定则判断感应电流的方向下列选项中,闭合电路的一部分导体ab在磁场中运动,其中能产生由a到b的感应电流的是()[解析]解答本题时要抓住两点:一是闭合电路的磁通量要发生变化;二是闭合电路的一部分导体切割磁感线.由右手定则可判断A选项中电流由a向b,B选项中电流由b向a,C选项中电流由b向a,D选项中电流由b向a.[答案] A命题视角2利用右手定则判断电势的高低(多选) 如图所示为地磁场磁感线的示意图.在北半球地磁场的竖直分量向下,飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变.由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2,则()A.若飞机从西往东飞,U1比U2高B.若飞机从东往西飞,U2比U1高C.若飞机从南往北飞,U1比U2高D.若飞机从北往南飞,U2比U1高[解析]我国地处北半球,地磁场有竖直向下的分量,用右手定则判断无论机翼向哪个水平方向切割磁感线,机翼中均产生自右向左的感应电动势,左侧电势高于右侧.[答案]AC部分导体切割磁感线运动产生感应电流时,要明确内、外电路,切割磁感线的部分导体是内电路,利用右手定则判断的是内电路中感应电流的方向,即四指指向高电势端,对于没有闭合回路的(如例4)可按“假设有”判断.(多选)如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()A.感应电流方向是N→MB.感应电流方向是M→NC.安培力水平向左D.安培力方向水平向右解析:选AC.磁场方向向下,棒向右运动,由右手定则知棒中感应电流方向由N→M.由左手定则知棒受安培力方向向左.“三定则”的综合应用[学生用书P19]右手定则、左手定则、安培定则的比较比较项目右手定则左手定则安培定则作用判断感应电流方向判断通电导体或运动电荷受力方向判断磁场方向已知条件已知切割磁感线方向和磁场方向已知电流方向和磁场方向已知通电电流方向图例因果关系运动→电流电流→运动电流→磁场应用实例发电机电动机-(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是()A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动[解题探究] (1)MN棒中电流方向如何才能向右运动?(2)MN棒中电流产生的原因是什么?[解析]当PQ向右加速运动时,用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P,由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的;若PQ向右加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的,用左手定则可判定MN受到向左的安培力,将向左运动,可见选项A错误;若PQ向右减速运动,流过MN的感应电流方向、感应电流所受的安培力的方向均将反向,MN向右运动,所以选项C是正确的;同理可判断B项是正确的,D项是错误的.[答案]BC如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里.圆形金属环B正对磁铁A,当导线MN在导轨上向右加速滑动时,下列说法正确的是()A.MN中电流方向为N→M,B被A吸引B.MN中电流方向为N→M,B被A排斥C.MN中电流方向为M→N,B被A吸引D.MN中电流方向为M→N,B被A排斥解析:选B.导线MN向右加速滑动,导线产生的感应电流增大,通过磁铁A的电流增大,由右手定则判定导线MN的感应电流方向为N→M;磁铁A产生的磁感应强度变大,穿过金属环B的磁通量增加,B中有感应电流产生,由楞次定律可知,为阻碍磁通量的增加,B被A排斥.故选项B正确.三个定则的应用技巧与应用区别(1)应用技巧无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是“力”都用左手判断.“电生磁”或“磁生电”均用右手判断.(2)应用区别抓住因果关系,据因索果①因电而生磁(I→B)→安培定则;②因动而生电(v,B→I感)→右手定则;③因电受力(I,B→F安)→左手定则.[随堂检测] [学生用书P20]1.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和原磁场方向相反D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化解析:选D.楞次定律的内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故选D.2.(多选)下列各图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将条形磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了条形磁铁的极性、条形磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是()解析:选CD.根据楞次定律可确定感应电流的方向:以选项C为例,当条形磁铁向下运动时,线圈原磁场的方向向上,穿过线圈的磁通量增加,感应电流产生的磁场方向向下,利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同,线圈的上端为S极,条形磁铁与线圈相互排斥.运用以上分析方法可知,选项CD正确,选项AB错误.3.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流的方向是()A.a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.b→G→aD.先b→G→a,后a→G→b解析:选D.①确定原磁场的方向:条形磁铁在穿入线圈的过程中,磁场方向向下.②明确闭合回路中磁通量变化的情况:向下的磁通量增加.③由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中的感应电流产生的磁场方向向上.④应用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视),即:电流的方向为b→G→a.同理可以判断出条形磁铁穿出线圈的过程中,向下的磁通量减小,由楞次定律可得:线圈中将产生顺时针的感应电流(俯视),即:电流的方向为a→G→b.4.如图所示,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是()A .U a >U c ,金属框中无电流B .U b >U c ,金属框中电流方向沿a →b →c →aC .U bc =-12Bl 2ω,金属框中无电流D .U ac =12Bl 2ω,金属框中电流方向沿a →c →b →a解析:选C.当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时,金属框有两条边切割磁感线,其中一条为bc 边,根据E =Bl v 可得,感应电动势的大小为12Bl 2ω;对于另一条切割磁感线的ac 边,其有效切割长度为l ,根据E =Bl v 可得感应电动势的大小也为12Bl 2ω;由于穿过金属框的磁通量始终为零,故金属框内无电流;由右手定则可知,感应电动势的方向为从b 到c (或者说是从a 到c ),故U c >U b =U a ,选项A 、B 错误;U bc =U ac =-12Bl 2ω,选项C 正确,D 错误.5.如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h 处,由静止开始下落,最后落在水平地面上.磁铁下落过程中始终保持竖直,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触.若不计空气阻力,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( )A .在磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)B .磁铁在整个下落过程中,所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下C .磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变D .磁铁落地时的速率一定等于2gh解析:选A.根据楞次定律和安培定则可知,选项A 正确;根据楞次定律可知,刚开始,磁铁靠近圆环,圆环中产生的感应电流的磁场会对磁铁施加竖直向上的以阻碍其靠近的作用力,磁铁穿过圆环,然后在穿出圆环的过程中,圆环中的感应电流产生的磁场会对磁铁施加竖直向上的以阻碍其远离的作用力,可见,磁铁在整个下落过程中,所受圆环对它的作用力总是竖直向上的,选项B错误;因为在整个下落过程中,圆环中产生的感应电流做了功,所以磁铁的机械能减小,减小量等于电流做的功,选项C错误;因为磁铁在整个下落过程中机械能减小,磁铁落地时的速率一定小于2gh,选项D错误.[课时作业] [学生用书P79(单独成册)]一、单项选择题1.关于楞次定律和感应电流,下列说法不正确的是()A.应用楞次定律时,需要明确两个磁场,即原磁场和感应电流的磁场,且感应电流的磁场总是要阻碍原磁场的变化B.应用楞次定律时,需要明确闭合回路中的磁通量是增加了还是减少了,进而判断感应电流的磁场方向C.楞次定律是用来判断感应电流方向的一个实验定律D.感应电流的磁场阻碍磁通量的变化,经历足够长的时间最终会阻止磁通量的变化解析:选D.楞次定律是用来判断感应电流方向的一个实验定律,选项C正确;在应用楞次定律时,需要明确两个磁场,即原磁场和感应电流的磁场,明确磁通量的变化情况,感应电流的磁场总是要阻碍原磁通量的变化,但不能阻止磁通量的变化,选项A、B正确,选项D错误.2.如图所示,两个大小相等互相绝缘的导体环,B环与A环有一半面积重叠,当开关S 断开时()A.B环内有顺时针方向的感应电流B.B环内有逆时针方向的感应电流C.B环内没有感应电流D.条件不足,无法判定解析:选A.由安培定则可知穿过环B的磁场方向垂直纸面向里,当开关S断开时,磁通量减少,由楞次定律和安培定则可知环B中产生顺时针方向的感应电流,选项A正确.3.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为()A.外金属环顺时针,内金属环逆时针B.外金属环逆时针,内金属环顺时针C.内、外金属环均为逆时针D.内、外金属环均为顺时针解析:选B.回路由外金属环和内金属环共同组成,回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外金属环之间的磁通量增加,由楞次定律可知两金属环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直于纸面向外,由安培定则可知,感应电流在外金属环沿逆时针方向,在内金属环沿顺时针方向,故选项B正确.4.如图所示,当导体棒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→AC.无感应电流D.无法确定解析:选A.由右手定则判断MN棒切割磁感线产生感应电流的方向为N到M,所以流经R的电流方向为A到B,A正确.5.如图所示,一水平放置的矩形线圈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,从图中的位置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流动解析:选A.由条形磁铁的磁场可知,线圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最少,为零,故线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ,从下向上穿过线圈的磁通量在减少,线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ,从上向下穿过线圈的磁通量在增加,根据楞次定律可知,感应电流的方向是abcd.6.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右),则()A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左解析:选D.根据右手定则可知导线框进入磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a,离开磁场时感应电流方向为a→b→c→d→a,所以A、B均错误,再根据左手定则知,C错误,D正确.二、多项选择题7.关于右手定则和楞次定律的关系,说法正确的是()A.右手定则和楞次定律都是用来判断感应电流的方向的,本质上没有任何区别,是并列关系B.右手定则的使用范围是判断闭合回路中的部分导体切割磁感线运动时产生的感应电流的方向C.楞次定律可以用来判断任何情况下感应电流的方向D.能用右手定则判断感应电流方向的情况,一定能用楞次定律来判断,能用楞次定律判断感应电流方向的情况,也一定能用右手定则来判断解析:选BC.右手定则是楞次定律的一个特例,用于判断闭合回路中的部分导体切割磁感线运动时产生的感应电流的方向,与楞次定律的关系是包含关系,选项A、D错误,选项B、C正确.8.如图所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R到B,则磁铁的运动可能是()A.向下运动B.向上运动C.向左运动D.以上都不可能解析:选BC.此题可通过逆向应用楞次定律来判定.由感应电流方向A→R→B,应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下.运用楞次定律判得螺线管内磁通量的变化应是向下减小或向上增大.由条形磁铁的磁感线分布知,螺线管内原磁场是向下的,故应是磁通量减小,即磁铁向上运动或向左、向右平移,所以正确的答案是B、C.9.如图所示,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解析:选AD.根据楞次定律,感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因,本题中“原因”是回路中磁通量的增加,p、q通过以下两种方式反抗磁通量的增大:一是用缩小面积的方式进行反抗,二是用远离磁铁的方式进行反抗(即相互排斥).根据牛顿第三定律知磁铁受向上的作用力,所以p、q将相互靠近且磁铁的加速度小于g.10.如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动.现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速.在圆盘减速过程中,以下说法正确的是()A.处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高B.所加磁场越强越易使圆盘停止转动C.若所加磁场反向,圆盘将加速转动D.若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动解析:选ABD.根据右手定则可判断靠近圆心处电势高,选项A正确;圆盘处在磁场中的部分转动切割磁感线,相当于电源,其他部分相当于外电路,根据左手定则,圆盘所受安培力与运动方向相反,磁场越强,安培力越大,故所加磁场越强越易使圆盘停止转动,选项B正确;磁场反向,安培力仍阻碍圆盘转动,选项C错误;若所加磁场穿过整个圆盘,整个圆盘相当于电源,不存在外电路,没有电流,所以圆盘不受安培力而匀速转动,选项D 正确.11.如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中,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,环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.将圆环拉出磁场的过程中,当环全部处在磁场中运动时,圆环中无感应电流解析:选BD.将金属圆环不管从哪边拉出磁场,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,选项B正确,A、C错误;另外在圆环离开磁场前,穿过圆环的磁通量没有改变,该种情况无感应电流,D正确.三、非选择题12.如图所示,水平的平行光滑导轨间距离为L=1 m,左端接有定值电阻R=2 Ω,金属棒PQ与导轨接触良好,PQ的电阻为r=0.5 Ω,导轨电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B=1 T的匀强磁场中,现使PQ在水平向右的恒力F=2 N作用下运动,求:(1)棒PQ中感应电流的方向;(2)棒PQ中哪端电势高;(3)棒PQ所受安培力方向;(4)棒PQ的最大速度.解析:(1)根据右手定则可知电流方向由Q→P.(2)棒PQ相当于电源,电流在电源中由负极流向正极,故P端电势高.(3)由左手定则知,棒PQ所受安培力方向水平向左.(4)由于随着速度增大,向左的安培力增大,故棒PQ做加速度越来越小的加速运动,当F安=F时,棒PQ的速度最大,设为v,此时感应电动势E=BL v回路电流I=ER+r由F=F安知F=BIL。
2019年高中物理第2章第1节感应电流的方向讲义含解析鲁科版选修3_2
甲将螺线管与电流计组成闭合回路,分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈,如图甲所示,记录感应电流方向如图乙所示。
乙若将产生感应电流的线圈等效为条形磁铁,可以根据什么来判断感应电流1.感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化(√) 1.因果关系3.“阻碍”的表现从能量守恒定律的角度,楞次定律可广义地表述为:感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因。
常见的情况有三种:(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)。
[典例1]→b→c→d→a 1.如图所示,一水平放置的矩形线圈流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba 规律[典例2]→安培定则判定A的磁场2.如图所示,当圆环向右运动时acb、adb同时向右做切割磁感线运动,这种切间连两条直导线。
由右手定则可知,感应电流的方向是1.电磁感应中的能量转化电磁感应现象中,感应电流的能量(电能)不能无中生有,只能从其他形式的能量转化过来。
如图所示,当条形磁铁靠近线圈时,线圈中产生图示方向的电流,而这个感应电流产生的磁场对条形磁铁产生斥力,阻碍条形磁铁的靠近[典例3]3.电阻为R的矩形线圈来求解,但较复杂。
采用能量守恒的方法来解,则很简捷,线圈匀速通过磁场时,线圈的重力势能的减少量应等于线圈产生的焦思想方法B.顺时针减速旋转D.逆时针减速旋转1.如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中,将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,环中感应电流方向都是沿顺时针方向根据右手定则可知,D项符合条件,D正确。
3.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是()②感应电流方向为④安培力方向水平向右(1)将图中所缺的导线补接完整(要求滑动变阻器滑片向右移时,电阻减小)。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关(2)依据楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定,则①向右偏转一下;②向左偏转一下。
高二物理鲁教版选修3—2 2.1 感应电流的方向 教案
2.1 感应电流的方向三维教学目标1、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。
2、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。
3、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:楞次定律的获得及理解;应用楞次定律判断感应电流的方向;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。
(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。
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;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: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:(甲)图:当把条形磁铁N极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。
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2019鲁科版选修(3-2)第一节《感应电流的方
向》word 教案
吉林省柳河县职教中心 黄志芳
一.教材的分析:
(一)教材的职位和作用
本节课是全国中等教育教材《电工基础》第六章《电磁感应》中的第二节,
第一节主要介绍了电磁感应现象,感应电流的定义,及产生的条件。
在此基础上,本节学习判断感应电流方向的两个法则——右手定则、楞次定律。
本节是这一章的关键,也是交直流问题的过渡,有着承上启下、桥梁的作用。
(二)教学目标
1.知识目标:(1) 掌握右手定则和楞次定律并会运用定律解决有关问题。
(2) 理解楞次定律的实质,右手定则是楞次定律的特殊情况。
(3)能用能量,相对运动等方面解决问题。
2.能力目标:通过实验的演示、思考、分析、练习、应用的过程,培养学生对物理现象的观察能力,思维能力,多角度分析问题、解决问题的能力,客观的归纳总结问题的能力,从而树立学生的自信心。
3.德育目标:进行辨证唯物主义的观念教育,培养理论联系实际的严谨的学风。
(三)教学重点、难点
本节课的重点是楞次定律与右手定则的推导与应用,难点是楞次定律的推导过程。
二.教学方法:实验演示、探究式教学
本节课先以实验引入课题、再以动画课件的演示把抽象的具体化,让学生观
三.教学程序:
1
.复习提问:
思考题:1
、什么是电磁感应现象,什么是感应电流
2、产生感应电流的条件?
(复习旧知识,稳定学生上课情绪)
2.引入课题:
按图1实验,可以看到能产生感应电流,但方向这样判断? (在确定感应电流的存在后,提出新问题以便引入新课。
)
3
.讲授新课:
(由于实验的效果不是太明显,又利用磁铁N 极向下插入的动画课件来分析实验)
演示:如图3,当磁铁N 极向下插入线圈时,引导学生思考观察: ①磁铁N 极(即原磁场)方向向哪?(向下)
②穿过线圈中的磁通量(即磁场线条数)如何变化?(增加) ③电表指针向哪偏?(向负柱)
④线圈中感应电流方向如何?(看绕向) ⑤感应电流的磁场方向向哪?(上N 下S )
⑥感应电流的磁场方向与原磁场方向相同吗?(相反)
N 图1 N
图3
⑦感应电流的磁场对磁铁(即原磁场)的靠近是吸引还是排斥?
(排斥,即阻碍原磁场穿过线圈的磁通量的增加)
实验分析:(填写表格后,老师做出下列结论)
不论N 极插入还是抽出,不论穿过线圈的磁通量变大还是变小,感应电流的磁场
要阻碍原磁通量的变化。
感应电流的磁场----阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(最后利用磁铁S 极向下插入和向上抽出的动画课件验证上述的结论) 演示: 如图5、6,由磁铁S 极向下插入和向上抽出线圈,(对比磁铁S 极向下插入
和向上抽出的 动画课件分析,引导学生思考填表,得出结论)。
楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
分析说明楞次定律的含义:
说明:①“总要”指楞次定律适应所有感应电流的方向判断和
②“阻碍”不是相反,不是阻止。
(提示用科学研究的思想方法来合理的说明, 从磁通变化看,从相对运动看,从能量关系来分析。
) 例题: 如图7,条形磁铁竖直放置,铜环由正上方自由落下,
试判断在落近N 极过程中,环中感应电流的有无和方向。
S 图5 S 图6
图7 N
图4
(有,俯视为顺时针方向)(老师题结)
归纳定律应用步骤:
(让学生自由讨论2分钟并提问中游学生,启发回答)
1. 判断原磁场(即原磁通)的方向, —————(一方向)
2. 分析穿过闭合电路的磁通量的变化,(增加、减少) —————(二变化)
3. 由楞次定律确定感应电流的磁场方向,(同向、反向), —————(三阻碍)
4. 用安培定则(即右手螺旋定则)判断感应电流的方向。
—————(四一抓)
推导特例:利用切割磁力线产生电流的动画课件分析
右手定则:“伸开右手,使大拇指与其余四指垂直,并且在一个平面
内,
让磁力线穿过手心,大拇指指向导体运动方向,四指就是感应电流的方向
(辨证统一的说明两者之间的关系,分析各自应用的环境)
内容总结:
本节的重点内容概括如下: (启发学生总结归纳) 一种物理现象(电磁感应) 二条核心规律(楞次定律、右手定则)
三种分析角度(从磁通变化看,从相对运动看,从能量关系看。
)
应用练习:
练习1:如图8,线圈P 、Q 绕在同一铁芯上(固定且彼此绝缘),当开关K 闭合时,
线圈Q 中有无感应电流?方向如何?(有,从a 经电流表到b )
(学生讨论,老师按步骤引导,并题结)
练习2:如图9,平行金属导轨处在匀强磁场中,当导体ab
(与导轨良好接触)向左平动时,试用楞次定律判断电路中感应电流的方向。
(方向:a-b-c-d-a )(老师题结)
布置作业:
(1)、课本:P 96——1
图8
c图9
P97——2
(2)、预习:《第三节电磁感应定律》
板书设计:
主要以多媒体课件体现,用投影仪逐个投在屏幕上。
详见课件。