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視頻標(biāo)簽：感應(yīng)電流的方向
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：滬科版高中物理選修3-2第二章2.2探究感應(yīng)電流的方向-湖北省優(yōu)課
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2.2探究感應(yīng)電流的方向
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識與技能：
（1）猜想感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)，并能設(shè)計實驗自主探究； （2）熟練掌握楞次定律的內(nèi)容，理解“阻礙”二字的含義； （3）會根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的一般方法； 2、過程與方法
（1）通過實驗探究，探索和總結(jié)出感應(yīng)電流方向的一般規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力、思維能力、推理能力、運用知識解決問題的能力；
（2）通過對實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)的分析、比較及總結(jié)出實驗規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和歸納能力； 3、情感態(tài)度與價值觀
（1）通過實驗探究過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，樹立從實踐中來，再到實踐中去的辯證唯物主義價值觀；
（2）分組實驗，學(xué)生相互討論，師生互動交流，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神； 【教學(xué)重點】
（1）探究感應(yīng)電流的方向遵從什么樣的規(guī)律； （2）應(yīng)用楞次定律判感應(yīng)電流的方向； 【教學(xué)難點】
理解楞次定律（“阻礙”的含義） 【教學(xué)方法】
實驗探究法、分析討論法、歸納法 【教具準(zhǔn)備】
紙盒子、條形磁鐵、靈敏電流計，線圈(外面有明顯的繞線標(biāo)志)，導(dǎo)線若干，鋁環(huán)。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課
【教師演示】
六一兒童節(jié)來臨之際，老師給大家準(zhǔn)備了兩份禮物，學(xué)生上來抽選自己想要的禮物，老師用已經(jīng)處理好的器材給學(xué)生演示一個小小的“魔術(shù)”，老師能準(zhǔn)確的猜中學(xué)生想要的禮物，難道是因為老師有“讀心術(shù)”嗎？
引發(fā)懸念，進(jìn)而引入新課《探究感應(yīng)電流的方向》 【問題1】：要探究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)，我們首先要回顧一下感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件？
【學(xué)生回答】：閉合回路的磁通量發(fā)生變化； 【教師演示】：磁鐵插入和拔出時，以及更換條形磁鐵的兩極再進(jìn)行插入拔出時，電流計的指針有時向右偏轉(zhuǎn)有時向左偏轉(zhuǎn)；
【發(fā)現(xiàn)問題】：在不同的情況下，感應(yīng)電流的方向是不同的。 【問題2】：感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)呢？同學(xué)們猜想一下 【學(xué)生猜想】：感應(yīng)電流的方向可能與原磁場的方向有關(guān)，也可能與磁通量有關(guān)；
滬教版 選修3-2 2.2探究感應(yīng)電流的方向
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二、學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程 （一）探究感應(yīng)電流的方向
1、介紹研究感應(yīng)電流方向的主要器材并讓學(xué)生思考：
靈敏電流計的作用是什么？為什么用靈敏電流計而不用安培表？怎么根據(jù)靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)來判斷線圈中電流的方向？ 【學(xué)生回答】：靈敏電流計——（把靈敏電流計與干電池試觸，演示指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流入方向間的關(guān)系）電流從哪側(cè)接線柱流入，指針就向哪側(cè)偏轉(zhuǎn)，且因為靈敏電流計的量程較小，靈敏度較高，能測出螺線管中產(chǎn)生的微弱感應(yīng)電流。
2、學(xué)生探究：研究感應(yīng)電流的方向
（1）探究目標(biāo)：探究感應(yīng)電流的方向。
（2）探究手段：分組實驗（器材：螺線管，靈敏電流計，條形磁鐵，導(dǎo)線） （3）探究過程：學(xué)生分組實驗，小組代表上來展示實驗結(jié)果
條形磁鐵運動情況 N極 S極
插入 拔出 插入 拔出 原來磁場的方向
向下 向下 向上 向上 原來磁場的磁通量變化情況 增大 減小 增大 減小 感應(yīng)電流的磁場方向 向上 向下 向下 向上 原磁場與感應(yīng)磁場方向的關(guān)系 相反
相同
相反
相同
感應(yīng)電流的方向（俯視） 逆時針 順時針 順時針 逆時針 磁體間的相互作用
排斥
吸引
排斥
吸引
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（4）學(xué)生帶著問題分組討論： 【問題1】：請你根據(jù)上表中所填寫的內(nèi)容分析一下，感應(yīng)電流的方向與原磁場方向有直接的關(guān)系嗎？感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化有直接關(guān)系嗎？
【問題2】：請你仔細(xì)分析上表，試著探究一下感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場和原磁場方向的關(guān)系，它們之所以有這樣的關(guān)系，是否與原磁場方向和磁通量的變化這二者的綜合變化有關(guān)？
【問題3】：試著用科學(xué)、準(zhǔn)確的語言歸納、總結(jié)出感應(yīng)電流的方向遵從什么規(guī)律？
（學(xué)生四人一組相互交流、分析、討論，用最簡潔的語言概括出本組的結(jié)論。教師巡視各組的情況，然后指定某些組公布本組的成果在全班進(jìn)行交流，師生共同討論，形成結(jié)論。） 【學(xué)生回答】：感應(yīng)電流的方向與單獨的原磁場沒有直接關(guān)系，與單獨的磁通量的變化也沒有直接的關(guān)系，而和他們的綜合聯(lián)系有關(guān)；
概括1：當(dāng)閉合回路中原磁場的磁通量增大時，感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相反；當(dāng)閉合回路中原磁場的磁通量減小時，感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相同。
【教師點評】：回答的非常好，與實驗數(shù)據(jù)相符，那么大家能不能總結(jié)一下這個規(guī)律？
【學(xué)生回答】：增反減同。增指的是原磁場磁通量的增加，反指的是感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相反。減指的是原磁場磁通量的減少，同指的是感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相同。
【教師總結(jié)】：
總結(jié)規(guī)律：原磁通變大，則感應(yīng)電流磁場與原磁場相反，有阻礙變大作用 原磁通變小，則感應(yīng)電流磁場與原磁場相同，有阻礙變小作用 結(jié)論：增反減同
概括2：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 概括3：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通量總是反抗（或阻礙）原磁通量的變化 概括4：感應(yīng)電流的效果總是反抗（或阻礙）引起它的那個原因 （教師應(yīng)充分肯定他們的結(jié)論，并對出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論、糾正。） 展示多媒體課件再次看看多媒體模擬的電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的產(chǎn)生過程。 投影展示楞次定律內(nèi)容及其理解：
(二) 楞次定律——感應(yīng)電流的方向
（1）內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
（教師指出上述結(jié)論是物理學(xué)家楞次概括了各種實驗結(jié)果提出的，并對楞次的物理學(xué)貢獻(xiàn)簡單介紹---多媒體展示） （2）理解： ①因果關(guān)系
楞次定律所揭示的電磁感應(yīng)過程中有兩個最基本的因果聯(lián)系，一是感應(yīng)磁場與原磁場磁通量變化之間的阻礙與被阻礙的關(guān)系，二是感應(yīng)電流與感應(yīng)磁場間的產(chǎn)生和被產(chǎn)生的關(guān)系.抓住“阻礙”和“產(chǎn)生”這兩個因果關(guān)聯(lián)點是應(yīng)用楞次定律解決物理問題的關(guān)鍵。
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②兩個磁場：原磁場和感應(yīng)電流的磁場。
③“阻礙”的含義：阻礙既不是阻止也不等于反向。 【學(xué)生活動1】：回答下列問題
誰起阻礙作用？----阻礙誰？----如何阻礙？----結(jié)果如何? 【學(xué)生活動2】：在圖中標(biāo)出每個螺線管的感應(yīng)電流產(chǎn)生的等效N極和S極。 根據(jù)標(biāo)出的磁極方向總結(jié)規(guī)律：
a、從磁通量變化的角度看：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙原磁通量的變化，即“增反減同”。
b、從導(dǎo)體和磁體的相對運動的角度來看，感應(yīng)電流的磁場總要阻礙導(dǎo)體和磁體間的相對運動，即“來拒去留”。（同時回答了開始引入時的第二個問題）
c、通過“增反減同”來阻礙。 D、“阻礙”不是“阻止”，只是“延緩了”原磁場磁通量的變化。
（3）楞次定律的應(yīng)用：
【例1】判斷感應(yīng)電流的方向，并總結(jié)判斷感應(yīng)電流的方向的一般步驟？
【學(xué)生活動】：學(xué)生甲判斷感應(yīng)電流方向、學(xué)生乙評價甲的回答并總結(jié)出判斷感應(yīng)電流方向的一般方法； 【教師總結(jié)】：應(yīng)用楞次定律解題步驟：
①明確原磁場的方向；
②明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少；
③根據(jù)楞次定律(增反減同)，判定感應(yīng)電流的磁場方向； ④利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。
運用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的基本思路可歸結(jié)為：“一原、二感、三電流”。
【例2】：猜想當(dāng)條形磁鐵的一級靠近、遠(yuǎn)離閉合金屬環(huán)時，會有什么現(xiàn)象？原因？當(dāng)對不閉合的金屬環(huán)重復(fù)以上操作的時候，又會有什么現(xiàn)象？原因？
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【現(xiàn)象】：磁鐵的任意一極迅速移近左環(huán)時，左環(huán)會被排斥，迅速遠(yuǎn)離左環(huán)時，左環(huán)會被吸引。而對右環(huán)重復(fù)以上操作的時候，沒有這些現(xiàn)象。
【學(xué)生討論】： 【學(xué)生發(fā)言】： 【教師總結(jié)】：當(dāng)條形磁鐵靠近閉合金屬線圈時候，穿過閉合回路的磁通量變大，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙磁通量的變大，就使閉合的金屬環(huán)遠(yuǎn)離磁鐵；當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離閉合線圈的時候，穿過閉合回路的磁通量變小，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙磁通量的減小，就使閉合的金屬環(huán)靠近磁鐵；
條形磁鐵來的時候，線圈拒絕它的到來，條形磁鐵走的時候，線圈想挽留它 總結(jié)：楞次定律的表現(xiàn)形式之二“來拒去留”。
【例3】如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路過程中（ ）
A. P、Q將互相靠攏 B. P、Q將相互遠(yuǎn)離
C. 磁鐵的加速度仍為g D. 磁鐵的加速度小于g
【現(xiàn)象】：磁鐵的任意一極靠近回路時，P、Q相互靠近，條形磁鐵的任意一極遠(yuǎn)離閉合回路的時候，P、Q相互遠(yuǎn)離
【學(xué)生討論】： 【學(xué)生發(fā)言】： 【教師總結(jié)】：當(dāng)條形磁鐵靠近閉合金屬線圈時候，穿過閉合回路的磁通量變大，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙磁通量的變大，就使閉合回路的面積減小；當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離閉合線圈的時候，穿過閉合回路的磁通量變小，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙磁通量的減小，就使閉合回路的面積擴(kuò)大；
當(dāng)磁通量增加的時候，閉合回路的面積縮小，當(dāng)磁通量減小的時候，閉合回路的面積擴(kuò)大
總結(jié)：楞次定律的表現(xiàn)形式之三“增縮減擴(kuò)”。
三、課堂小結(jié)（多媒體展示） 1、探究感應(yīng)電流的方向
2、 楞次定律——感應(yīng)電流的方向
（1）內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場，總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化； （2）理解：“阻礙”原磁場磁通量的變化、阻礙不是阻止； （3）楞次定律的應(yīng)用：增反減同、來拒去留、增縮減擴(kuò)； （4）應(yīng)用楞次定律解題步驟：“一原、二變、三感、四電流”。
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四、課后習(xí)題
法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗如圖所示，軟鐵環(huán)上繞有A、B兩個線圈，當(dāng)A線圈電路中的開關(guān)斷開的瞬間，線圈B中的感應(yīng)電流沿什么方向?
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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