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視頻標簽：感應電流的方向
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：滬科版高中物理選修3-2第二章2.2探究感應電流的方向-湖北省優課
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2.2探究感應電流的方向
【教學目標】
1、知識與技能：
（1）猜想感應電流的方向與哪些因素有關，并能設計實驗自主探究； （2）熟練掌握楞次定律的內容，理解“阻礙”二字的含義； （3）會根據楞次定律判斷感應電流的一般方法； 2、過程與方法
（1）通過實驗探究，探索和總結出感應電流方向的一般規律，培養學生的實驗探究能力、思維能力、推理能力、運用知識解決問題的能力；
（2）通過對實驗現象和實驗數據的分析、比較及總結出實驗規律，培養學生的分析能力和歸納能力； 3、情感態度與價值觀
（1）通過實驗探究過程，培養學生嚴謹的科學態度，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，學生相互討論，師生互動交流，培養學生的合作精神； 【教學重點】
（1）探究感應電流的方向遵從什么樣的規律； （2）應用楞次定律判感應電流的方向； 【教學難點】
理解楞次定律（“阻礙”的含義） 【教學方法】
實驗探究法、分析討論法、歸納法 【教具準備】
紙盒子、條形磁鐵、靈敏電流計，線圈(外面有明顯的繞線標志)，導線若干，鋁環。
【教學過程】
一、創設情景、引入新課
【教師演示】
六一兒童節來臨之際，老師給大家準備了兩份禮物，學生上來抽選自己想要的禮物，老師用已經處理好的器材給學生演示一個小小的“魔術”，老師能準確的猜中學生想要的禮物，難道是因為老師有“讀心術”嗎？
引發懸念，進而引入新課《探究感應電流的方向》 【問題1】：要探究感應電流的方向與哪些因素有關，我們首先要回顧一下感應電流產生的條件？
【學生回答】：閉合回路的磁通量發生變化； 【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行插入拔出時，電流計的指針有時向右偏轉有時向左偏轉；
【發現問題】：在不同的情況下，感應電流的方向是不同的。 【問題2】：感應電流的方向與哪些因素有關呢？同學們猜想一下 【學生猜想】：感應電流的方向可能與原磁場的方向有關，也可能與磁通量有關；
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二、學習目標完成過程 （一）探究感應電流的方向
1、介紹研究感應電流方向的主要器材并讓學生思考：
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？怎么根據靈敏電流計指針的偏轉來判斷線圈中電流的方向？ 【學生回答】：靈敏電流計——（把靈敏電流計與干電池試觸，演示指針偏轉方向與電流流入方向間的關系）電流從哪側接線柱流入，指針就向哪側偏轉，且因為靈敏電流計的量程較小，靈敏度較高，能測出螺線管中產生的微弱感應電流。
2、學生探究：研究感應電流的方向
（1）探究目標：探究感應電流的方向。
（2）探究手段：分組實驗（器材：螺線管，靈敏電流計，條形磁鐵，導線） （3）探究過程：學生分組實驗，小組代表上來展示實驗結果
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 感應電流的磁場方向 向上 向下 向下 向上 原磁場與感應磁場方向的關系 相反
相同
相反
相同
感應電流的方向（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）學生帶著問題分組討論： 【問題1】：請你根據上表中所填寫的內容分析一下，感應電流的方向與原磁場方向有直接的關系嗎？感應電流的方向與磁通量的變化有直接關系嗎？
【問題2】：請你仔細分析上表，試著探究一下感應電流產生的磁場和原磁場方向的關系，它們之所以有這樣的關系，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？
【問題3】：試著用科學、準確的語言歸納、總結出感應電流的方向遵從什么規律？
（學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行交流，師生共同討論，形成結論。） 【學生回答】：感應電流的方向與單獨的原磁場沒有直接關系，與單獨的磁通量的變化也沒有直接的關系，而和他們的綜合聯系有關；
概括1：當閉合回路中原磁場的磁通量增大時，感應電流磁場方向與原磁場方向相反；當閉合回路中原磁場的磁通量減小時，感應電流磁場方向與原磁場方向相同。
【教師點評】：回答的非常好，與實驗數據相符，那么大家能不能總結一下這個規律？
【學生回答】：增反減同。增指的是原磁場磁通量的增加，反指的是感應電流產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，同指的是感應電流產生的磁場與原磁場方向相同。
【教師總結】：
總結規律：原磁通變大，則感應電流磁場與原磁場相反，有阻礙變大作用 原磁通變小，則感應電流磁場與原磁場相同，有阻礙變小作用 結論：增反減同
概括2：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化 概括3：感應電流產生的磁通量總是反抗（或阻礙）原磁通量的變化 概括4：感應電流的效果總是反抗（或阻礙）引起它的那個原因 （教師應充分肯定他們的結論，并對出現的問題進行討論、糾正。） 展示多媒體課件再次看看多媒體模擬的電磁感應中感應電流的產生過程。 投影展示楞次定律內容及其理解：
(二) 楞次定律——感應電流的方向
（1）內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
（教師指出上述結論是物理學家楞次概括了各種實驗結果提出的，并對楞次的物理學貢獻簡單介紹---多媒體展示） （2）理解： ①因果關系
楞次定律所揭示的電磁感應過程中有兩個最基本的因果聯系，一是感應磁場與原磁場磁通量變化之間的阻礙與被阻礙的關系，二是感應電流與感應磁場間的產生和被產生的關系.抓住“阻礙”和“產生”這兩個因果關聯點是應用楞次定律解決物理問題的關鍵。
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②兩個磁場：原磁場和感應電流的磁場。
③“阻礙”的含義：阻礙既不是阻止也不等于反向。 【學生活動1】：回答下列問題
誰起阻礙作用？----阻礙誰？----如何阻礙？----結果如何? 【學生活動2】：在圖中標出每個螺線管的感應電流產生的等效N極和S極。 根據標出的磁極方向總結規律：
a、從磁通量變化的角度看：感應電流的磁場總要阻礙原磁通量的變化，即“增反減同”。
b、從導體和磁體的相對運動的角度來看，感應電流的磁場總要阻礙導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）楞次定律的應用：
【例1】判斷感應電流的方向，并總結判斷感應電流的方向的一般步驟？
【學生活動】：學生甲判斷感應電流方向、學生乙評價甲的回答并總結出判斷感應電流方向的一般方法； 【教師總結】：應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根據楞次定律(增反減同)，判定感應電流的磁場方向； ④利用安培定則判定感應電流的方向。
運用楞次定律判定感應電流方向的基本思路可歸結為：“一原、二感、三電流”。
【例2】：猜想當條形磁鐵的一級靠近、遠離閉合金屬環時，會有什么現象？原因？當對不閉合的金屬環重復以上操作的時候，又會有什么現象？原因？
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【現象】：磁鐵的任意一極迅速移近左環時，左環會被排斥，迅速遠離左環時，左環會被吸引。而對右環重復以上操作的時候，沒有這些現象。
【學生討論】： 【學生發言】： 【教師總結】：當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，感應電流產生的磁場要阻礙磁通量的變大，就使閉合的金屬環遠離磁鐵；當條形磁鐵遠離閉合線圈的時候，穿過閉合回路的磁通量變小，感應電流產生的磁場要阻礙磁通量的減小，就使閉合的金屬環靠近磁鐵；
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：楞次定律的表現形式之二“來拒去留”。
【例3】如圖所示，光滑固定導軌M、N水平放置，兩根導體棒P、Q平行放置于導軌上，形成一個閉合回路，當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將相互遠離
C. 磁鐵的加速度仍為g D. 磁鐵的加速度小于g
【現象】：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離閉合回路的時候，P、Q相互遠離
【學生討論】： 【學生發言】： 【教師總結】：當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，感應電流產生的磁場要阻礙磁通量的變大，就使閉合回路的面積減小；當條形磁鐵遠離閉合線圈的時候，穿過閉合回路的磁通量變小，感應電流產生的磁場要阻礙磁通量的減小，就使閉合回路的面積擴大；
當磁通量增加的時候，閉合回路的面積縮小，當磁通量減小的時候，閉合回路的面積擴大
總結：楞次定律的表現形式之三“增縮減擴”。
三、課堂小結（多媒體展示） 1、探究感應電流的方向
2、 楞次定律——感應電流的方向
（1）內容：感應電流的磁場，總要阻礙引起感應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）楞次定律的應用：增反減同、來拒去留、增縮減擴； （4）應用楞次定律解題步驟：“一原、二變、三感、四電流”。
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四、課后習題
法拉第最初發現電磁感應現象的實驗如圖所示，軟鐵環上繞有A、B兩個線圈，當A線圈電路中的開關斷開的瞬間，線圈B中的感應電流沿什么方向?
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