高中物理“楞次定律 感应电流的方向”教案
(一)复习提问、引入新课
1．产生感应电流的条件是什么？
2．在课本插图中，将磁铁插入线圈时，线圈中是否产生感应电流？为什么？穿过线圈的磁通量，是怎样变化的？将磁铁拔出线圈时，线圈中是否产生感应电流？为什么？穿过线圈中的磁通量是怎样发生变化的？
3．在做上述实验时，线圈中产生的感应电流有何不同呢？
电流表指针有时向右偏转，有时向左偏转，感应电流的方向不同．
怎样确定感应电流的方向呢？这就是我们这节课要解决的问题．
(二) 教学
1．实验．
(1)选旧干电池用试触的方法确定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：
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．
(乙)图：当把条形磁铁N极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，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同．
(丙)图：当把条形磁铁S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．
(丁)图：当条形磁铁S极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，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同．
通过上述实验，引导学生认识到：凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加；凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少．在两种情况中，感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化．
楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
说明：对“阻碍”二字应正确理解．“阻碍”不是“阻止”，而只是延缓了原磁通的变化，电路中的磁通量还是在变化的．例如：当原磁通量增加时，虽有感应电流的磁场的阻碍，磁通量还是在增加，只是增加的慢一点而已．实质上，楞次定律中的“阻碍”二字，指的是“反抗着产生感应电流的那个原因．”
2．判定步骤(四步走)．
(1)明确原磁场的方向；
(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；
(3)根据楞次定律，判定感应电流的磁场方向；
(4)利用安培定则判定感应电流的方向．
3．练习：
(1)如图所示，导体杆ab向右运动对，电路中产生的感应电流方向．
用两种方法判断．
用楞次定律判定感应电流的方向跟用右手定则判断的结果是一致的．右手定则可看作是楞次定律的特殊情况．对于闭合电路的一部分导体切割磁感线而产生感应电流的情况，用右手定则来判断感应电流的方向往往比用楞次定律简便．
(2)如图所示，试判断发生如下变化时，在线框abcd中是否有感应电流？若有，指出感应电流的方向？
①b向外拉；
②b向里压；
③线框abcd向上运动；
④线框abcd向下运动；
⑤线框abcd向左运动；
⑥P向上滑动；
⑦P向下滑动；
⑧以MN为轴，线框向里转；
⑨以ab为轴，cd向外转；
⑩以ad为轴，bc向里转．
三、课堂小结
1．右手定则是楞次定律的特例．
楞次定律和右手定则都是用来判定感应电流方向的．但右手定则只局限于判定导体切割磁感线的情况；而楞次定律则适用于一切电磁感应过程，因此，可以把右手定则看作是楞次定律的特殊情况．
2．楞次定律符合能的转化和守恒定律．
楞次定律实质上是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现．
举例：
(1)导体ab向右运动，闭合回路磁通量增加．“感应电流的磁通量阻碍原磁通量的增加”，因此，回路中感应电流为逆时针方向．在这一过程中完成了机械能→电能→内能的转化．
(2)条形磁铁自上向下运动时，通过闭合回路的磁通量增加，感应电流“阻碍原磁通增加”，尽管不知条形磁铁下端是什么极，但可以肯定，导体ab、cd互相靠拢以阻碍内部磁通量增加．在这一过程中，完成了机械能→电能→机械能+内能的转化．
上述的“阻碍”过程，事实上就是一个其它形式能向电能转化的过程．
四、楞次定律的应用
（一）应用楞次定律，判断感应电流的方向
1、原磁场为条形磁铁的磁场。
例1、（用投影仪展示）一个接通灵敏电流计的螺线管，当磁铁的S 极移近或远离螺线管时判断感应电流的方向。
（引导学生操作楞次定律）
（1）条形磁铁移近螺线管
a、 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）
b、 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）
c、 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）
d、 利用安培定则确定感应电流的方向。
磁通量增加，感应电流磁场与原磁场反向。
（2）条形磁铁远离螺线管
a、 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）
b、 确定穿过闭合回路的磁通量的变化；（减少）
c、 由楞次定律可知：感应电流的磁场（感应电流的磁场方向跟原来的磁场方向相同：体现“阻碍”）
d、 利用安培定则确定感应电流的方向。
磁通量减少，感应电流磁场与原磁场相同。
五、楞次定律注意的问题
a、 感应电流的磁场对原磁场的作用，“阻碍”相对运动
b、 磁通量变化过程，对应克服磁场力做功过程，伴随其它形式能转化为电能过程，说明楞次定律是能的转化和守恒定律的表现形式。
2、原磁场为电流的磁场
例2、一可控通电螺线管A，外有一个闭合螺线管B，当闭合电键或减小电阻的阻值，使螺线管A中的电流增大时，B中的感应电流方向如何？电键断开或增大电阻的阻值时，B中的感应电流方向又如何？（投影）
（引导学生操作楞次定律）
（1）当A 中电流增加时，判断B中感应电流方向。
（2）当A 中电流减少时，判断B中感应电流方向。
六、板书设计：
利用楞次定律判断感应电流的方向——操作步骤：
1、 明确原磁场方向。
2、 明确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的磁场方向。
4、 利用安培定则确定感应电流的方向
关键词: 定律 物理 高中 电流 感应 方向 磁场 通量 增加
