【答案】 ABD
9．夜晚，楼梯上漆黑一片，但随着我们的脚步声响，楼梯灯亮了；我们登上一层楼，灯光照亮一层楼，而身后的灯则依次熄灭，这种楼梯灯好像能“听到”我们的到来，能“看见”我们的离去，之所以能如此，是因为电路中安装了光声控延时开关，探究这种开关有什么转换器件．
【解析】 打开光声控开关，内部构造如图．
光声控延时开关中安装有光敏感元件，用于感知外界光线的强弱．还安装有声敏感元件用于感知外界声响．当白天外界光线较强时，光声控制延时开关总处于断开状态，灯不亮；当夜晚光线较弱且有声响时光声控延时开关处于导通状态，灯亮，延时一段时间后，开关断开，灯熄灭．
【答案】 见解析
能力提升
1．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是（ ）
A．a→b→c→d→a
B．d→c→b→a→d
C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a
D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d
【解析】 如题图，磁场方向向上，开始磁通量减小，后来磁通量增大．由“增反减同”可知电流方向是d→c→b→a→d，B项正确．
【答案】 B
2.
如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈，在滑动变阻器R的滑片P向右滑动的过程中，ab线圈将（ ）
A．静止不动
B．逆时针转动
C．顺时针转动
D．发生转动，因电源正负极不明，无法确定转动方向
【解析】 当P向右滑动时，电路中的总电阻是减小的，因此通过线圈的电流增加，电磁铁两磁极间的磁场增强，穿过ab线圈的磁通量增加，线圈中有感应电流，线圈受磁场力作用发生转动．直接使用楞次定律中的“阻碍”，线圈中的感应电流将阻碍原磁通量的增加，线圈就会通过转动来改变与磁场的正对面积，从而阻碍原磁通量的增加，只有逆时针转动才会减小有效面积，以阻碍磁通量的增加．故选项B正确．
【答案】 B
3．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）
A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左
B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左
C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右
D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右
【解析】 条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后又减小．当通过线圈磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势．综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右．
【答案】 D
4．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、用不同材料制成的圆筒，竖直固定在相同高度，两个相同的条形磁铁，同时从A、B上端管口同一高度无初速度同时释放，穿过A管的条形磁铁比穿过B管的条形磁铁先落到地面．下面关于两管的制作材料的描述可能的是（ ）
A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的
B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的
C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的
D．A管是铜制成的，B管是用塑料制成的
【解析】 如果圆筒是用金属材料制成的，当条形磁铁进入和离开筒口位置时都会产生感应电流．磁铁和圆筒之间有力的作用，阻碍其产生相对运动，故落地较晚．如果筒由绝缘材料制成，则不会产生感应电流，两者之间没有力的作用．磁铁做自由落体运动通过圆筒，用时较少，先落地．
【答案】 A
5．如图所示，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中通过的电流逐渐减小时，穿过A线圈中向右的磁通量逐渐减小，由楞次定律可知，在线圈A中产生顺时针的感应电流（从左向右看），A、B两环之间的作用力使A有缩小的趋势，故选项A正确；又因为B中电流减小，螺线管环与环之间的作用的引力减小，螺线管B有伸长的趋势，故选项D正确．
【答案】 AD
6．如图所示，Ⅰ是竖直放置的闭合的接有毫安表的螺线管，Ⅱ是悬挂在弹簧下端的（不大）强磁铁棒，现使之在Ⅰ中振动．试用能量转化和守恒的观点分析将会出现什么现象，并说明原因．
【答案】 由于磁铁棒Ⅱ在线圈中振动，线圈Ⅰ内磁通量不断发生变化，从而产生感应电流，毫安表指针偏转．此过程中由于机械能向电能的不断转化，磁铁棒的振幅不断减小，直至停止振动，原振动的能量全部转化为电能在线圈中消耗．
2019-2020年高中物理4.3《楞次定律及其应用》说课新人教版选修3-2
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：
1）经历科学探究过程，尝试应用科学探究的方法研究物理问题。
2）通过科学探究之后，使学生学会依照物理事实，运用逻辑判断来确立物理量之间的因果关系，树立把物理事实作为依据的观念，形成根据证据、逻辑和现有知识进行科学解释的思维方法，培养学生自主学习和合作探究的能力。
3．情感态度与价值观：
激发学生对科学实验的探究热情，使学生具有勇于创新和实事求是的科学态度。
三、教学方法
学生各种能力的发展，是和他们在学习中的相关行为联系在一起的。
要发展某种能力，就必须经历相应的学习过程。
例如，只有在物理实验中经历独立地收集实验数据，分析论证的过程，才能发展学生收集、处理、分析数据，并得出结论的能力。
而物理实验功能的体现，不仅仅在于获得所谓的“正确”实验结果、引出概念，也不再是仅仅为了提高学生的动手能力，更重要的是通过实验教学使学生经历和体验获得实验结果的探索过程，只有亲身经历了这样的过程，学生才能对什么是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解，才能在这样的过程中受到科学方法的训练、形成科学的态度、情感和价值观。
楞次定律是来源于实验中的探究。
探究式课堂教学是指在教师指导下学生运用科学探究的方法进行学习，因而知识与能力的获得主要不是依靠教师进行强制性的灌输，而是在教师的指导下由学生主动探索、主动思考、亲身体验出来的。
探究式课堂教学实质上是将科学领域的探究引人课堂，使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质。
这节课是在学生已经通过前几节的实验探究出电磁感应产生的条件、及感应电动势大小的规律基础上进行的，学生对进一步学习感应电动势的方向应该有一定的兴趣和热情，且有一定的实验基础，因此根据教材的特点和教学目标，我变单纯的教师演示实验为学生小组的探究实验，同时利用多媒体课件，创设物理情境，启发、引导学生按照新课标中科学探究的七个要素进行实验探究。
达到“问题让学生自己提出，方法让学生自主确定，实验由学生自主设计，证据让学生自己收集，规律让学生自主发现，结论让学生自己得出，最后问题由学生自主解决”的目的。
四、课堂教学模式及课型：
实验探究式教学 新授课
五、教学用具：
1．计算机、大屏幕投影；
2．线圈、条形磁铁、导线、干电池、灵敏电流计。
六、教学过程设计
1.引入新课，提出问题；
2.启发猜想，问题假设；
3.明确目的，制定计划；
4.进行实验，收集证据；
5.评估交流，发现问题；
6.引导中介，深入探究；
7.对比分析，得出结论；
8.归纳综合，总结规律；
9.基本练习，体验成功；
10.得出方法，灵活运用；
11.课堂小结，深化理解；
教学过程中的关键步骤：
1．评估交流，发现问题
感应电流方向
磁铁磁场方向
感应电流磁场方向
B感和B铁方向关系
甲图
乙图
丙图
丁图
（图一）
如图一所示，是以往授课时的表格，学生只是按要求直接填写。
我想，怎么事先就知道表中要列一个“感应电流的磁场方向”？
怎么事先就知道要比较B感和B铁的方向的关系呢？
学生会自发的想到吗，我以为，教师在教学过程中不是灌输知识，而是启发学生自主建构知识结构。
于是，我根据学生的认知规律，重新设计成下面的表格，如图二所示。
感应电流方向
磁通量的变化
磁铁磁场方向
甲图
逆时针
增多
向下
乙图
顺时针
增多
向上
丙图
顺时针
减少
向下
丁图
逆时针
减少
向上
（图二）
2．引导中介，深入探究
当学生通过实验填写结果后，会发现，仅仅根据以上数据不能概括出感应电流与磁通量的变化的关系，在学生苦思冥想，急于寻找方法的时候，这时，我适时点拨，可不可以找一个中介做一个桥梁，这个中介是什么？
学生很自然会想到是：
感应电流的磁场方向，于是，得到下表中的结果。
如图三所示。
感应电流方向
磁通量的变化
磁铁磁场方向
感应电流的
磁场方向
甲图
逆时针
增加
向下
向上
乙图
顺时针
向上
向下
丙图
顺时针
减少
向下
向下
丁图
逆时针
向上
向上
（图三）
通过以上教学设计，使学生独立思考和主动搜索，逐步理解和掌握知识的发生过程与认识的内在联系过程，以促使学生建构良好的知识和能力结构。
3．得出方法，灵活运用
楞次定律没有直接给出感应电流的方向，它只是概括了确定感应电流方向的原则，给出了确定感应电流的程序，学生通过基本练习，亲自体会并总结出利用楞次定律判断感应电流方向的步骤．老师对学生的总结给以充分的肯定，并且按照新课标教材把这个程序绘画成形象、直观的方框图（如图四所示）。
在此基础之上，我启发学生：
这个方框图不仅是概括了判定感应电流方向的思路，同时它描述了三个量的关系，同学们知道是哪三个吗？
学生回答后我给出了一个逆向应用楞次定律的习题。
（图四）
七、板书设计
楞次定律及其应用
1．感应电流的磁场与引起感应电流的磁通量的变化的关系
2．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
（注：
引入新课是板书1，得出结论时把1改写成2）
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