《楞次定律》 导学案1 学生版

学而优·教有方PAGEPAGE10第二章电磁感应1.楞次定律第1课时楞次定律必备知识·自主学习一、楞次定律及其应用1．内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的的变化。2．应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：(1)明确所研究的闭合电路，判断。(2)判断闭合电路内的变化情况。(3)由楞次定律判断感应电流的。(4)根据感应电流的磁场方向，由定则判断出感应电流的方向。二、右手定则内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是的方向。【易错辨析】(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。()(2)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。()(3)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。()(4)闭合电路的部分导体在磁场中运动就会产生感应电流。()(5)线圈不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生。()关键能力·合作学习知识点一楞次定律的理解和应用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。2．“阻碍”的理解：问题结论谁阻碍谁是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化为何阻碍(原)磁场的磁通量发生了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原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响提醒：“阻碍”不是“阻止”。引起感应电流的磁场仍然变化了，是阻而未止。“阻碍”并不意味着“相反”，当磁通量减小时，“阻碍”意味着“相同”。3．运用楞次定律判定感应电流方向的方法：【典例】(多选)某同学做了个有趣的实验，如图所示，水平面内eq\a\vs4\al(有两根光滑平行)eq\a\vs4\al(金属导轨)①，上面放着两根金属棒a、b(a、b与导轨接触良好，且不会离开导轨)。其上方附近有一条形磁铁，下列对实验现象的描述正确的是()A．eq\a\vs4\al(当条形磁铁N极朝下，向下运动时)②，a、b将靠拢B．当条形磁铁N极朝下，向下运动时，a、b将分开C．eq\a\vs4\al(当条形磁铁S极朝下，向上运动时)③，a、b将靠拢D．当条形磁铁S极朝下，向上运动时，a、b将分开1.如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行共轴，则线圈2从正上方落至1的正下方过程中，从上往下看，线圈2中的感应电流为()A．无感应电流B．始终有顺时针方向的感应电流C．先是顺时针方向，后是逆时针方向的感应电流D．先是逆时针方向，后是顺时针方向的感应电流2．(2020·江苏高考)如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是()A.同时增大B1减小B2B．同时减小B1增大B2C．同时以相同的变化率增大B1和B2D．同时以相同的变化率减小B1和B2【加固训练】如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()A.始终有自a向b的感应电流流过电流表GB．始终有自b向a的感应电流流过电流表GC．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流知识点二楞次定律、右手定则、左手定则的对比1．楞次定律与右手定则的比较：楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况联系右手定则是楞次定律的特例提醒：当闭合电路的部分导体切割磁感线运动时，可以用右手定则判定感应电流的方向，也可以用楞次定律判定感应电流的方向。2．右手定则、右手螺旋定则(安培定则)和左手定则的区别：(1)右手定则判断的是导体切割磁感线时产生的感应电动势方向与磁场方向、导体运动方向三者之间的关系，应用时右手呈伸直状。(2)右手螺旋定则(安培定则)判断的是电流方向与它产生的磁场方向之间的关系，右手必须呈螺旋状，对直电流和环形电流大拇指和四指所代表的对象不一样。(3)左手定则判断的是磁场对电流的安培力方向或对带电粒子的洛伦兹力方向与磁场方向、电流或带电粒子运动方向之间的关系，应用时左手呈伸直状。【典例】如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是()A.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向B．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动C．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动D．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向【解题探究】(1)螺线圈产生的磁场如何判定？(2)通电直导线的磁场如何判定？1.如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体棒ef与导体环接触良好，当ef向右匀速运动时()A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生B．整个环中有顺时针方向的电流C．整个环中有逆时针方向的电流D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流2.如图所示，矩形线框abcd与长直导线在同一平面内，直导线中通有向上的恒定电流I，当矩形线框从长直导线的右侧运动到左侧的过程中线框内感应电流的方向为()A．先dcba，后一直abcdB．先dcba，再abcd，后dcbaC．先abcd，后一直dcbaD．先abcd，再dcba，后abcd【加固训练】1.如图所示电路，若将滑动变阻器滑片向上移动，则a、b环中感应电流的方向是()A．a环顺时针，b环顺时针B．a环顺时针，b环逆时针C．a环逆时针，b环顺时针D．a环逆时针，b环逆时针2．四根同样光滑的细铝杆a、b、c、d放在同一水平桌面上，其中c、d固定，a、b静止地放在c、d杆上，接触良好，O点为回路中心，如图所示，当条形磁铁的一端从O点正上方迅速插向回路时，a、b两杆将()A．保持不动B．分别远离O点C．分别向O点靠近D．因不知磁极的极性，故无法判断【拓展例题】考查内容：楞次定律与能量守恒【典例】如图所示，用一根长为L，质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0≪L。先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦力。下列说法正确的是()A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D．向左摆动进入或离开磁场的过程中，所受安培力方向向右；向右摆动进入或离开磁场的过程中，所受安培力方向向左情境·模型·素养某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下。自行车车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象。探究：(1)图示位置中辐条A点电势和B点电势相比，哪一点电势更高？(2)自行车左车把的电势和右车把的电势相比，哪一点电势更高？2020年4月20日，国内首条中低速磁浮旅游专线——广东清远磁浮首列车开始整车动态调试。如图所示为超导磁浮的示意图，在水平桌面上放置着一个圆柱形磁铁甲，将用高温超导材料制成的超导圆环乙从圆柱形磁铁甲的正上方缓慢下移，由于超导圆环乙跟圆柱形磁铁甲之间有排斥力，结果超导圆环乙悬浮在圆柱形磁铁甲的正上方。若圆柱形磁铁甲的N极朝上，在超导圆环乙放入磁场向下运动的过程中，从上往下看。探究：(1)超导圆环乙中感应电流的方向如何？(2)当超导圆环乙稳定后，感应电流是否存在？课堂检测·素养达标1.如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法中正确的是()A．总是顺时针B．总是逆时针C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针2.如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB与线圈在同一平面内。下列说法正确的是()A．若AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的感应电流B．若AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的感应电流C．若AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的感应电流D．若AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈受到向右的安培力【加固训练】如图，通有恒定电流的固定直导线右侧有一矩形线圈，导线与线圈置于同一光滑水平面。若增大导线中的电流强度，线圈将()A．保持静止 B．发生转动C．向左平移 D．向右平移3.如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈a、b、c、d在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时