人教版(新教材)高中物理选择性必修2学案2：2 1 楞次定律

人教版（新教材）高中物理选择性必修第二册PAGEPAGE12.1．楞次定律〖学习目标〗1通过实验和对实验现象的分析，归纳出感应电流方向与磁场变化方向的关系。2.理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流的方向。3.理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。4.掌握右手定则，并理解右手定则的实质。〖自主学习〗一、楞次定律1．探究感应电流的方向(1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。(2)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。①线圈内磁通量增加时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲逆时针(俯视)乙顺时针(俯视)②线圈内磁通量减少时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙顺时针(俯视)丁逆时针(俯视)(3)实验结论表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向。表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相；当磁铁远离线圈时，两者。2．楞次定律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。二、右手定则1．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个平面内；让磁感线从进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时所指的方向就是感应电流的方向。如图所示。2．适用范围适用于闭合电路部分导体产生感应电流的情况。自我检测1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。 ()(2)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗。 ()(3)右手定则只适用于闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 ()(4)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。 ()(5)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律，又可使用右手定则。 ()2．根据楞次定律可知感应电流的磁场一定()A．阻碍引起感应电流的磁通量 B．与引起感应电流的磁场反向C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．与引起感应电流的磁场方向相同3.如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向右运动时，电流方向为，MN向左运动时，电流方向为。(均选填“M→N”或“N→M”)〖考点剖析〗考点1：楞次定律的理解1．因果关系闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果，即只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。2．楞次定律中“阻碍”的含义〖例1〗关于感应电流，以下说法中正确的是()A．感应电流的方向总是与原电流的方向相反B．感应电流的方向总是与原电流的方向相同C．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化D．感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反考点2：楞次定律的应用楞次定律应用四步曲1．确定原磁场的方向。2．判定产生感应电流的磁通量如何变化(增加还是减少)。3．根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同)。4．判定感应电流的方向。该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”，一原——确定原磁场的方向；二变——确定磁通量是增加还是减少；三感——判断感应电流的磁场方向；四螺旋——用右手螺旋定则判断感应电流的方向。〖例2〗电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电考点3：右手定则的应用1．适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断。2．右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系。(1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动。(2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源。〖例3〗如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，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随堂练习1.如图所示，导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是()A．先abcd，后dcba，再abcd B．先abcd，后dcbaC．始终dcba D．先dcba，后abcd，再dcba2.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．始终有感应电流自a向b流过电流表ⒼB．始终有感应电流自b向a流过电流表ⒼC．先有a→Ⓖ→b方向的感应电流，后有b→Ⓖ→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流3．(多选)如图所示，竖直向下的匀强磁场中，有一个带铜轴的铜盘，用铜刷把盘边缘和轴连接，外接一电流表，当铜盘按图示匀速转动，则()A．Ⓖ中有a→b的电流B．Ⓖ中有b→a的电流C．盘面磁通量不变，不产生感应电流D．有从盘边缘向盘中心的电流4．如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向5．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示方式连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断()A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向

▁▃▅▇█参*考*答*案█▇▅▃▁一、1．(2)①甲：向下、向上乙：向上、向下②丙：向下、向下丁：向上、向上(3)相反相同相斥相吸。2．磁通量的变化。二、1．掌心四指2．切割磁感线自我检测1．(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×2．C感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍磁通量，它和引起感应电流的磁场可以同向，也可以反向。3.N→MM→N〖例1〗C由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内部原磁场的磁通量的变化，故C正确；如果原磁场中的磁通量是增大的，则感应电流的磁场方向就与它相反，来阻碍它的增大，如果原磁场中的磁通量是减小的，则感应电流的磁场方向就与它相同，来阻碍它的减小，故A、B、D错误。〖例2〗D在磁铁自由下落，N极接近线圈上端的过程中，通过线圈的磁通量方向向下且在增大，根据楞次定律可判断出线圈中感应电流的磁场方向向上，利用安培定则可判知线圈中感应电流方向为逆时针(由上向下看)，流过R的电流方向从b到a，电容器下极板带正电。选项D正确。〖例3〗D由右手定则知ef上的电流由e→f，故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选D。随堂练习1.D线框在直导线左侧时，随着线框向右运动，向外的磁通量增加，根据楞次定律线框中感应电流的方向为dcba。在线框的cd边跨过直导线后，如图所示，根据右手定则ab边产生的感应电流方向为a→b，cd边产生的感应电流方向为c→d。线框全部跨过直导线后，随着向右运动，向内的磁通量减少，根据楞次定律知线框中感应电流的方向为dcba。故选项D正确。2.C在条形磁铁进入螺线管过程中，闭合线圈中的磁通量增加，产生感应电流方向为a→Ⓖ→b；当条形磁铁完全进入螺线管，闭合线圈中的磁通量不变，无感应电流产生；在条形磁铁穿出螺线管过程中，闭合线圈中的磁通量减少，产生感应电流方向为b→Ⓖ→a，选项C正确。3．BD沿铜盘半径方向的“铜棒”切割磁感线，由右手定则可判定选项B、D正确．4．D金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS