新教材2023年秋高中物理第2章電磁感應1.楞次定律學生用書無答案新人教版選擇性必修第二冊

1．楞次定律1．理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映，會用楞次定律判斷感應電流方向。2．理解右手定則，知道右手定則是楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式，會用右手定則判斷感應電流方向。3．經歷推理分析得出楞次定律的過程，體會歸納推理的方法。4．經歷實驗探究得出楞次定律的過程，提升科學探究的能力。楞次定律的理解和應用1．探究影響感應電流方向的因素(1)實驗器材：條形磁鐵、電流表、線圈、導線、一節(jié)干電池(用來查明線圈中電流的流向與電流表中指針偏轉方向的關系)。(2)實驗現(xiàn)象：如圖所示，在四種情況下，將實驗結果填入下表。①線圈內磁通量增加時的情況圖號磁場方向感應電流的方向感應電流的磁場方向甲________逆時針(俯視)________乙________順時針(俯視)________②線圈內磁通量減少時的情況圖號磁場方向感應電流的方向感應電流的磁場方向丙________順時針(俯視)________丁________逆時針(俯視)________(3)實驗結論表述一：當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向________；當穿過線圈的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場的方向________。表述二：當磁鐵靠近線圈時，兩者________；當磁鐵遠離線圈時，兩者________。2．楞次定律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________。閉合回路磁通量變化產生感應電流，即產生了電能，是其他形式的能轉化成電能的過程。如圖所示是一對同軸螺線管，圖中螺線管A中的電流方向用“·”和“×”表示，請畫出螺線管A的磁感線。問題1螺線管A內部磁感線的方向如何？問題2如果螺線管A中的電流增大，則螺線管B中的感應電流是什么方向？1．楞次定律中的因果關系閉合導體回路中原磁通量的變化是產生感應電流的原因，而感應電流的磁場的產生是感應電流存在的結果，即只有當閉合導體回路中的磁通量發(fā)生變化時，才會有感應電流的磁場出現(xiàn)。2．楞次定律中“阻礙”的含義“阻礙”不是“阻止”。引起感應電流的磁場仍然變化了，是阻而未止?！白璧K”并不意味著“相反”，當磁通量減小時，“阻礙”意味著“相同”。3．楞次定律應用的四步(1)確定原磁場的方向。(2)判定產生感應電流的原磁場磁通量如何變化(增加還是減少)。(3)根據(jù)楞次定律確定感應電流的磁場方向(增反減同)。(4)判定感應電流的方向。該步驟也可以簡單地描述為“一原二變三感四螺旋”：一原——確定原磁場的方向；二變——確定磁通量是增加還是減少；三感——判斷感應電流的磁場方向；四螺旋——用右手螺旋定則判斷感應電流的方向。對楞次定律的理解【典例1】關于楞次定律，下列說法正確的是()A．感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化B．閉合電路的一部分導體在磁場中運動時，必受磁場阻礙作用C．原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場同向D．感應電流的磁場總是跟原磁場反向，阻礙原磁場的變化[跟進訓練]1．關于感應電流，以下說法正確的是()A．感應電流的方向總是與原電流的方向相反B．感應電流的方向總是與原電流的方向相同C．感應電流的磁場總是阻礙閉合電路內原磁場的磁通量的變化D．感應電流的磁場總是與原線圈內的磁場方向相反楞次定律的應用【典例2】電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A．從a到b，上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a，下極板帶正電[思路點撥]明確穿過線圈的磁[聽課記錄][一題多變]上例中，若條形磁鐵穿過線圈，在S極離開線圈下端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是怎樣的？[跟進訓練]2．(2022·廣東恩平黃岡實驗中學高二階段練習)如圖所示，帶絕緣皮的長直導線MN置于圓形金屬線圈上，線圈被導線分成上下面積不相等的兩部分，導線中通入由M到N的電流，當電流逐漸增大時，線圈中()A．磁通量變化量為零B．不會產生感應電流C．有感應電流，方向為順時針D．有感應電流，方向為逆時針右手定則1．內容伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從________進入，并使拇指指向導線運動的方向，這時________所指的方向就是感應電流的方向。如圖所示。2．適用范圍適用于閉合電路部分導體________產生感應電流的情況。如圖所示，假定導體棒CD向右運動。問題1我們研究的是哪個閉合導體回路？問題2當導體棒CD向右運動時，穿過這個閉合導體回路的磁通量是增大還是減小？問題3感應電流的磁場應該是沿哪個方向的？問題4導體棒CD中的感應電流是沿哪個方向的？1．右手定則反映了磁場方向、導體運動方向和電流方向三者之間的相互垂直關系(1)大拇指的方向是導體相對磁場切割磁感線的運動方向，既可以是導體運動而磁場未動，也可以是導體未動而磁場運動，還可以是兩者以不同速度同時運動。(2)四指指向電流方向，切割磁感線的導體相當于電源。2．楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系楞次定律右手定則區(qū)別研究對象整個閉合回路閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導體適用范圍各種電磁感應現(xiàn)象只適用于部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況應用用于磁感應強度B隨時間變化而產生的電磁感應現(xiàn)象較方便用于導體切割磁感線產生的電磁感應現(xiàn)象較方便聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例【典例3】(2022·湖北高二期中)如圖所示，在一根軟鐵棒上繞有一組線圈，a、c是線圈的兩端，b為中心抽頭。把a端和b抽頭分別接到兩條平行金屬導軌上，導軌間有勻強磁場，方向垂直于導軌所在紙面向里。金屬棒PQ在外力作用下左右運動，運動過程中保持與導軌垂直，且兩端與導軌始終接觸良好。若PQ運動過程中，a、c的電勢都比b點的電勢高，則PQ可能的運動情況為()A．向左減速運動 B．向右減速運動C．向左勻速運動 D．向右勻速運動[聽課記錄][跟進訓練]3．(2022·河南宜陽第一高級中學高二階段練習)一接有電壓表的矩形線圈abcd在勻強磁場中向右做勻速運動，如圖所示，下列說法正確的是()A．線圈中有感應電流，有感應電動勢B．線圈中無感應電流，也無感應電動勢C．線圈中無感應電流，有感應電動勢D．線圈中無感應電流，但電壓表有示數(shù)1．下列選項是某同學記錄的演示楞次定律的實驗筆記，經檢查，不符合實驗事實的是()線圈與條形磁鐵相互排斥線圈與條形磁鐵相互吸引AB線圈與條形磁鐵相互排斥線圈與條形磁鐵相互吸引CD2．下列圖中表示閉合電路中的一部分導體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，導體ab上的感應電流方向為a→b的是()ABCD3．(多選)如圖所示，MN、PQ是間距為l的平行金屬導軌，置于磁感應強度為B、方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導軌接觸良好、有效阻值為R的金屬導線ab垂直導軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動，則(不計導軌電阻)()A．通過電阻R的電流方向為P→R→MB．通過電阻R的電流方向為M→R→PC．a端電勢比b端高D．a端電勢比b端低4．如圖所示，a、b、c三個上下平行的圓形線圈同