人教版(新教材)高中物理選擇性必修2學(xué)案2：2 1 楞次定律

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE12.1．楞次定律〖學(xué)習(xí)目標(biāo)〗1通過(guò)實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，歸納出感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)變化方向的關(guān)系。2.理解楞次定律的內(nèi)容，能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。3.理解楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的體現(xiàn)。4.掌握右手定則，并理解右手定則的實(shí)質(zhì)?！甲灾鲗W(xué)習(xí)〗一、楞次定律1．探究感應(yīng)電流的方向(1)實(shí)驗(yàn)器材：條形磁鐵、電流表、線圈、導(dǎo)線、一節(jié)干電池(用來(lái)查明線圈中電流的流向與電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系)。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如圖所示，在四種情況下，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入下表。①線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況圖號(hào)磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向甲逆時(shí)針(俯視)乙順時(shí)針(俯視)②線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況圖號(hào)磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向丙順時(shí)針(俯視)丁逆時(shí)針(俯視)(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表述一：當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向；當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向。表述二：當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，兩者相；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，兩者。2．楞次定律感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的。二、右手定則1．內(nèi)容伸開(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。如圖所示。2．適用范圍適用于閉合電路部分導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。自我檢測(cè)1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反。 ()(2)楞次定律表明感應(yīng)電流的效果總是與引起感應(yīng)電流的原因相對(duì)抗。 ()(3)右手定則只適用于閉合電路中的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。 ()(4)使用右手定則時(shí)必須讓磁感線垂直穿過(guò)掌心。 ()(5)任何感應(yīng)電流方向的判斷既可使用楞次定律，又可使用右手定則。 ()2．根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定()A．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 B．與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)反向C．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 D．與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同3.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，MN向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流方向?yàn)?，MN向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流方向?yàn)椤?均選填“M→N”或“N→M”)〖考點(diǎn)剖析〗考點(diǎn)1：楞次定律的理解1．因果關(guān)系閉合導(dǎo)體回路中原磁通量的變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，而感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的產(chǎn)生是感應(yīng)電流存在的結(jié)果，即只有當(dāng)閉合導(dǎo)體回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，才會(huì)有感應(yīng)電流的磁場(chǎng)出現(xiàn)。2．楞次定律中“阻礙”的含義〖例1〗關(guān)于感應(yīng)電流，以下說(shuō)法中正確的是()A．感應(yīng)電流的方向總是與原電流的方向相反B．感應(yīng)電流的方向總是與原電流的方向相同C．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙閉合電路內(nèi)原磁場(chǎng)的磁通量的變化D．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與原線圈內(nèi)的磁場(chǎng)方向相反考點(diǎn)2：楞次定律的應(yīng)用楞次定律應(yīng)用四步曲1．確定原磁場(chǎng)的方向。2．判定產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量如何變化(增加還是減少)。3．根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(增反減同)。4．判定感應(yīng)電流的方向。該步驟也可以簡(jiǎn)單地描述為“一原二變?nèi)兴穆菪?，一原——確定原磁場(chǎng)的方向；二變——確定磁通量是增加還是減少；三感——判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向；四螺旋——用右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向?！祭?〗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(kāi)始自由下落，在N極接近線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)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，下極板帶正電考點(diǎn)3：右手定則的應(yīng)用1．適用范圍：閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判斷。2．右手定則反映了磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和電流方向三者之間的相互垂直關(guān)系。(1)大拇指的方向是導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向，既可以是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而磁場(chǎng)未動(dòng)，也可以是導(dǎo)體未動(dòng)而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，還可以是兩者以不同速度同時(shí)運(yùn)動(dòng)。(2)四指指向電流方向，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源?！祭?〗如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)A．圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生B．整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰿．整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鱀．環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏麟S堂練習(xí)1.如圖所示，導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流I，在線框由左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流的方向是()A．先abcd，后dcba，再abcd B．先abcd，后dcbaC．始終dcba D．先dcba，后abcd，再dcba2.如圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過(guò)一個(gè)閉合螺線管，則電路中()A．始終有感應(yīng)電流自a向b流過(guò)電流表?B．始終有感應(yīng)電流自b向a流過(guò)電流表?C．先有a→?→b方向的感應(yīng)電流，后有b→?→a方向的感應(yīng)電流D．將不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流3．(多選)如圖所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)帶銅軸的銅盤(pán)，用銅刷把盤(pán)邊緣和軸連接，外接一電流表，當(dāng)銅盤(pán)按圖示勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()A．?中有a→b的電流B．?中有b→a的電流C．盤(pán)面磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流D．有從盤(pán)邊緣向盤(pán)中心的電流4．如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說(shuō)法正確的是()A．PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?，T中沿逆時(shí)針?lè)较駼．PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?，T中沿順時(shí)針?lè)较駽．PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较颍琓中沿逆時(shí)針?lè)较駾．PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?，T中沿順時(shí)針?lè)较?．現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)按如圖所示方式連接。在開(kāi)關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷()A．線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央D．因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁一、1．(2)①甲：向下、向上乙：向上、向下②丙：向下、向下?。合蛏稀⑾蛏?3)相反相同相斥相吸。2．磁通量的變化。二、1．掌心四指2．切割磁感線自我檢測(cè)1．(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×2．C感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，而不是阻礙磁通量，它和引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可以同向，也可以反向。3.N→MM→N〖例1〗C由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙閉合電路內(nèi)部原磁場(chǎng)的磁通量的變化，故C正確；如果原磁場(chǎng)中的磁通量是增大的，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向就與它相反，來(lái)阻礙它的增大，如果原磁場(chǎng)中的磁通量是減小的，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向就與它相同，來(lái)阻礙它的減小，故A、B、D錯(cuò)誤?！祭?〗D在磁鐵自由下落，N極接近線圈上端的過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁通量方向向下且在增大，根據(jù)楞次定律可判斷出線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，利用安培定則可判知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針(由上向下看)，流過(guò)R的電流方向從b到a，電容器下極板帶正電。選項(xiàng)D正確。〖例3〗D由右手定則知ef上的電流由e→f，故右側(cè)的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，左側(cè)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，選D。隨堂練習(xí)1.D線框在直導(dǎo)線左側(cè)時(shí)，隨著線框向右運(yùn)動(dòng)，向外的磁通量增加，根據(jù)楞次定律線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cba。在線框的cd邊跨過(guò)直導(dǎo)線后，如圖所示，根據(jù)右手定則ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b，cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閏→d。線框全部跨過(guò)直導(dǎo)線后，隨著向右運(yùn)動(dòng)，向內(nèi)的磁通量減少，根據(jù)楞次定律知線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cba。故選項(xiàng)D正確。2.C在條形磁鐵進(jìn)入螺線管過(guò)程中，閉合線圈中的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍→?→b；當(dāng)條形磁鐵完全進(jìn)入螺線管，閉合線圈中的磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；在條形磁鐵穿出螺線管過(guò)程中，閉合線圈中的磁通量減少，產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閎→?→a，選項(xiàng)C正確。3．BD沿銅盤(pán)半徑方向的“銅棒”切割磁感線，由右手定則可判定選項(xiàng)B、D正確．4．D金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間，閉合回路PQRS中磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁通量增大，由楞次定律可判斷，閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，由安培定則可判斷感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；由于閉合回路PQRS