人教版(新教材)高中物理選擇性必修2學(xué)案1：2 1 楞次定律

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE22.1楞次定律學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解楞次定律實(shí)驗(yàn)探究過程。2.理解楞次定律的內(nèi)容，能運(yùn)用楞次定律判斷電流方向，解答有關(guān)問題。3.掌握右手定則，會(huì)用右手定則判斷電流方向。新知預(yù)習(xí)1．楞次定律的實(shí)驗(yàn)探究(1)探究過程將螺線管與電流計(jì)組成閉合導(dǎo)體回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如圖Ⅰ所示，記錄感應(yīng)電流方向如圖Ⅱ所示。ⅠⅡ(2)現(xiàn)象分析①線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況圖號(hào)磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向a逆時(shí)針(俯視)b順時(shí)針(俯視)②線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況圖號(hào)磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向c向下順時(shí)針(俯視)d向上逆時(shí)針(俯視)(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向；當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向。想一想：感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)？2．楞次定律的內(nèi)容(1)楞次定律的內(nèi)容感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的。(2)右手定則①使用范圍：判定閉合導(dǎo)體回路中的一部分做運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向；②使用方法：伸開右手，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。判斷：1．可用楞次定律判斷恒定電流產(chǎn)生磁場的方向()2．可用右手定則判斷通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向()3．判斷感應(yīng)電流的方向只能用右手定則()考點(diǎn)解讀一：楞次定律的理解和應(yīng)用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)電流的磁場的出現(xiàn)是感應(yīng)電流存在的結(jié)果。2．對(duì)“阻礙”的理解3．“阻礙”的表現(xiàn)形式(1)就磁通量而言，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化(增反減同)。(2)由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電流的效果阻是礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)(來拒去留)。(3)電磁感應(yīng)致使回路面積有變化趨勢時(shí)，則面積收縮或擴(kuò)張是為了阻礙回路磁通量的變化(增縮減擴(kuò))。例1：如圖所示，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中()A．感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針B．感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針C．感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針再順時(shí)針D．感應(yīng)電流方向一直是順時(shí)針針對(duì)練習(xí)1：（多選）如圖所示，通電直導(dǎo)線L和平行直導(dǎo)線放置的閉合導(dǎo)體框abcd，當(dāng)通電導(dǎo)線L運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說法正確的是()A．當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB．當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaC．當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaD．當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba

考點(diǎn)解讀二：楞次定律和右手定則1．楞次定律與右手定則的區(qū)別和聯(lián)系定則項(xiàng)目楞次定律右手定則區(qū)別研究對(duì)象整個(gè)閉合導(dǎo)體回路閉合導(dǎo)體回路的一部分適用范圍磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種變化情況一段導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)聯(lián)系右手定則是楞次定律的特殊情況2.右手定則和左手定則的對(duì)分析定則項(xiàng)目右手定則左手定則作用判斷磁場B、速度v、感應(yīng)電流I三者的方向關(guān)系判斷磁場B、電流I、磁場力F三者的方向關(guān)系已知條件運(yùn)動(dòng)方向、磁場方向、感應(yīng)電流方向任知其中二個(gè)電流方向、磁場方向、磁場力方向任知二個(gè)圖例因果關(guān)系因動(dòng)而電因電而動(dòng)應(yīng)用實(shí)例發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)例2：（多選）如圖所示，光滑固定的導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)()A．p、q將互相靠攏B．p、q將互相遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為重力加速度gD．磁鐵的加速度小于重力加速度g針對(duì)練習(xí)2．（多選）如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有能夠自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A．向右加速運(yùn)動(dòng)B．向左加速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)動(dòng)鞏固練習(xí)1．根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的磁場一定是()A．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B．與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反C．阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化D．與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同2．某磁場磁感線如圖所示，有一銅線圈自圖示A處落至B處，在下落過程中，自上向下看，線圈中的感應(yīng)電流方向是()A．始終順時(shí)針B．始終逆時(shí)針C．先順時(shí)針再逆時(shí)針D．先逆時(shí)針再順時(shí)針3.如圖所示，兩個(gè)相同的輕質(zhì)鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當(dāng)一條形磁鐵向左運(yùn)動(dòng)靠近兩環(huán)時(shí)，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()A．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距增大B．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距減小C．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距減小D．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距增大4．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動(dòng)。金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面。則線框中感應(yīng)電流的方向是()A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁1．(2)①a：向下向上b：向上向下②c：向下d：向上(3)相反；相同想一想：通過上面的實(shí)驗(yàn)探究可知，感應(yīng)電流的方向，由原磁場的方向及該磁場變化的特點(diǎn)共同決定。2．(1)磁通量的變化(2)①切割磁感線②掌心，四指判斷：1．(×)2．(×)3．(×)例1A〖解析〗在豎直虛線左側(cè)，圓環(huán)向右擺時(shí)磁通量增加，由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反，由安培定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；擺過豎直虛線時(shí)，環(huán)中磁通量左減右增相當(dāng)于方向向外的增大，因此感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向；在豎直虛線右側(cè)向右擺動(dòng)時(shí)，環(huán)中磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向，可知感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，因此只有A項(xiàng)正確。針對(duì)練習(xí)1.AD〖解析〗當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí)，閉合導(dǎo)體框abcd中磁場減弱，磁通量減少，abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的減少，由于導(dǎo)線L在abcd中磁場方向垂直紙面向里，所以abcd中感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)為垂直紙面向里，由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí)，閉合電路abcd中磁場增強(qiáng)，磁通量增加，abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的增加，可知感應(yīng)電流的磁場為垂直紙面向外，再由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，C錯(cuò)誤，D正確。例2：AD〖解析〗條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)，穿過閉合回路中的磁通量將增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場將阻礙這一磁通量的增加，具體表現(xiàn)應(yīng)為：使回路面積減小，延緩磁通量的增加；對(duì)磁鐵產(chǎn)生向上的磁場力，延緩磁鐵的下落。故選項(xiàng)A、D正確。針對(duì)練習(xí)2：BC〖解析〗MN在磁場力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知MN中感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒑→N，由安培定則可得L1中感應(yīng)電流的磁場方向向上，由楞次定律知，若穿過L1的原磁場向上，則該磁場應(yīng)減弱，若穿過L1的原磁場向下，則該磁場應(yīng)增大，即L2中感應(yīng)電流的磁場應(yīng)向上減弱或向下增大，若PQ向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知PQ中的感應(yīng)電流的方向是由Q→P，L2中感應(yīng)電流的磁場向上，要使其減弱則PQ應(yīng)減速運(yùn)動(dòng)；同理PQ向左運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)做加速運(yùn)動(dòng)。鞏固練習(xí)1．C〖解析〗感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。2．C〖解析〗自A點(diǎn)落至圖示位置時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，由楞次定律判斷知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，自圖示位置落至B點(diǎn)時(shí)，穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律判斷知，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，C項(xiàng)正確。3．B〖解析〗當(dāng)條形磁鐵向左靠近兩環(huán)時(shí)，兩環(huán)中的磁通量都增加，根據(jù)楞次定律，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)都要阻礙磁鐵相對(duì)環(huán)的運(yùn)動(dòng)，即阻礙“靠近”，那么兩環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)。又因?yàn)閮森h(huán)中的感應(yīng)電流方向相同，兩環(huán)相互吸引，因而兩環(huán)間距離要減小，B正確。4．B〖解析〗如題圖，磁場方向向上，開始磁通量減小，后來磁通量增大，由“增反減同”可知電流方向是d→c→b→a→d，B正確。2.1楞次定律學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解楞次定律實(shí)驗(yàn)探究過程。2.理解楞次定律的內(nèi)容，能運(yùn)用楞次定律判斷電流方向，解答有關(guān)問題。3.掌握右手定則，會(huì)用右手定則判斷電流方向。新知預(yù)習(xí)1．楞次定律的實(shí)驗(yàn)探究(1)探究過程將螺線管與電流計(jì)組成閉合導(dǎo)體回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如圖Ⅰ所示，記錄感應(yīng)電流方向如圖Ⅱ所示。ⅠⅡ(2)現(xiàn)象分析①線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況圖號(hào)磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向a逆時(shí)針(俯視)b順時(shí)針(俯視)②線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況圖號(hào)磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向c向下順時(shí)針(俯視)d向上逆時(shí)針(俯視)(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向；當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向。想一想：感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)？2．楞次定律的內(nèi)容(1)楞次定律的內(nèi)容感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的。(2)右手定則①使用范圍：判定閉合導(dǎo)體回路中的一部分做運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向；②使用方法：伸開右手，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。判斷：1．可用楞次定律判斷恒定電流產(chǎn)生磁場的方向()2．可用右手定則判斷通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向()3．判斷感應(yīng)電流的方向只能用右手定則()考點(diǎn)解讀一：楞次定律的理解和應(yīng)用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)電流的磁場的出現(xiàn)是感應(yīng)電流存在的結(jié)果。2．對(duì)“阻礙”的理解3．“阻礙”的表現(xiàn)形式(1)就磁通量而言，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化(增反減同)。(2)由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電流的效果阻是礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)(來拒去留)。(3)電磁感應(yīng)致使回路面積有變化趨勢時(shí)，則面積收縮或擴(kuò)張是為了阻礙回路磁通量的變化(增縮減擴(kuò))。例1：如圖所示，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中()A．感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針B．感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針C．感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針再順時(shí)針D．感應(yīng)電流方向一直是順時(shí)針針對(duì)練習(xí)1：（多選）如圖所示，通電直導(dǎo)線L和平行直導(dǎo)線放置的閉合導(dǎo)體框abcd，當(dāng)通電導(dǎo)線L運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說法正確的是()A．當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB．當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaC．當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaD．當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba

考點(diǎn)解讀二：楞次定律和右手定則1．楞次定律與右手定則的區(qū)別和聯(lián)系定則項(xiàng)目楞次定律右手定則區(qū)別研究對(duì)象整個(gè)閉合導(dǎo)體回路閉合導(dǎo)體回路的一部分適用范圍磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種變化情況一段導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)聯(lián)系右手定則是楞次定律的特殊情況2.右手定則和左手定則的對(duì)分析定則項(xiàng)目右手定則左手定則作用判斷磁場B、速度v、感應(yīng)電流I三者的方向關(guān)系判斷磁場B、電流I、磁場力F三者的方向關(guān)系已知條件運(yùn)動(dòng)方向、磁場方向、感應(yīng)電流方向任知其中二個(gè)電流方向、磁場方向、磁場力方向任知二個(gè)圖例因果關(guān)系因動(dòng)而電因電而動(dòng)應(yīng)用實(shí)例發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)例2：（多選）如圖所示，光滑固定的導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)()A．p、q將互相靠攏B．p、q將互相遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為重力加速度gD．磁鐵的加速度小于重力加速度g針對(duì)練習(xí)2．（多選）如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有能夠自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A．向右加速運(yùn)動(dòng)B．向左加速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)動(dòng)鞏固練習(xí)1．根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的磁場一定是()A．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B．與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反C．阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化D．與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同2．某磁場磁感線如圖所示，有一銅線圈自圖示A處落至B處，在下落過程中，自上向下看，線圈中的感應(yīng)電流方向是()A．始終順時(shí)針B．始終逆時(shí)針C．先順時(shí)針再逆時(shí)針D．先逆時(shí)針再順時(shí)針3.如圖所示，兩個(gè)相同的輕質(zhì)鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當(dāng)一條形磁鐵向左運(yùn)動(dòng)靠近兩環(huán)時(shí)，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()A．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距增大B．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距減小C．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距減小D．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距增大4．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動(dòng)。金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面。則線框中感應(yīng)電流的方向是()A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁1．(2)①a：向下向上b：向上向下②c：向下d：向上(3)相反；相同想一想：通過上面的實(shí)驗(yàn)探究可知，感應(yīng)電流的方向，由原磁場的方向及該磁場變化的特點(diǎn)共同決定。2．(1)磁通量的變化(2)①切割磁感線②掌心，四指判斷：1．(×)2．(×)3．(×)例1A〖解析〗在豎直虛線左側(cè)，圓環(huán)向右擺時(shí)磁通量增加，由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反，由安培定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；擺過豎直虛線時(shí)，環(huán)中磁通量左減右增相當(dāng)于方向向外的增大，因此感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向；在豎直虛線右側(cè)向右擺動(dòng)時(shí)，環(huán)中磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向，可知感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，因此只有A項(xiàng)正確。針對(duì)練習(xí)1.AD〖解析〗當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí)，閉合導(dǎo)體框abcd中磁場減弱，磁通量減少，abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的減少，由于導(dǎo)線L在abcd中磁場方向垂直紙面向里，所以abcd中感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)為垂直紙面向里，由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí)，閉合電路abcd中磁場增強(qiáng)，磁通量增加，abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流