人教版(新教材)高中物理選擇性必修2學案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PAGEPAGE22.1．楞次定律〖學習目標〗1通過實驗和對實驗現(xiàn)象的分析，歸納出感應電流方向與磁場變化方向的關系。2.理解楞次定律的內容，能運用楞次定律判斷感應電流的方向。3.理解楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的體現(xiàn)。4.掌握右手定則，并理解右手定則的實質?！甲灾鲗W習〗一、楞次定律1．探究感應電流的方向(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，兩者相；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。二、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。自我檢測1．思考判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)感應電流的磁場總是與引起感應電流的磁場方向相反。 ()(2)楞次定律表明感應電流的效果總是與引起感應電流的原因相對抗。 ()(3)右手定則只適用于閉合電路中的部分導體切割磁感線產生感應電流的情況。 ()(4)使用右手定則時必須讓磁感線垂直穿過掌心。 ()(5)任何感應電流方向的判斷既可使用楞次定律，又可使用右手定則。 ()2．根據楞次定律可知感應電流的磁場一定()A．阻礙引起感應電流的磁通量 B．與引起感應電流的磁場反向C．阻礙引起感應電流的磁通量的變化 D．與引起感應電流的磁場方向相同3.如圖所示，光滑平行金屬導軌PP′和QQ′都處于同一水平面內，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中?，F(xiàn)垂直于導軌放置一根導體棒MN，MN向右運動時，電流方向為，MN向左運動時，電流方向為。(均選填“M→N”或“N→M”)〖考點剖析〗考點1：楞次定律的理解1．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〖例1〗關于感應電流，以下說法中正確的是()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考點2：楞次定律的應用楞次定律應用四步曲1．確定原磁場的方向。2．判定產生感應電流的磁通量如何變化(增加還是減少)。3．根據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?！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，下極板帶正電考點3：右手定則的應用1．適用范圍：閉合電路的部分導體切割磁感線產生感應電流方向的判斷。2．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?！祭?〗如圖所示，勻強磁場與圓形導體環(huán)平面垂直，導體ef與環(huán)接觸良好，當ef向右勻速運動時A．圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無感應電流產生B．整個環(huán)中有順時針方向的電流C．整個環(huán)中有逆時針方向的電流D．環(huán)的右側有逆時針方向的電流，環(huán)的左側有順時針方向的電流隨堂練習1.如圖所示，導線框abcd與直導線在同一平面內，直導線通有恒定電流I，在線框由左向右勻速通過直導線的過程中，線框中感應電流的方向是()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一個閉合螺線管，則電路中()A．始終有感應電流自a向b流過電流表?B．始終有感應電流自b向a流過電流表?C．先有a→?→b方向的感應電流，后有b→?→a方向的感應電流D．將不會產生感應電流3．(多選)如圖所示，豎直向下的勻強磁場中，有一個帶銅軸的銅盤，用銅刷把盤邊緣和軸連接，外接一電流表，當銅盤按圖示勻速轉動，則()A．?中有a→b的電流B．?中有b→a的電流C．盤面磁通量不變，不產生感應電流D．有從盤邊緣向盤中心的電流4．如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內，線框與導軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是()A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向5．現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖所示方式連接。在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉。由此可以推斷()A．線圈A向上移動或滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關，都能引起電流計指針向右偏轉C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央D．因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉的方向

▁▃▅▇█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?、向上(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1．(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×2．C感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁通量的變化，而不是阻礙磁通量，它和引起感應電流的磁場可以同向，也可以反向。3.N→MM→N〖例1〗C由楞次定律可知，感應電流的磁場總是阻礙閉合電路內部原磁場的磁通量的變化，故C正確；如果原磁場中的磁通量是增大的，則感應電流的磁場方向就與它相反，來阻礙它的增大，如果原磁場中的磁通量是減小的，則感應電流的磁場方向就與它相同，來阻礙它的減小，故A、B、D錯誤?！祭?〗D在磁鐵自由下落，N極接近線圈上端的過程中，通過線圈的磁通量方向向下且在增大，根據楞次定律可判斷出線圈中感應電流的磁場方向向上，利用安培定則可判知線圈中感應電流方向為逆時針(由上向下看)，流過R的電流方向從b到a，電容器下極板帶正電。選項D正確。〖例3〗D由右手定則知ef上的電流由e→f，故右側的電流方向為逆時針，左側的電流方向為順時針，選D。隨堂練習1.D線框在直導線左側時，隨著線框向右運動，向外的磁通量增加，根據楞次定律線框中感應電流的方向為dcba。在線框的cd邊跨過直導線后，如圖所示，根據右手定則ab邊產生的感應電流方向為a→b，cd邊產生的感應電流方向為c→d。線框全部跨過直導線后，隨著向右運動，向內的磁通量減少，根據楞次定律知線框中感應電流的方向為dcba。故選項D正確。2.C在條形磁鐵進入螺線管過程中，閉合線圈中的磁通量增加，產生感應電流方向為a→?→b；當條形磁鐵完全進入螺線管，閉合線圈中的磁通量不變，無感應電流產生；在條形磁鐵穿出螺線管過程中，閉合線圈中的磁通量減少，產生感應電流方向為b→?→a，選項C正確。3．BD沿銅盤半徑方向的“銅棒”切割磁感線，由右手定則可判定選項B、D正確．4．D金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，閉合回路PQRS中磁場方向垂直紙面向里，磁通量增大，由楞次定律可判斷，閉合回路PQRS中感應電流產生的磁場垂直紙面向外，由安培定則可判斷感應電流方向為逆時針；由于閉合回路PQRS中感應電流產生的磁場方向垂直紙面向外，與原磁場方向相反，則T中磁通量減小，由楞次定律可判斷，T中感應電流產生的磁場方向垂直紙面向里，由安培定則可知T中感應電流方向為順時針，選項D正確．5．B滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，線圈A中電流減小，穿過線圈B中的磁通量減小，閉合電路中產生感應電流，電流表指針向右偏轉。當線圈A中的鐵芯向上拔出或斷開開關時，線圈B中的磁通量均減小，電流計指針均向右偏轉，故選B。2.1．楞次定律〖學習目標〗1通過實驗和對實驗現(xiàn)象的分析，歸納出感應電流方向與磁場變化方向的關系。2.理解楞次定律的內容，能運用楞次定律判斷感應電流的方向。3.理解楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的體現(xiàn)。4.掌握右手定則，并理解右手定則的實質?！甲灾鲗W習〗一、楞次定律1．探究感應電流的方向(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，兩者相；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。二、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。自我檢測1．思考判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)感應電流的磁場總是與引起感應電流的磁場方向相反。 ()(2)楞次定律表明感應電流的效果總是與引起感應電流的原因相對抗。 ()(3)右手定則只適用于閉合電路中的部分導體切割磁感線產生感應電流的情況。 ()(4)使用右手定則時必須讓磁感線垂直穿過掌心。 ()(5)任何感應電流方向的判斷既可使用楞次定律，又可使用右手定則。 ()2．根據楞次定律可知感應電流的磁場一定()A．阻礙引起感應電流的磁通量 B．與引起感應電流的磁場反向C．阻礙引起感應電流的磁通量的變化 D．與引起感應電流的磁場方向相同3.如圖所示，光滑平行金屬導軌PP′和QQ′都處于同一水平面內，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中?，F(xiàn)垂直于導軌放置一根導體棒MN，MN向右運動時，電流方向為，MN向左運動時，電流方向為。(均選填“M→N”或“N→M”)〖考點剖析〗考點1：楞次定律的理解1．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〖例1〗關于感應電流，以下說法中正確的是()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考點2：楞次定律的應用楞次定律應用四步曲1．確定原磁場的方向。2．判定產生感應電流的磁通量如何變化(增加還是減少)。3．根據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?！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，下極板帶正電考點3：右手定則的應用1．適用范圍：閉合電路的部分導體切割磁感線產生感應電流方向的判斷。2．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?！祭?〗如圖所示，勻強磁場與圓形導體環(huán)平面垂直，導體ef與環(huán)接觸良好，當ef向右勻速運動時A．圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無感應電流產生B．整個環(huán)中有順時針方向的電流C．整個環(huán)中有逆時針方向的電流D．環(huán)的右側有逆時針方向的電流，環(huán)的左側有順時針方向的電流隨堂練習1.如圖所示，導線框abcd與直導線在同一平面內，直導線通有恒定電流I，在線框由左向右勻速通過直導線的過程中，線框中感應電流的方向是()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一個閉合螺線管，則電路中()A．始終有感應電流自a向b流過電流表?B．始終有感應電流自b向a流過電流表?C．先有a→?→b方向的感應電流，后有b→?→a方向的感應電流D．將不會產生感應電流3．(多選)如圖所示，豎直向下的勻強磁場中，有一個帶銅軸的銅盤，用銅刷把盤邊緣和軸連接，外接一電流表，當銅盤按圖示勻速轉動，則()A．?中有a→b的電流B．?中有b→a的電流C．盤面磁通量不變，不產生感應電流D．有從盤邊緣向盤中心的電流4．如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內，線框與導軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是()A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向5．現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖所示方式連接。在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉。由此可以推斷()A．線圈A向上移動或滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關，都能引起電流計指針向右偏轉C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央D．因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉的方向

▁▃▅▇█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?、向上(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1．(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×2．C感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁通量的變化，而不是阻礙磁通量，它和引起感應電流的磁場可以同向，也可以反向。3.N→MM→N〖例1〗C由楞次定律可知，感應電流的磁場總是阻礙閉合電路內部原磁場的磁通量的變化，故C正確；如果原磁場中的磁通量是增大的，則感應電流的磁場方向就與它相反，來阻礙它的增大，如果原磁場中的磁通量是減小的，則感應電流的磁場方向就與它相同，來阻礙它的減小，故A、B、D錯誤。〖例2〗D在磁鐵自由下落，N極接近線圈上端的