第2章 1.楞次定律— 2020-2021同步新教材人教版（2019）高中物理选择性必修第二册讲义

1．楞次定律 学习目标：1.[科学探究]掌握右手定则，并理解右手定则的实质。　2.[科学思维]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.[科学态度和责任]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。　4.[物理观念]理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。 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 向下 逆时针(俯视) 向上 乙 向上 顺时针(俯视) 向下 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 向下 顺时针(俯视) 向下 丁 向上 逆时针(俯视) 向上 (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相反；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相同。 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。 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磁通量的变化。 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；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指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切割磁感线产生感应电流的情况。 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 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.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”) [答案]　N→M　M→N 楞次定律的理解 按图将磁铁从线圈中插入和拔出，引导学生观察现象，提出： 1．为什么在线圈内有电流？ 2．插入和拔出磁铁时，电流方向一样吗？为什么？ 提示：1.闭合回路磁通量变化　2.相反，磁通量变化不一样 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】　关于楞次定律，下列说法正确的是(　　) A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用 C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化 A　[感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误；当原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项D错误。] 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 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。] 楞次定律的应用 法拉第最初发现电磁感应现象的实验