第2章 第1节 科学探究：感应电流的方向(第2课时)-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第1节　科学探究：感应电流的方向(第2课时) 学习目标：1.[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。　2.[科学态度与责任]理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。　3.[科学思维]掌握右手定则，并理解右手定则的实质。 阅读本节教材，回答第29页“问题”并梳理必要知识点。 教材P29问题提示：感应电流的方向与引起感应电流的磁场方向及磁通量的变化有关，可用楞次定律或右手定则判断感应电流的方向。 一、楞次定律 1．实验现象分析 将螺线管与电流表组成闭合回路，分别将条形磁铁的任一极插入、抽出螺线管，如图所示，记录感应电流方向。 　(a)　　　　　　　　　　(b) 图号 磁场 方向 感应电流 的方向 感应电流的 磁场方向 归纳总结 (a) 向下 逆时针 向上 感应电流的磁场阻碍磁通量的增加 (b) 向下 顺时针 向下 感应电流的磁场阻碍磁通量的减少 2.实验结论 当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过螺线管的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。 3．楞次定律 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．(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是(　　) A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左 D．磁场对导体棒CD的作用力向右 BD　[AB棒向右运动时，由右手定则知，感应电流的方向由B→A，故在CD中电流由C→D，A错，B对；再由左手定则判CD所受安培力为向右，C错，D对。] 楞次定律的理解 (教师用书独具)教材P31“迷你实验室”答案提示：强磁体通过铝管时，会产生感应电流，感应电流的磁场阻碍强磁体的下落。 如图所示，将一铜环悬挂在一水平光滑细杆上使其保持静止。用条形磁铁的任一极接近并插入铜环、拔出铜环时会产生什么现象？为什么会产生这种现象？ 提示：通过观察发现，当用条形磁铁的任一极接近并插入铜环时，铜环会向远离该磁极的方向移动，当磁铁从中拔出时，则铜环随磁铁运动。因为感应电流的磁场总是要阻碍磁体和闭合导体间的相对运动。 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 3．“阻碍”的表现 从能量守恒定律的角度，楞次定律可广义地表述为：感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因。常见的情况有三种： (1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)。 (2)阻碍导体的相对运动(来拒去留)。 (3)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)。 4．楞次定律的实质 “阻碍”的结果，是实现了其他形式的能向电能转化，如果没有“阻碍”，将违背能量守恒定律，可以得出总能量增加的错误结论。所以楞次定律体现了在电磁感应现象中能的转化与守恒，能量守恒定律也要求感应电流的方向服从楞次定律。 【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