第二章 1 楞次定律-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】人教版选择性必修 第二册 新课标辅导

1　楞次定律 [学业要求与核心素养] 1．通过实验探究归纳出判断感应电流方向的规律——楞次定律。 2．理解楞次定律中“阻碍”的含义，能熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。 3．理解楞次定律符合能量守恒定律，明确能量转化的方向。 一、影响感应电流方向的因素 实验探究： 将螺丝管与电流计组成闭合回路，如图2－1－1所示，分别将N极、S极插入、拔出线圈，如图2－1－2所示，记录感应电流方向如下： 图2－1－1 图2－1－2 (1)线圈内磁通量增加时的情况 图号 磁体的磁场方向 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 磁体的磁场方向 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 实验结论： (1)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。 (2)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。 二、楞次定律 1．内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 2．理解：当磁铁靠近导体线圈上端时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，由于同名磁极相互排斥，阻碍磁铁相对线圈向下运动；当磁铁远离线圈上端时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，由于异名磁极相互吸引，阻碍磁铁相对线圈向上运动。 三、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。 2．适用情况：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。 3．当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向，即感应电动势的方向(注意等效电源内部感应电流方向，由负极指向正极)。 |自我诊断| 1．判断下列说法的正误。 (1)当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。(×) (2)当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。(√) (3)在楞次定律中，阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身。(√) (4)感应电流的磁场总是阻碍磁通量，与磁通量方向相反。(×) (5)感应电流的磁场可阻止原磁场的变化。(×) (6)在电磁感应现象中，感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化。(√) (7)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。(×) 2．如图2－1－3所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏。电路稳定后，若向左移动滑动滑片，此过程中电流表指针向右偏转；若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向左偏转。(均选填“左”或“右”) 图2－1－3 知识点一　对楞次定律的理解 [问题探究] 绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套有一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示。线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起。请回答： 图2－1－4 (1)闭合开关瞬间穿过铝环的磁通量如何变化？ 答：增加。 (2)铝环跳起的原因是什么？ 答：铝环中产生感应电流，感应电流的磁场与线圈中的磁场相互排斥，所以铝环跳起。 [归纳升华] 1．因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因。 2．对“阻碍”的理解： 3．“阻碍”的表现形式： (1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)。 (2)阻碍导体和磁体间的相对运动(来拒去留)。 (3)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)。 [例1]　一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，由图2－1－5示位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ。在这个过程中，线圈中感应电流 图2－1－5 A．沿abcd流动 B．沿dcba流动 C．从Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动 D．从Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动 [解析]　侧视图如图所示，从Ⅰ到Ⅱ向上的磁通量减少，据楞次定律的“增反减同”可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向上，用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)，即沿abcd流动。同理可以判断：从Ⅱ到Ⅲ向下磁通量增加，由楞次定律可得：线圈中感应电流产生的磁场方向向上，感应电流的方向沿abcd流动，故选A。 [答案]　A 核心素养·思维升华 应用楞次定律的思路 ●针对训练 1．如图2－1－6所示的电路中，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的方形导线框，下列判断正确的是 图2－1－6 A．磁铁经过图中位置1时，线框中感应电流沿abcd方向，经过位置2时沿adcb方向 B．磁铁经过图中位置