第二章 1．第2课时　楞次定律（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册【金版新学案】同步导学（人教版2019）

第2课时　楞次定律 【核心素养目标】 物理观念 理解楞次定律和右手定则，会用来判断感应电流的方向。 科学思维 理解楞次定律中“阻碍”的含义，并能应用解决实际问题，获得结论。 科学探究 能根据楞次定律的实验方案探究，进行分析归纳，总结出楞次定律。 科学态度与责任 通过实验和对实验现象的分析体验，归纳出感应电流方向的过程，养成科学探究的精神。 一、影响感应电流方向的因素 　当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相同。 二、楞次定律 1．内容：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。 2．感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果。 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．判断正误 (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。(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)× 2．链接实景 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向右运动或向左运动时，通过MN的电流方向是怎样的？ 提示：　MN向右运动时，电流方向为N→M； MN向左运动时，电流方向为M→N。 学生用书第41页 知识点一　用楞次定律判断感应电流的方向 　 请根据上图中条形磁铁的运动方向及线圈中产生的感应电流的方向，分析感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同？什么时候相反？什么时候相同？ 提示：　不一定，有时相反，有时相同；闭合回路中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；闭合回路中原磁场的磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。 1．因果关系 闭合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，即只有当闭合回路中的原磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。 2．楞次定律中“阻碍”的含义 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是(　　) A．a→b→c→d→a B．d→c→b→a→d C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d [审题指导] (1)选用什么方法判断感应电流方向？ (2)线框的运动过程可分为两段，什么地方为分界线？ (3)线框运动时，磁感线从哪个面进入？磁通量是增加还是减少？ B　[线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应电流的方向为d→c→b→a→d；过最低点所在的竖直线后继续向左摆动过程中，穿过线框平面的磁通量逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的方向仍为d→c→b→a→d，故B正确。] 楞次定律的使用步骤 学生用书第42页 针对练1．(多选)验证楞次定律实验的示意图如图所示，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各选项图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是(　　) CD　[A中N极向下插入线圈，线圈中原磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律知，感应电流产生的磁场方向向上，根据安培定则可知，A错误；B中S极向下，线圈中原磁场方向向上，从线圈中拔出磁铁，磁通量减小，由楞次定律知，感应电流产生的磁场方向向上，再根据安培定则知，B错误；同理可判断C、D正确。] 针对练2． (2022·广东番禺高二期末)闭合线框abcd自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是(　　) A．经过Ⅰ时，a→d→c→b→a B．经过Ⅱ时，a→b→c→d→a C．经过Ⅱ时，无感应电流 D．经过Ⅲ时，a→b→c→d→a C