内容正文:
第二章 电磁感应
课时1 楞次定律
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第二章 电磁感应
5A新学案 物理 · 选择性必修第二册
核心
目标 1. 理解楞次定律,会用楞次定律判断感应电流方向,知道楞次定律是能量守恒的反映.
2. 会用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向,理解右手定则的实质.
必备知识·记忆理解
要点笔记
要点1 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_________
_______.
特别提醒:“阻碍”并不意味着“相反”.感应电流产生磁场的方向和原磁场方向可能同向,也可能反向,需根据磁通量的变化情况判断.
磁通量的
变化
2. 判断感应电流方向的“四步法”
3. 适用范围:一切电磁感应现象.
要点2 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________进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时________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______________产生感应电流的情况.
掌心
四指
切割磁感线
基础内化
1. (2022·广东深圳重点中学高二上期末)如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)( )
A. 沿顺时针方向
B. 先沿顺时针方向后沿逆时针方向
C. 沿逆时针方向
D. 先沿逆时针方向后沿顺时针方向
解析:条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,穿过金属环向右的磁通量一直增大,根据楞次定律可判断,从左向右看,环中的感应电流沿逆时针方向,C正确.
C
2. 闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流,在下列图中,B、v、I方向均正确的是( )
解析:导体棒虽运动,但不切割磁感线,因此无感应电流产生,故A错误;伸开右手时,让磁感线穿过掌心,大拇指方向指向导体棒运动方向,则感应电流方向应沿导线向外,故B错误;导体棒运动方向与磁场方向在一条直线上,导体棒不切割磁感线,因此无感应电流产生,故C错误;根据右手定则可知,掌心向外,大拇指方向指向导体棒运动方向水平向左,则感应电流方向应沿导线向下,故D正确.
D
A B C D
关键能力·分析应用
分类悟法
考向1 楞次定律的理解
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. 考查分析:重点考查“阻碍”的含义及楞次定律中的能量关系.
(2022·安徽六安一中)在电磁感应现象中,下列说法中正确的是( )
A. 感应电流产生的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B. 感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化
C. 闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定产生感应电流
D. 闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
解析:感应电流产生的磁场可能跟原来的磁场方向相反,也可能相同,A错误;根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化,B正确;如果闭合线框全部在匀强磁场中做切割磁感线运动,磁通量不发生变化,不产生感应电流,C错误;闭合线框放在变化的磁场中,若穿过线圈的磁通量没有发生变化,则不能产生感应电流,D错误.
B
考向2 楞次定律的应用
1. 应用楞次定律的基本思路:
2. 上图描述了磁通量变化、磁场方向、感应电流方向三个因素的关系,只要知道了其中任意两个因素,就可以确定第三个因素.
(2022·辽宁葫芦岛高二上期末)如图所示,直导线固定于纸面内,一矩形线框,在纸面内从abcd位置平移到a′b′c′d′位置的过程中,关于线框内产生的感应电流方向,下列说法中正确的是( )
A. 一直逆时针
B. 顺时针→逆时针
C. 逆时针→顺时针→逆时针
D. 顺时针→逆时针→顺时针
D
解析:由安培定则得,恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直纸面向外,右边的磁场方向垂直纸面向里.当线圈向导线靠近时,磁场方向是垂直纸面向外,穿过线圈的磁通量变大,根据楞次定律可知,感应电流方向为顺时针方向;当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合,磁场方向是垂直纸面向外,穿过线圈的磁通量变小,则感应电流方向为逆时针方向;当继续向右运动时,磁场方向是垂直纸面向里,穿过线圈的磁通量变大,由楞次定律可知,感应电