2.1 楞次定律-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教版2019选择性必修第二册）

2.1楞次定律 基础导学 要点一、探究感应电流的方向 1．实验探究 将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将N极、S极插入、抽出线圈，如图所示，记录感应电流方向如下 (1)观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况，并将结果填入表格． 甲 乙 丙 丁 条形磁体运动的情况 N极向下插入线圈 S极向下插入线圈 N极朝下时拔出线圈 S极朝下时拔出线圈 原磁场方向(“向上”或“向下”) 穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或“减少”) 感应电流的方向(在螺线管上方俯视) 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 感应电流的磁场方向(“向上”或“向下”) 原磁场与感应电流磁场方向的关系 (2)整理器材． 四、实验结果分析 根据上表记录，得到下述结果： 甲、乙两种情况下，磁通量都增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少． 实验结论：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． 五、注意事项 1．确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时，要用试触法并注意减小电流强度，防止电流过大或通电时间过长损坏电流表． 2．电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计． 3．实验前设计好表格，并明确线圈的绕线方向． 4．按照控制变量的思想进行实验． 5．进行一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作． 要点二、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．从能量角度理解楞次定律 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，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的电能． 要点三、右手定则 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． 要点突破 突破一：正确理解楞次定律中的“阻碍”一词 1．弄清“阻碍”的几个层次 谁在阻碍 “感应电流的磁场”在阻碍 阻碍什么 阻碍的是“引起感应电流的磁场的磁通量的变化”，而不是阻碍的引起感应电流的磁场、也不是阻碍的引起感应电流的磁通量 如何阻碍 磁通量增加时，阻碍其增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，起抵消作用；磁通量减少时，阻碍其减少，感应电流的磁场与原磁场方向一致，起补偿作用． 为何阻碍 (原)磁场的磁通量发生了变化． 结果如何 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续进行，最终结果不受影响 2.阻碍的几种表现 (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)回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化． 3．弄清阻碍与“阻止”、“相反”的区别 (1)阻碍不是阻止，最终引起感应电流的磁通量还是发生了变化，是“阻而未止”． (2)阻碍不等同相反，当引起感应电流的磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当引起感应电流的磁通量减少时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同(增反减同)． (3)阻碍的是导体与磁体的相对运动，而不是阻碍导体或磁体的运动． 突破二：楞次定律与右手定则的区别及联系 楞次定律 右手定则 区别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导线 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 应用 用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 用于导体切割磁感线产生电磁感应的现象较方便 联系 右手定则是楞次定律的特例 突破三：右手定则与左手定则的比较 比较项目 右手定则 左手定则 作用 判断感应电流方向 判断通电导体所受磁场力的方向 图例     因果关系 运动→电流 电流→运动 应用实例 发电机 电动机 典例精析 题型一：利用楞次定律判断感应电流方向 例一．如右图所示，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 变式迁移1：如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，