(教用word)第2章 第1节 科学探究：感应电流的方向-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

第1节　科学探究：感应电流的方向 学业要求＋核心素养 1．理解楞次定律的内容。(物理观念) 2．通过实验探究感应电流的方向。(科学探究) 3．理解右手定则与楞次定律的关系，能区别右手定则和左手定则。(物理观念) 4．能从能量守恒的角度理解楞次定律。(科学思维) 5．会应用楞次定律和右手定则解决有关问题。(物理观念) 一、探究感应电流的方向　楞次定律 1．基础梳理 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。 2．尝试探究 (1)用如图所示装置进行探究感应电流方向的实验，应事先弄清楚哪几个问题？ 提示：线圈的绕向、电流计的指针偏转方向与电流方向的关系。 (2)实验中如何确定电流计中电流的方向与指针偏转方向的关系？ 提示：把一节旧的干电池的一极与电流计一个接线柱相连，另一极用试触法接触电流计的另一个接线柱，观察指针偏转情况。 (3)科学探究 将螺线管与电流计组成闭合回路，如图所示，分别将N极、S极插入、拔出线圈，如图甲、乙、丙、丁所示，并记录感应电流方向。 ①线圈内磁通量增加时的情况 图号 磁场方向 感应电流 的方向(俯视) 感应电流 的磁场方向 甲 a．向下 逆时针 b．向上 乙 c．向上 顺时针 d．向下 ②线圈内磁通量减少时的情况 图号 磁场方向 感应电流 的方向(俯视) 感应电流 的磁场方向 丙 a．向下 顺时针 b．向下 丁 c．向上 逆时针 d．向上 ③归纳结论 当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少。 二、右手定则 1．基础梳理 右手定则：伸开右手，让拇指与其余四指在同一个平面内，使拇指与并拢的四指垂直；让磁感线垂直穿入手心，使拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。 2．尝试探究 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，用一水平向右的力F拉动导体棒MN。 (1)试用右手定则和楞次定律分别判定MN中的感应电流方向。 提示：N→M。 (2)如何判定MN所受的安培力方向？ 提示：用左手定则判定，方向水平向左。 (3)右手定则的适用范围是什么？ 提示：右手定则适用于闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流的情况。 (4)右手定则与楞次定律是什么关系？ 提示：能用右手定则判定的问题一定可以用楞次定律判定，右手定则是楞次定律的一种特殊情况。 (5)右手定则和安培定则的主要区别是什么？ 提示：右手定则判定感应电流的方向，安培定则用来判定电流产生的磁场的方向。 (6)左手定则和右手定则的因果关系分别是什么？ 提示：①因动而生电(v、B→I)——右手定则；②因电而受力(I、B→F安)——左手定则。 1．判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用。 (　　) ×　提示：回路中的“阻碍”作用是由感应电流的磁场产生的，若电路不闭合，就无感应电流产生，因此不会产生阻碍作用。 (2)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。 (　　) ×　提示：原磁场引起回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；原磁场引起回路的磁通量减少时，两磁场方向相同。 (3)引起感应电流的磁场变化很快时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反。 (　　) ×　提示：感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场变化的快慢无关。 (4)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。 (√) 2．关于楞次定律，下列说法正确的是(　　) A．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强 B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱 C．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 D　解析：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁通量的变化，与原磁场的变化无关，原磁场的变化跟磁通量的变化意义是不同的。 3．(多选)一块铜片置于如图所示的磁场中，若用力把铜片从磁场拉出或把它进一步推入，则在这两个过程中有关磁场对铜片的作用力，下列叙述正确的是(　　) A．拉出时是阻力 B．推入时是阻力 C．拉出时不受磁场力 D．推入时不受磁场力 AB　解析：将铜片从磁场中拉出或推入时，磁通量均发生变化，根据楞次定律，磁场对铜片的作用力应阻碍导体和磁场的相对运动，故选项A、B正确。 4．通电长直导线中通有恒定电流I，方向竖直向上，矩形线框与直导线在同一竖直面内，现要使线框中产生如图所示方向的感应电流，则应使线框(　　) A．稍向左平移 B．稍向右平移 C．稍向上平移 D．以直导线为轴匀速转