第2章 第1节 楞次定律（教师用书Word）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

第二章　电磁感应 第1节　楞次定律 [学习目标] 1.通过实验探究影响感应电流方向的因素，归纳感应电流的方向与磁通量变化之间的关系(科学探究).2.掌握楞次定律，理解楞次定律中“阻碍”的含义，能熟练运用楞次定律判断感应电流的方向(物理观念).3.掌握右手定则并能用右手定则判断导线切割磁感线产生的感应电流的方向(科学思维)． 知识点一　影响感应电流方向的因素 1．探究过程 将线圈与电流表组成闭合导体回路，分别将条形磁体的N极、S极插入、抽出线圈，如图1所示，记录感应电流方向如图2所示． 2．实验结论 (1)当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与磁体磁场的方向是相同的，阻碍磁通量的减小． (2)当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体磁场的方向是相反的，阻碍磁通量的增大. 知识点二　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．把磁极插入线圈或从线圈内抽出时，消耗的机械能转化成感应电流的电能. 知识点三　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．判断下列说法的正误． (1)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反．(×) (2)电路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用．(×) (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．(×) (4)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化．(√) 2．某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示a处落至b处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是(C) A．始终顺时针 B．始终逆时针 C．先顺时针再逆时针 D．先逆时针再顺时针 解析　自a点落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律判断知，线圈中感应电流的方向由上向下看为顺时针；自图示位置落至b点时，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律判断知，线圈中感应电流的方向由上向下看为逆时针，选项C正确． 考点一　 实验：探究影响感应电流方向的因素 1．实验原理 (1)由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向． (2)通过实验，观察、分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系． 2．实验器材 条形磁体，线圈，电流表，导线若干，滑动变阻器，开关，干电池，电池盒． 3．实验过程 见课本教材P23中的探究实验． 4．实验结论 感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化． 5．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，要用试触法并减小电流大小，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)完成一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作． 【例题1】 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置． (1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插人B线圈中，电流计指针将______(选填“向左偏”或“向右偏”)，A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将______(选填“向左偏”或“向右偏”)． (2)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是______(填图中仪器的字母)． 解析　(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过B线圈的磁通量增加时，电流计指针向右偏，合上开关后，A线圈迅速插入B线圈中时，穿过B线圈的磁通量增加，灵敏电流计的指针将向右偏；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，A线圈中电流减小，穿过B线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏． (2)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是B线圈． 答案　(1)向右偏　向左偏　(2)B 【变式1】 (1)如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置． ①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将______偏转(选填“向左”“向右”或“不”)； ②连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是______； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．变阻器的滑片向左滑动 D．断开开关S瞬间 (2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所