2.1楞次定律-2023-2024学年高二物理备课必备讲义（人教版2019选择性必修第二册）

第二章 电磁感应 第1节 楞次定律 【科技前沿】磁力缓降逃生装置 磁力缓降装置的技术原理是根据楞次定律进行开发设计，由内设高强磁铁的载人装置与非铁磁性逃生轨道组成，导轨与建筑外墙平行，垂直于地面，是铝管材料。紧急情况下，涉险人员借助载人装置通过轨道以平稳、安全的速度进行逃生。 知识点一　实验：探究影响感应电流方向的因素 【知识梳理】 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 (1)探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系． 实验电路如图甲、乙所示： 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏．(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流表都是这样的) (2)探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向 ①按图连接电路，明确线圈的绕线方向． ②按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验． ③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极朝下时抽出线圈 S极朝下时抽出线圈 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(在线圈 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 ④整理器材． 4．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 ，感应电流的磁场方向与原磁场方向 ，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都 ，感应电流的磁场方向与原磁场方向 ，阻碍磁通量的减少． 实验结论：感应电流具有这样的方向，即 总要 引起感应电流的 ． 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，要用试触法并注意减小电流大小，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． 【典例精析】 例1．甲、乙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。      （1）如图，请补齐连线 ，补齐线后，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中同样能使指针向右偏转的有 。 A．闭合开关 B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C．开关闭合时将B线圈从A线圈中拔出 D．开关闭合时将B线圈倒置再重新插入A线圈中 （2）为确切判断A线圈中的感应电流方向，应在实验前先查明灵敏电流计指针偏转方向与 的关系。 （3）乙同学设计了如图b所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的 （选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯 （选填“C”或“D”）短暂亮起。 知识点二　楞次定律 【情境导入】 【知识梳理】 1．内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 引起感应电流的 ． 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 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 能转化为感应电流的 ． 【重难诠释】 1．对楞次定律的理解 (1)楞次定律中的因果关系 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果． (2)对“阻碍”的理解 问题 结论 谁阻碍谁 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化 为何阻碍 原磁场的磁通量发生了变化 阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身 如何阻碍 当原磁场的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同” 结果如何 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响 (3)“阻碍”的表现形式 从磁通量变化的角度看：感应