第2章 1 楞次定律-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册人教版（教师用书）

1　楞次定律 [学业要求] 1．通过实验探究归纳出判断感应电流方向的规律——楞次定律。 2．理解楞次定律中“阻碍”的含义，能熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。 3．理解楞次定律符合能量守恒定律，明确能量转化的方向。 一、影响感应电流方向的因素 阅读教材，并回答： 1．根据教材图2.1­1实验记录，对表中所填写的内容分析 (1)感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反？ (2)当磁通量增大时，磁体磁场的方向与感应电流的磁场方向有怎样的关系？ (3)当磁通量减小时，磁体磁场的方向与感应电流的磁场方向有怎样的关系？ (4)感应电流的磁场是有助于磁通量的变化还是阻碍磁通量的变化？ 答：(1)不是　(2)相反　(3)相同　(4)阻碍 2．能否根据磁通量的增、减变化，先确定感应电流的磁场方向然后判定感应电流的方向？用尽可能简洁的语言概括一下，究竟如何确定感应电流的方向？ 答：可以　略 [概念·规律] 实验结论： (1)当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向__相反__。 (2)当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向__相同__。 二、楞次定律 1．内容：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．理解：当磁铁靠近导体线圈上端时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场的方向__相反__，由于同名磁极相互排斥，阻碍磁铁相对线圈向下运动；当磁铁远离线圈上端时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流的磁场与原磁场的方向__相同__，由于异名磁极相互吸引，阻碍磁铁相对线圈向上运动。 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．适用情况：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。 3．当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向，即感应电动势的方向(注意等效电源__内__部感应电流方向，由__负__极指向__正__极)。 探究点一　对楞次定律的理解 [交流讨论] 1．绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套有一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示。线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起。请回答： (1)闭合开关瞬间穿过铝环的磁通量如何变化？ (2)铝环跳起的原因是什么？ 答：(1)增加。 (2)铝环中产生感应电流，感应电流的磁场与线圈中的磁场相互排斥，所以铝环跳起。 2．楞次定律“阻碍”作用中，谁“阻碍”了谁？“阻碍”怎样体现的？“阻碍”的效果是什么？ 答：感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化，增反减同，延缓了磁通量的变化。 3．完成本节教材图2.1­2“思考与讨论”。 [归纳总结] 1．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，原因产生结果，结果反过来影响原因。 2．对“阻碍”的理解 3．“阻碍”的表现形式 (1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)。 (2)阻碍导体和磁体间的相对运动(来拒去留)。 (3)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)。 　 (多选)匀强磁场中一圆形铜线圈用细杆悬于P点，开始时处于水平位置，如图所示。现释放，运动过程中线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次先后通过位置Ⅰ和Ⅱ时，顺着磁场方向向右看去，线圈(　　) A．过位置Ⅰ，感应电流为顺时针方向 B．过位置Ⅰ，感应电流为逆时针方向 C．过位置Ⅱ，感应电流为顺时针方向 D．过位置Ⅱ，感应电流为逆时针方向 [解析]　由题图可知，在线圈从Ⅰ位置运动到最低点过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，向右看线圈中感应电流的方向应为逆时针，选项A错误，B正确；当线圈从最低点运动到Ⅱ位置的过程中，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，向右看线圈中感应电流的方向应为顺时针，所以C正确，D错误。 [答案]　BC [变式]　在例题中，若匀强磁场方向竖直向上，线框abcd从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框始终处于同一平面内，且垂直于纸面，则线框中感应电流的方向(　　) A．一直是a→b→c→d→a B．一直是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 解析　线框由静止释放至到达最低点过程中，穿过线框的磁通量减小，且磁场方向向上，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向也向上，再由安培定则可知，感应电流的方向为d→c→b→a→d；同理，从最低点继续向左摆动过程中，穿过线框向上的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的方向是d→c→b→a→d, B正确，A、C、D错误。 答案　B ●核心素养·思