第2章 第1节 第2课时 楞次定律-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评（鲁科版）

第2课时　楞次定律 核心素养要求 核心素养呈现 1.理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流的方向. 2.理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现. 3.掌握右手定则，并理解右手定则的实质. 　楞次定律 1．实验现象分析 将螺线管与电流表组成闭合回路，分别将条形磁铁插入、抽出螺线管，如图所示，记录感应电流的方向． 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 归纳总结 (a) 向下 逆时针 向上 感应电流的磁场阻碍磁通量的增加 (b) 向下 顺时针 向下 感应电流的磁场阻碍磁通量的减少 2.实验结论 当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过螺线管的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同． 3．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． (1)楞次定律中“阻碍”的意思就是“阻止”．(×) (2)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化．(√) (3)感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反．(×) 　右手定则 1．内容：伸开右手，让拇指与其余四指垂直，且都与手掌处于同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，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，如图所示． 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． 　如图所示，在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内．线圈在导线的右侧平移时，产生了A→B→C→D→A方向的电流．请判断：线圈在向哪个方向移动？ 提示：向左移动． 　应用楞次定律判断感应电流的方向 [思考探究] 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈． (1)闭合开关瞬间穿过N线圈的磁通量如何变化？ 提示：闭合开关瞬间穿过铝环的磁通量增大． (2)当M线圈电路中的开关闭合与断开的瞬间，流过电流表的电流沿什么方向？ 提示：闭合瞬间向上，断开瞬间向下． [思维深化] 1．楞次定律应用四步曲 (1)确定原磁场的方向． (2)判定产生感应电流的磁通量如何变化(增加还是减少)． (3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同)． (4)判定感应电流的方向． 2．磁通量变化比较复杂时可以分段：把磁通量变化分成单调变化的区间来处理． 　如图所示，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由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，金属线框平面和细杆始终处于同一平面，且垂直于纸面，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 【思路点拨】　(1)穿过线框的磁通量在不同阶段的变化情况不同． (2)前后两个过程磁感线分别从正、反面穿入线框． 【解析】　线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，根据安培定则，感应电流的方向为d→c→b→a→d；过O点后线框继续向左摆动过程中，磁感线从反面穿入线框，穿过线框平面的磁通量逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知感应电流的方向仍为d→c→b→a→d，故B选项正确． 【答案】　B [针对训练] 1．(多选)如图所示，足够长的通电导线旁边同一平面内有矩形线圈abcd，则(　　) A．若线圈向右平动，产生的感应电流方向是a→b→c→d B．若线圈在平面内竖直向下平动，无感应电流产生 C．当线圈以ad边为轴转动时(转动角度小于90°)，产生的感应电流方向是a→b→c→d D．当线圈向导线靠近时，产生的感应电流方向是a→b→c→d 解析：选BD.根据安培定则知，线圈所在处的磁场垂直纸面向里，当线圈向右平动、以ad边为轴转动时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，感应电流方向为a→d→c→b，A、C错误；若线圈在平面内竖直向下平动，无感应电流产生，B正确；若线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向反向，垂直纸面向外，感应电流方向为a→b→c→d，D正确． 　楞次定律中“阻碍”的理解及应用 [思考探究] 如图所示，将一铜环悬挂在一水平光滑的细杆上并使其保持静止．用条形磁铁的任一极接近并插入铜环、拔出铜环时会产生什么现象？为什么会产生这种现象？ 提示：通过观察发现，当用条形磁铁的任一极接近并插入铜环时，铜环会向远离该磁极的方向移动，当磁铁从中拔出时，则铜环随磁铁运动．因为感应电流的磁场总是要