第2章 第1节 第2课时 楞次定律-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版）

第2课时　楞次定律 【核心素养目标】 物理观念 理解楞次定律和右手定则，会用来判断感应电流的方向。 科学思维 理解楞次定律中“阻碍”的含义，并能应用解决实际问题，获得结论。 科学探究 能根据楞次定律的实验方案探究，进行分析归纳，总结出楞次定律。 科学态度与责任 通过实验和对实验现象的分析体验，归纳出感应电流方向的过程，养成科学探究的精神。 一、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 (1)相对运动的角度：当磁铁的下端N极靠近导体线圈的上端时，感应电流产生的磁场使线圈的上端也为N极，因为同名磁极互相排斥，所以阻碍磁铁的向下运动；而当磁铁的下端N极远离线圈时，感应电流激发的磁场使线圈的上端为S极，根据异名磁极互相吸引，所以阻碍磁铁向上运动。 (2)能量的角度：把磁铁移近线圈时，外力要克服磁铁和线圈之间的排斥力做功，是外界其他形式的能转化成电能；当磁铁离开线圈时，外界要克服磁铁与线圈之间的吸引力做功，也使外界其他形式的能转化成电能，但总能量守恒。 二、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。 2．适用条件：磁通量的变化是由导体切割磁感线引起的。 3．与楞次定律的关系：是楞次定律在导体切割磁感线这种特殊情况下的应用。 1．判断正误 (1)感应电流的磁场方向总与原磁场方向相反。(　×　) (2)决定感应电流方向的因素是回路的磁通量的变化情况。(　√　) (3)决定感应电流方向的因素是回路的磁通量的大小。(　×　) (4)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律，又可使用右手定则。(　×　) 2．链接实景 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，MN向右运动或向左运动时，通过MN的电流方向是怎样的？ 提示：　MN向右运动时，电流方向为N→M； MN向左运动时，电流方向为M→N。 学生用书第35页 知识点一　楞次定律的理解和应用 请根据上图中条形磁铁的运动方向及线圈中产生的感应电流的方向，分析感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同？什么时候相反？什么时候相同？ 提示：　不一定，有时相反，有时相同；闭合回路中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；闭合回路中原磁场的磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。 1．楞次定律的理解 (1)各物理量之间的关系： (2)“阻碍”不是阻止，而是延缓这种变化。 (3)“阻碍”的不是磁感应强度，也不是磁通量，而是阻碍穿过闭合回路的磁通量变化。 (4)由于“阻碍”作用才导致了电磁感应中的能量转化。 2．楞次定律的本质 反映了能的转化和守恒。总结各种情况下感应电流产生的情况，可得结论如下：感应电流所产生的效果总要反抗产生感应电流的原因。 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，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。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 [审题指导] (1)选用什么方法判断感应电流方向？ (2)线框的运动过程可分为两段，什么地方为分界线？ (3)线框运动时，磁感线从哪个面进入？磁通量是增加还是减少？ B　[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方向为d→c→b→a→d；过最低点所在的竖直线后继续向左摆动过程中，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方向仍为d→c→b→a→d，故B正确。] 楞次定律的使用步骤 针对练1.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个螺线管，则流过灵敏电流计的感应电流方向是(　　) 学生用书第36页 A．先向左，再向右　　　　　 B．先向右，再向左 C．始终向右 D．始终向左 A　[条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则知感应电流的方向为顺时针方向(从左侧观察)，即流过灵敏电流计的电流方向为向左。条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向