(讲义)第2章 第1节 科学探究：感应电流的方向(第2课时)-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

第1节　科学探究：感应电流的方向(第2课时) 1．理解楞次定律及右手定则的内容。 2．能运用楞次定律及右手定则判断感应电流的方向。 3．能用小实验探究楞次定律。 4．理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。 知识点一　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，分别将条形磁铁的任一极插入、抽出螺线管，如图所示，记录感应电流方向。 (a)　　　　　　　　　　(b) 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。 　楞次定律讲述的是感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化特别是“阻碍”的含义。 1．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。 (×) (2)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗。 (√) (3)任何感应电流方向的判断都能用楞次定律。 (√) 知识点二　右手定则 1．内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌处于同一个平面内；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。 　电路不闭合时，右手定则也可用，只是此时四指指向感应电动势的方向。 2．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)右手定则只适用于闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 (√) (2)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。 (×) 3．填空 楞次定律是能量守恒定律(选填“电阻定律”“库仑定律”“能量守恒定律”)在电磁感应现象中的具体体现。 如图所示，将一铜环悬挂在一水平光滑细杆上使其保持静止。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阻碍磁体和闭合导体间的相对运动。 考点1　对楞次定律的理解 1．因果关系 闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果，即只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。 2．楞次定律中“阻碍”的含义 3．“阻碍”的表现 从能量守恒定律的角度，楞次定律可广义地表述为：感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因。常见的情况有三种： (1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)。 (2)阻碍导体的相对运动(来拒去留)。 (3)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)。 4．楞次定律的实质 “阻碍”的结果，是实现了其他形式的能量向电能转化，如果没有“阻碍”，将违背能量守恒定律，可以得出总能量增加的错误结论。所以楞次定律体现了在电磁感应现象中能量的转化与守恒，能量守恒定律也要求感应电流的方向服从楞次定律。 【典例1】　关于楞次定律，下列说法正确的是(　　) A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用 C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化 A　[感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误；当原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项D错误。] 对阻碍的三点理解 (1)阻碍不是阻止，最终引起感应电流的磁通量还是发生了变化，是“阻而未止”。 (2)阻碍不是相反。当引起感应电流的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反；当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同。 (3)涉及相对运动时，阻碍的是导体与磁体的相对运动，而不是阻碍导体或磁体的运动。 [跟进训练] 1．关于感应电流，以下说法正确的是(　　) A．感应电流的方向总是与原电流的方向相反 B．感应电流的方向总是与原电流的方向相同 C．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化 D．感应