(讲义)第2章 第1节 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(粤教版2019)

第一节　感应电流的方向(第2课时) 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．掌握右手定则，并理解右手定则的实质。 3．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．内容 闭合回路中感应电流具有这样的方向，即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．“阻碍”的体现 由磁通量增加引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的增加； 由磁通量减少引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的减少。 知识点二　右手定则 1．右手定则 伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，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．右手定则的适用范围 闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线产生感应电流的情况。 3．右手定则可以看作楞次定律的特殊情况。 1．思考判断(正确的画“√”，错误的画“×”) (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)右手定则只适用于闭合回路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 (√) (4)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过手心。 (×) (5)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．根据楞次定律可知感应电流的磁场一定(　　) A．阻碍引起感应电流的磁通量 B．与引起感应电流的磁场反向 C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．与引起感应电流的磁场方向相同 C　[感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍磁通量，它和引起感应电流的磁场可以同向，也可以反向。] 3．(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是(　　) A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左 D．磁场对导体棒CD的作用力向右 BD　[AB棒向右运动时，由右手定则知，感应电流的方向由B→A，故在CD中电流由C→D，故A错误，B正确；再由左手定则判断CD所受安培力方向向右，故C错误，D正确。] (1)根据楞次定律，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。有些同学认为“阻碍”就是相反，即感应电流的磁场总是与原磁场的方向相反。这种观点是否正确？ 提示：“阻碍”既不是阻碍原磁场，也不是阻碍原来的磁通量，而是指感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增加或减少。“阻碍”不仅有“反抗”的含义，还有“补偿”的含义，反抗磁通量的增加，补偿磁通量的减少。 (2)如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动。根据楞次定律判断导体棒ab中的电流方向？ 提示：导体棒ab向右运动，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流的方向为b→a。 　楞次定律的理解 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．“阻碍”的含义 【典例1】　如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有(　　) A．闭合开关S的瞬间 B．闭合开关S后，把R的滑片向右移 C．闭合开关S后，把P中的铁芯从左边抽出 D．闭合开关S后，把Q远离P [思路点拨]　解答本题时，可按以下思路分析： ―→―→ A　[闭合开关S时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右的磁场，穿过Q的磁通量增加，根据楞次定律，Q中产生题图方向的电流，A正确；R的滑片向右移时，P中电流减小，穿过Q的磁通量减小，根据楞次定律，Q中产生与题图相反方向的电流，B错误；将铁芯抽出或Q远离P时，穿过Q的磁通量都减小，根据楞次定律，Q中产生与题图相反方向的电流，C、D错误。] 应用楞次定律解题的一般步骤 [跟进训练] 1．(2022·湖北襄阳五中高二阶段练习)如图所示，两条互相平行的导线M、N中通有大小相等、方向相同的电流，导线框abcd和两条导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中，线框中的感应电流的方向为(　　) A．先顺时针后逆时针 B．先逆时针后顺时针 C．一直是逆时针 D．一直是顺时针 C　[M、N之间的磁场是两导线产生的磁场的叠加，可以以M、N两导线之间的中心线OO′为界，如图所示 在OO′右边合磁场的方向垂直于纸面向外，在OO′左边合磁场的方向垂直于纸面向里。线框从右向左移动到关于OO′对称的位置以前，垂直于纸面向外穿过线框的磁通量减小；移动到关于OO′对称的位置时磁通量为零；越过关于OO