2.1 楞次定律 导学案-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第2章 电磁感应 2.1 楞次定律 学习目标： 1、学会利用实验探究影响感应电流方向的因素 2、正确理解楞次定律的内容及其本质 3、能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向 【学习任务一】实验：探究影响感应电流方向的因素 1、 实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池 2、 实验现象 3、 实验结论 当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向，了磁通量的增加；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向，了磁通量的增加。 【学习任务二】楞次定律 1、 楞次定律 1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要引起感应电流的。 2.从能量角度理解楞次定律 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是_________定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使_____能转化为感应电流的____能. ★★★大单元能力提升（楞次定律表达变化的磁场能够产生电流。那么咱们思考，电流的本质是电荷的移动！电荷的移动需要电场力来推动！那么我们是否可以这么认为变化的磁场在周围感应出了电场，电场推动着电荷定向移动从而形成电流，那么你是否能猜到感应电场的方向呢？） 2、 理解阻碍 1.谁在阻碍？ 2.阻碍什么？ 3.如何阻碍？ 4.阻碍结果？ 3、 楞次定律应用三步曲 1、 一原：明确原磁场方向，及其大小变化 2、 二感：根据楞次定律的“增反减同”原则判断感应磁场的方向 3、 三螺旋：用楞次定律判断感应电流的方向。 【例一】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，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？ 四、楞次定律的拓展应用 ★★★思维提升（,如果楞次定律是站在磁场强度B的角度阻碍原磁通量的变化，那么通过例二分析，从磁场强度B的角度还能如何阻碍？） 【例二】条形磁铁N极接近线圈，判断线圈运动方向以及线圈内感应电流的方向。 总结：“来拒去留” （阻碍相对运动角度） ★★★思维提升（,如果楞次定律是站在磁场强度B的角度阻碍原磁通量的变化，那么通过例三分析，从面积的角度还能如何阻碍？） 【例三】如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时下列说法准确的是（　　） A．P、Q将互相靠拢 B．P、Q将互相远离 C．磁铁的加速度一定大于g D．磁铁下落过程机械能守恒 总结：“增缩减扩”（闭合回路的面积） 【学习任务二】右手定则 1、 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________进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时________所指的方向就是感应电流的方向，如图所示． 2．适用范围：适用于导体______________时感应电流方向的判断． 分析：如右图所示，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？ 利用右手定则来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向？ ★★★思维提升（导体棒内的电流，本质也是电荷的定向移动，请根据所学习的洛伦兹力分析导体棒内电荷洛伦兹力方向，对比电荷定向移动形成的电流方向与右手定则分析的结论是否一致） 二、右手定则与楞次定律 （例四）闭合线圈abcd，从某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，如图所示，虚线表示上、下两个边界。当它经过图中的三个位置时，感应电流的方向是（　　） A．经过Ⅰ时，a→d→c→b→a B．经过Ⅱ时，a→b→c→d→a C．经过Ⅱ时，无感应电流 D．经过Ⅲ时，电流方向a→d→c→b→a 【当堂检测】 1、［多选］关于楞次定律，下列说法中正确的是（　　） A. 感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反 B. 感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同 C. 感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关 D. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 2. 如图，矩形金属线框abcd固定在桌面上，直导线MN贴近桌面且通有M向N的恒定电流I。将MN从图中Ⅰ位置匀速平移到Ⅱ位置过程中，线框中感应电流的方向是（　　） A. 一直沿abcda方向 B. 一直沿adcba方向 C. 先沿adcba方向，后沿abcda方向 D. 先沿abcda方向，再沿adcba方向，后沿abcda方向 3、（楞次定律）如图，在一水平桌面上放置的闭合导体圆环正上方不远处，有一条形磁铁（S极朝上，N极朝下）由静止开始快速向右运动时，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看）和相互作用情况，下列说法正确的是（　　） A．圆环中感应电流的方向是逆时针 B．圆环中感应电流的方向是顺时针 C．圆环有向左的运动趋势 D．圆环对水平桌面的压力增大 4、如图所示，金属杆ab静止放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中，当磁感应强度均匀增大时，金属杆ab总保持静止．则(　　) A. 杆中感应电流方向从b到aB. 杆中感应电流大小保持不变 C. 金属杆所受安培力水平向左D. 金属杆所受安培力水平向右 5、如图，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v 向右作匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形。为使棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度怎么随时间T变化？推导出这种情况下B与t的关系式。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$