2.1 第1课时楞次定律(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理选择性必修第二册同步学习指导(人教版2019)

! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " . # # # # # # # 第二章 　 电磁感应 １．楞次定律 第１课时　 楞次定律 ! " # $ % & 明确目标·梳理脉络 课标要求 １．探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。 ２．理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。 ３．掌握右手定则，认识右手定则是楞次定律的一种具体表现形式。 ４．会用楞次定律和右手定则，判断感应电流的方向。 素养目标 １．物理观念：理解楞次定律。 ２．科学思维：经历推理分析得出楞次定律的过程，体会归纳推理的方法。 ３．科学探究：通过对实验的探究过程，可以充分地进行交流和反思，对结果进行科学解释，提 高实验探究素养。 ４．科学态度与责任：经历实验探究得出楞次定律的过程，提升科学探究的能力。 ' ( ) * + , 教材梳理·落实新知 影响感应电流方向的因素 　 　 １．实验探究 将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将 条形磁铁的Ｎ极、Ｓ极插入、抽出线圈，如图所 示，记录感应电流的方向。 ２．分析归纳 （１）线圈内磁通量增大时（图甲、乙） 图号磁场方向 感应电流 方向（俯视） 感应电流 的磁场方向归纳总结 甲向下　 逆时针 向上　 乙向上　 顺时针 向下　 感应电流的 磁场阻碍　 磁通量的增加 　 　 （２）线圈中磁通量减少时（图丙、丁） 图号磁场方向 感应电流 方向（俯视） 感应电流 的磁场方向归纳总结 丙向下　 顺时针 向下　 丁向上　 逆时针 向上　 感应电流的 磁场阻碍　 磁通量的                       减少 !%" # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 8 9 : ; 　 　 ３．实验结论 当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁 场与原磁场的方向Ｂ　 （Ａ．相同　 Ｂ．相反）；当穿 过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场 的方向Ａ　 （Ａ．相同　 Ｂ．相反）。 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　 阻碍　 引起感应电流的　 　 　 　 　 。 ２．能量转化 在上述实验中，把磁极插入线圈或从线圈 内抽出时，推力或拉力都必须做机械功，做功过 程中消耗的机械　 　 能转化成感应电流的 电　 　 　 能。 『判一判』 （１）由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起 感应电流的磁场方向相反。 （　 ） （２）回路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也 会产生“阻碍”作用。 （　 ） （３）感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的 磁场的磁通量的变化。 （　 ） 『选一选』 　 　 （２０２４·新疆可克达拉市高二月考）关于电 磁感应现象，下列说法中正确的是 （　 ） Ａ．导体在磁场中运动一定能产生感应电流 Ｂ．闭合线圈整个放在变化磁场中一定能产 生感应电流 Ｃ．感应电流的磁场总跟原来的磁场方向 相反 Ｄ．感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量 的变化 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 手心　 进入，并使拇指指向导线运动　 的方向， 这时四指所指　 的方向就是感应电流的方向。 　 　 ２．适用情况 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。 『判一判』 （４）因动而生电，可以用右手定则来判定感应电 流的方向。 （　 ） 『想一想』 　 　 （２０２４·上海金山高二课时练习）如图所 示，放在Ｕ形磁体中的线圈Ａ和线圈Ｂ用导线 串联。当用力使线圈Ａ向右运动时，悬挂着的 线圈Ｂ如何摆动？                                                        ' - . / 0 1 细研深究·破疑解难 探究感应电流的方向 探究 　 　 １．实验目的 探究感应电流的方向与磁通量变化及磁场 方向的关系。 　 　 ２．实验过程 （１）确定电流表指针偏转方向与电流方向 及电流表红、黑接线柱的关系： ①按图连接电路。             !%# ! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " . # # # # # # # ②调节滑动变阻器，使接入电路的电阻 最大。 ③迅速闭合开关，发现电流表指针偏转后立 即断开开关。 ④记录电流方向与电流表的指针偏转方向 和电流表红、黑接线柱接线情况，找出它们之间 的关系。 （２）观察并记录磁场方向、磁通量变化情况 与感应电流方向的关系： ①按图连接电路，明确螺线管的绕线方向。 ②按照控制变量的方法分别进行Ｎ极（Ｓ 极）向下插入线圈、抽出线圈的实验。 ③观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量 变化情况并将结果填入表格。 项目 Ｎ极向下（对着线圈） Ｓ极向下 原磁场Ｂ０方向 磁铁运动方向 感应电流方向 感应电流的 磁场Ｂ方向 磁通量变化情况 Ｂ０与Ｂ方向关系 　 　 （３）归纳感应电流的磁场方向与原磁场方 向的关系。 ３．注意事项 （１）确定电流方向与电流表指针偏转方向 的关系时，要用试触法并注意减小电流，防止电 流过大或通电时间过长损坏电流表。 （２）电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计。 （３）实验前设计好表格，并明确线圈的绕线 方向。 （４）按照控制变量的思想进行实验。 （５）进行一种操作后，等电流计指针回零后 再进行下一步操作。 ４．实验探究思想 （１）在分析实验现象时，研究的对象是线圈 （闭合导体回路）。 （２）感应电流的方向与磁通量变化不容易 建立起直接的联系，可以转换一个角度来研究 这一问题，即在线圈中磁通量发生变化时，对线 圈中原磁场方向和感应电流的磁场方向进行分 析，再通过感应电流的磁场方向来确定感应电 流的方向。 典例剖析 １．（２０２４·河北石家庄高二期末）某小组设 计如下实验探究感应电流的产生条件和影 响感应电流方向的因素： 　 　 （１）图ａ中，将条形磁铁从图示位置先迅速 向上后迅速向下移动一小段距离，出现的现象 是　 　 　 　 。 Ａ．灯泡Ａ、Ｂ均不发光 Ｂ．灯泡Ａ、Ｂ交替短暂发光 Ｃ．灯泡Ａ短暂发光、灯泡Ｂ不发光 Ｄ．灯泡Ａ不发光、灯泡Ｂ短暂发光 （２）通过实验得知：当电流从图ｂ中电流计 的右端正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁 体　 　 　 　 （选填“向上”或“向下”）运动时，电 流计指针向右偏转。 （３）为进一步探究影响感应电流方向的因 素，该小组设计了如图ｃ的电路，请用实线完成 其余部分电路的连接                                                                        。 !%$ # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 8 9 : ; 楞次定律 探究 要点提炼 　 　 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．对楞次定律中“阻碍”的理解 谁阻碍谁是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化 阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身 如何阻碍 当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁 场方向与原磁场的方向相反；当原磁场 磁通量减少时，感应电流的磁场方向与 原磁场的方向相同，即“增反减同” 结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行 　 　 ３．楞次定律的使用步骤 　 　 （１）“阻碍”并不意味着“相反”。感应电流 产生的磁场方向和原磁场方向可能相同，也可 能相反，需要依据磁通量的变化情况判断。 （２）如果问题不涉及感应电流的方向，则用楞 次定律的推广含义进行研究，可以使分析问题的过 程简化。 典例剖析 ２．（２０２４·江苏宿迁高二期末）在“探究影 响感应电流方向的因素”的实验中，图甲中 电流计指针向左偏转，则对下图所示的实验过 程，说法正确的是 （　 ） Ａ．甲图中感应电流产生的磁场方向向下 Ｂ．乙图磁铁受到线圈作用力的方向向上 Ｃ．丙图中磁铁可能静止不动 Ｄ．丁图和甲图中电流计指针的偏转方向相反 　 　 对点训练? （２０２４·新疆喀什高二阶 段练习）如图所示，一水平放置的圆形通电线圈 Ⅰ固定，另一个较小的线圈Ⅱ从正上方下落，在 下落过程中线圈Ⅱ保持与线圈Ⅰ的平面平行且 两圆心同在一竖直线上，则线圈Ⅱ从正上方下 落到穿过线圈Ⅰ直至在下方运动的过程中，从 上往下看线圈Ⅱ （　 ） Ａ．无感应电流 Ｂ．有顺时针方向的感应 电流 Ｃ．有先顺时针后逆时针的 感应电流 Ｄ．有先逆时针后顺时针的感应电流 右手定则 探究 要点提炼 　 　 １．楞次定律与右手定则的比较 　 　 　 名称 比较项目　 　 楞次定律 右手定则 研究对象整个闭合回路 闭合电路中切割 磁感线运动的部 分导体 适用范围 适用于由磁通量变 化引起感应电流的 各种情况 适用于一段导体 在磁场中做切割                                                                        磁感线运动 !%% ! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " . # # # # # # # 　 　 ２．右手定则与左手定则的比较 比较项目 右手定则 左手定则 作用 判断感应电流方向判断通电导体所受磁场力的方向 已知条件已知切割运动方向和磁场方向 已知电流方向和 磁场方向 图例 因果关系 →运动 电流 →电流 运动 应用实例 发电机 电动机 典例剖析 ３．（多选）（２０２４·辽宁鞍山高二期中）如 图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 Ｕ形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆 ＰＱ置于导轨上并与导轨形成闭合回路ＰＱＲＳ， 一圆环形金属线框Ｔ位于回路围成的区域内， 线框与导轨共面。现让金属 杆ＰＱ向右做减速运动，在 之后的运动过程中，关于感 应电流的方向，下列说法正 确的是 （　 ） 　 　 Ａ． ＰＱＲＳ中沿顺时针方向，Ｔ中沿逆时针 方向 Ｂ． ＰＱＲＳ中沿逆时针方向，Ｔ中沿逆时针 方向 Ｃ．可能Ｔ具有收缩趋势，ＰＱ受到向右的安 培力 Ｄ．可能Ｔ具有扩张趋势，ＰＱ受到向左的安 培力 　 　 左、右手定则巧区分 　 　 （１）区分左手定则和右手定则的根本是抓住 “因果关系”：“因电而动”——用左手，“因动生 电”——用右手。 　 　 （２）使用左手定则和右手定则很容易混淆， 为了便于记忆，可把两个定则简单地总结为通 电受力，“力”的最后一笔“丿”向左，用左手；运 动生电，“电”的最后一笔“ ! ”向右，用右手。 　 　 对点训练? 下列选项中表示闭合电路 中的一部分导体ａｂ在磁场中做切割磁感线运 动的情景，导体ａｂ上的感应电流方向为ａ→ｂ的 是 （　 ）                                                     ' 2 3 4 　 　 　 　 　 !%& # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 8 9 : ; 5 6 7 8 9 : 以题说法·启智培优 “三定则一定律”的应用对比 应用情境 基本现象 因果关系应用的定则或定律 电流的 磁效应 运动电荷、电流 产生磁场 因电生磁安培定则 分析洛伦兹 力、安培力 磁场对运动电荷、 电流有作用力 因电受力左手定则 电磁感应 部分导体做切 割磁感线运动 因动生电右手定则 闭合回路磁通 量变化 因磁生电楞次定律 　 　 案例　 如图所示，导线框ａｂｃｄ和通电直 导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流且导线 通过ａｄ和ｂｃ的中点，线框向右运动的瞬间，下列 说法正确的是 （　 ） 　 　 Ａ．由于穿过线框的磁通量为 零，所以线框中没有感应电流 Ｂ．线框中有感应电流，且沿 顺时针方向 Ｃ．线框中有感应电流，且沿 逆时针方向 Ｄ．线框中有感应电流，但方向无法判断 答案：Ｃ 解析：由安培定则可知通电 直导线周围的磁场方向如图所 示，ａｂ导线向右做切割磁感线运 动，由右手定则可知ａｂ导线中感 应电流方向由ａ到ｂ，同理，可判断ｃｄ导线中的 感应电流方向由ｃ到ｄ，ａｄ、ｂｃ两边不做切割磁 感线运动，所以整个线框中的感应电流是逆时 针方向的                              。 ' 2 ; " < = 沙场点兵·名校真题 一、影响感应电流方向的因素 １．某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁 感应现象”中影响感应电流方向的因素。 （１）在图中用实线代替导线完成实验电路连接。 （２）连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流 计Ｇ的指针向左偏了一下。保持开关闭合， 依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈Ａ 时，灵敏电流计指针将向　 　 　 　 （填“左”或 “右”）偏；然后将滑动变阻器连入电路中的阻 值调大，灵敏电流计指针将向　 　 　 　 （填 “左”或“右”）偏；几分钟后断开开关，灵敏电 流计指针将向　 　 　 　 （填“左”或“右”）偏。 （３）实验中如果将电池换成低压交流电源，线 圈Ａ插入线圈Ｂ中，滑动变阻器滑片位置不 变，闭合开关时灵敏电流计Ｇ （　 ） Ａ．指针始终处于刻度盘中央 Ｂ．指针不停的左右摇摆 Ｃ．指针偏转到某一位置，并保持不动 Ｄ．在调节滑动变阻器的滑片位置时，示数无 变化 二、楞次定律 ２．（２０２４·河南高二期中）如图所示，在水平放 置的条形磁铁的Ｎ极附近，一个闭合线圈向 下运动并始终保持在竖直平面内。在位置ｂ 时，Ｎ极附近的磁感线正好与线圈平面垂直， 在线圈从ａ到ｃ运动的过程中，下列说法中正 确的是 （　 ）                                 !%' ! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " . # # # # # # # Ａ．从左边看，感应电流为顺时针 Ｂ．从左边看，感应电流为逆时针 Ｃ．从左边看，感应电流先逆时针后顺时针 Ｄ．从左边看，感应电流先顺时针后逆时针 ３．（多选）（２０２４·湖北黄冈高二期末）如图所 示，水平固定的长直导线与矩形导线框ａｂｃｄ 在同一竖直平面，导线框的ａｂ边与导线平 行，导线中通有向右的恒定电流Ｉ、现将导线 框由静止释放，导线框在竖直下落过程中没 有翻转。下列对导线框下落过程的分析，其 中说法错误的是 （　 ） Ａ．导线框中产生了顺时针方向的感应电流 Ｂ．导线框的面积有收缩的趋势 Ｃ．导线框下落的加速度有时可能大于重力加 速度ｇ Ｄ．若导线中的电流Ｉ方向向左，则线框所受 安培力的合力方向向下 三、右手定则 ４．（２０２３·河南省信阳市高二期末）长直导线固 定在绝缘水平面上，通有如图所示电流，矩形 金属线框ＡＢＣＤ放在长直导线右侧水平面 上，ＡＢ与长直导线平行，金属棒ＭＮ垂直放在 金属线框上，并与ＡＢ平行，用力使金属棒在 金属线框上向右平移，金属线框不动，则下列 判断正确的是 （　 ） Ａ． ＭＮ中有从Ｍ到Ｎ的感应电流 Ｂ． ＡＢ边受到向右的安培力 Ｃ． ＣＤ边受到向左的安培力 Ｄ． ＡＤ边和ＢＣ边不受安培力作用 ５．（多选）（２０２４·福建三明高二期中）如图所 示，导体棒ａｂ在垂直于纸面向外的匀强磁场 中沿金属导轨向左减速运动，ｃ为铜制圆线 圈，线圈平面与螺线管中轴线垂直，圆心在螺 线管中轴线上。则 （　 ） Ａ．导体棒ａｂ中的电流由ａ流向ｂ Ｂ．螺线管内部的磁场方向向左 Ｃ．铜制圆线圈ｃ被螺线管吸引 Ｄ．铜制圆线圈ｃ                                                有收缩的趋势 第２课时　 楞次定律的推广及应用 ' - . / 0 1 细研深究·破疑解难 “增反减同” 探究 要点提炼 　 　 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的 磁通量（原磁场磁通量）的变化，即“增反减 同”。 （１）当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁 场与原磁场方向相反（“增反”）。 （２）当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁 场与原磁场方向相同（“减同”）。 典例剖析 １．（２０２４·云南高二月考）两个环Ａ、Ｂ置于 同一水平面上，其中Ａ是边缘均匀带电的 绝缘环，Ｂ是导体环。当Ａ以如图所示的方向 绕中心转动时，Ｂ              中产生如图所示方向的感应 !%( 离子第四次穿过ｘＯｙ平面的ｘ坐标为ｘ４ ＝２ｒ２′ｓｉｎ ４５° ＝ ｄ， 离子第四次穿过ｘＯｙ平面的ｙ坐标为ｙ４ ＝ ２ｒ１ ′ ＝ ｄ， 故离子第四次穿过ｘＯｙ平面的位置坐标为（ｄ，ｄ，０）。 （４）设离子乙的速度为ｖ′，根据离子甲、乙动能相同，可得 １ ２ ｍｖ ２ ＝ １２ × ４ｍｖ′ ２， 可得ｖ′ ＝ ｖ２ ＝ ｑＢｄ ４ｍ， 离子甲、离子乙在磁场Ⅰ中的轨迹半径分别为 ｒ１１ ′ ＝ ｍｖ ｑＢ ＝ ｄ ２ ，ｒ１２ ′ ＝ ４ｍｖ′ ｑＢ ＝ ｄ ＝ ２ｒ１１ ′ 离子甲、离子乙在磁场Ⅱ中的轨迹半径分别为 ｒ２１ ＝ ｍｖ ｑ·槡２２ Ｂ ＝槡２ｄ２ ，ｒ２２ ＝ ４ｍｖ′ ｑ·槡２２ Ｂ 槡＝ ２ｄ ＝ ２ｒ２１， 根据几何关系可知离子甲、乙运动轨迹第一个交点在离子乙 第一次穿过ｘ轴的位置，如图所示 从Ｏ点进入磁场到第一个交点的过程，有 ｔ甲＝ Ｔ１ ＋ Ｔ２ ＝ ２πｍ ｑＢ ＋ ２πｍ ｑ·槡２２ Ｂ ＝（ 槡２ ＋ ２ ２）πｍｑＢ， ｔ乙＝ １ ２ Ｔ１ ′ ＋ １ ２ Ｔ２ ′ ＝ １ ２ × ２π·４ｍ ｑＢ ＋ １ ２ × ２π·４ｍ ｑ·槡２２ Ｂ ＝ （４ ＋ 槡４ ２）πｍｑＢ， 可得离子甲、乙到达它们运动轨迹第一个交点的时间差为 Δｔ ＝ ｔ乙－ ｔ甲＝（ 槡２ ＋ ２ ２）πｍｑＢ。 第二章　 电磁感应 １．楞次定律 第１课时　 楞次定律 课前预习反馈 　 　 知识点１：２．（１）向下　 向上　 向上　 向下　 阻碍　 （２）向 下　 向下　 向上　 向上　 阻碍　 　 ３． Ｂ　 Ａ 　 　 知识点２：１．阻碍　 磁通量的变化　 ２．机械　 电 判一判 　 　 （１）× 　 （２）× 　 （３）√ 选一选 Ｄ　 导体在磁场中运动，如果速度方向与磁场方向平行，穿 过回路的磁通量不发生变化，不会有感应电流，所以导体在磁场 中运动不一定能产生感应电流，Ａ错误；要形成感应电流必须是 闭合回路且磁通量发生改变，所以闭合线圈整个放在变化磁场 中，但是线圈平面与磁场平行，磁通量一直为零时，不能产生感 应电流，Ｂ错误；感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通 量的变化，不一定与原磁场方向相反，Ｃ错误，Ｄ正确。 　 　 知识点３：１．垂直　 平面内　 手心　 导线运动　 四指所指 　 ２．切割磁感线 判一判 　 　 （４）√ 　 　 想一想 右边线圈Ｂ受到向右的安培力向右摆动 解析：用力使线圈Ａ向右运动时，根据右手定则可知，左边线 圈Ａ中产生逆时针方向的电流（从右向左看），然后该电流流到右 边的线圈Ｂ中，根据左手定则可知，右边线圈Ｂ受到向右的安培力 向右摆动。此时的线圈Ａ在原理上类似于发电机，线圈Ｂ在原理上 类似于电动机。 课内互动探究 　 　 探究一 例１：（１）Ｂ　 （２）向上　 （３）见解析 解析：（１）将条形磁铁从图示位置先迅速向上后迅速向下 移动一小段距离，则线圈中产生的感应电流方向相反，两个二极 管相继分别导通，出现的现象是灯泡Ａ、Ｂ交替短暂发光，故 选Ｂ。 （２）通过实验得知：当电流从图ｂ中电流计的右端正接线柱 流入时指针向右偏转；则当电流计指针向右偏转时，螺线管中产 生的感应电流的磁场从上往下，根据楞次定律可知，磁体向上 运动。 （３）连线如图所示： 　 　 探究二 例２：Ｂ　 甲图中穿过线圈的磁场方向向下，且磁通量在增 加，根据“增反减同”可知道感应电流产生的磁场方向向上，故Ａ 错误；图乙磁铁正向线圈靠近，穿过线圈的磁通量在增大，根据 “来拒去留”可知磁铁受到线圈作用力的方向向上，故Ｂ正确； 丙图中电流计偏转方向与甲图中相反，说明磁铁在远离线圈，故 Ｃ错误；丁图中穿过线圈的磁场方向向上，且磁通量在减小，根 据“增反减同”可知道感应电流产生的磁场方向向上，与甲图中 感应电流产生的磁场方向相同，所以感应电流方向也相同，电流 计指针的偏转方向相同，故Ｄ错误。 对点训练?：Ｃ　 根据右手定则，在线圈Ⅱ下落到线圈Ⅰ所 在的平面之前，线圈Ⅰ中电流在线圈Ⅱ产生的磁通量向上，且不 断增大，根据楞次定律，从上往下看，线圈Ⅱ中产生的顺时针方 向感应电流削弱磁通量的变化，当线圈Ⅱ从线圈Ⅰ所在平面继 续下落时，线圈Ⅰ中电流在线圈Ⅱ产生的磁通量仍然向上，且不 断减小，根据楞次定律，从上往下看线圈Ⅱ产生逆时针感应电流 削弱磁通量变化，故Ｃ正确。 　 　 探究三 例３：ＢＤ 　 根据右手定则，ＰＱＲＳ中电流沿逆时针方向， ＰＱＲＳ中电流在线框Ｔ处产生的磁场方向垂直纸面向外。金属 杆ＰＱ向右做减速运动，则ＰＱＲＳ中电流减小，该磁场减弱，根据 楞次定律，Ｔ中电流沿逆时针方向，故Ａ错误，Ｂ正确；若ＰＱＲＳ 内，净磁通为向里，Ｔ具有收缩趋势，若ＰＱＲＳ内，净磁通为向外， Ｔ具有扩张趋势；根据左手定则，ＰＱ受到向左的安培力，故Ｃ错 误，Ｄ正确。 对点训练?：Ａ　 ａｂ顺时针转动，运用右手定则，磁感线穿 过手心，拇指指向导体运动方向，则ａｂ上的感应电流方向为ａ→ ｂ，Ａ正确；ａｂ向纸外运动，运用右手定则，磁感线穿过手心，拇指 指向纸外，则知导体ａｂ上的感应电流方向为ｂ→ａ，Ｂ错误；线框 向右运动时，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律知，线框中感 应电流方向为ｂ→ａ→ｄ→ｃ→ｂ，则导体ａｂ上的感应电流方向为 ｂ→ａ，Ｃ错误；ａｂ沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ａｂ上 的感应电流方向为ｂ→ａ，Ｄ错误                                                                       。 —２３１— 课堂达标检测 １．（１）如图所示 （２）左　 右　 右　 （３）Ｂ 解析：（２）由题知闭合开关，线圈中磁通量增大，发现灵敏电流 计的指针向左偏了一下；将铁芯迅速插入线圈时，通过线圈的 磁场通量增大，灵敏电流计的指针将向左偏；将滑动变阻器连 入电路中的阻值调大，回路电流减小，线圈中磁通量将减小， 灵敏电流计的指针将向右偏；几分钟后断开开关，线圈中磁通 量减小，灵敏电流计的指针将向右偏。 （３）如果将电池换成低压交流电源，线圈Ａ插入线圈Ｂ中，滑 动变阻器滑片位置不变，线圈中磁通量一会增大一会减小，交 替发生变化，指针将不停左右摇摆，故Ｂ正确。 ２． Ｃ　 在线圈从ａ到ｃ运动的过程中，穿过线圈的磁通量向右先 增加后减小，根据楞次定律可知，从左边看，线圈中的感应电 流先逆时针后顺时针，故选Ｃ。 ３． ＢＣＤ　 根据安培定则可知，导线下方的磁场垂直纸面向里，离 导线越远的地方，磁场越小，导线框在竖直下落过程中，磁通 量变小，根据楞次定律可知导线框中产生了顺时针方向的感 应电流，导线框的面积有扩张的趋势，ａｂ边受安培力较大且 向上可知，线框所受安培力的合力方向向上，故Ａ正确，Ｂ、Ｄ错 误；导线框下落过程中，安培力向上，重力大于安培力，所以导线 框下落的加速度小于重力加速度ｇ，故Ｃ错误。 ４． Ｂ　 根据安培定则可知导线右侧的磁感应强度方向垂直纸面 向里，根据右手定则可知ＭＮ中有从Ｎ到Ｍ的感应电流，Ａ错 误；根据前面分析可知，ＡＢ中有从Ａ到Ｂ的感应电流，ＤＣ中 有从Ｄ到Ｃ的感应电流，根据左手定则可知ＡＢ边和ＣＤ边都 受到向右的安培力，ＡＤ和ＢＣ中有电流且处于磁场中，则也会 受到安培力的作用，Ｂ正确，Ｃ、Ｄ错误。 ５． ＢＣ　 由右手定则可知导体棒ａｂ中的电流由ｂ流向ａ，故Ａ错 误；由安培定则可知螺线管内部的磁场方向向左，故Ｂ正确； 导体棒ａｂ向左减速运动，螺线管电流减小，铜制圆线圈ｃ磁 通量减小，根据楞次定律可知会被螺线管吸引，铜制圆线圈ｃ 有扩张的趋势，故Ｃ正确，Ｄ错误。 第２课时　 楞次定律的推广及应用 课内互动探究 　 　 探究一 例１：Ｃ　 由图可知，Ｂ中电流为逆时针，由安培定则可知，感 应电流的磁场向外；由楞次定律可知，引起感应电流的磁场可能 为：向外减小或向里增大；若原磁场向里，则Ａ中电流应为顺时 针，故Ａ应带正电，因磁场变强，故Ａ中电流应增大，即Ａ的转速应 增大，Ａ、Ｂ均错误；若原磁场向外，则Ａ中电流应为逆时针，即Ａ应 带负电，且电流应减小，即Ａ的转速应减小，Ｄ错误，Ｃ正确。 对点训练?：Ｄ　 由图示可知，穿过圆环的原磁场方向向 上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可 知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，Ａ错误；由图 示可知，穿过圆环的原磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过 圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感 应电流沿顺时针方向，Ｂ错误；由图示可知，穿过圆环的原磁场 方向向下，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次 定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，Ｃ错 误；由图示可知，穿过圆环的原磁场方向向下，在磁铁靠近圆环 时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环 中的感应电流沿逆时针方向，Ｄ正确。 　 　 探究二 例２：Ｄ　 线圈左端Ａ经过条形磁铁到线圈中心位于磁铁正 下方过程，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律的第二种表 述：来拒去留，可知线圈受到向右和向下的磁场力，即线圈对水 平桌面的压力大于重力，线圈做减速运动；从线圈中心位于磁铁 正下方到线圈右端Ｂ经过磁铁过程，穿过线圈的磁通量减小，根 据楞次定律的第二种表述：来拒去留，可知线圈受到向右和向上 的磁场力，即线圈对水平桌面的压力小于重力，线圈继续做减速 运动，根据牛顿第三定律可知，线圈受到的支持力先大于重力后 小于重力，线圈一直向左做减速运动，Ｄ正确，Ａ、Ｂ、Ｃ错误。 对点训练?：ＢＤ　 图中条形磁铁的磁场穿过铜环的磁通量 由左向右，闭合开关，电路接通的瞬间，由安培定则可知，线圈的 磁场穿过铜环的磁通量由右向左，使得穿过铜环的由左向右的 磁通量减小，由楞次定律可知，铜环中产生的感应电流的磁场方 向向右，再由安培定则可知，从左侧看，铜环中有顺时针方向的 感应电流，故Ａ错误，Ｂ正确；根据上述，从左侧看，铜环中有顺 时针方向的感应电流，则铜环相当于一小磁体，右侧为等效的Ｎ 极，左侧为等效的Ｓ极，可知铜环与原磁铁相互吸引，所以铜环 会靠近磁铁，故Ｃ错误，Ｄ正确。 　 　 探究三 例３：ＡＣ　 电流减小时，通电螺线管产生的磁场减弱，ａ环磁 通量减小。根据安培定则，通电螺线管内部磁场向右，外部磁场 向左。当ａ环缩小时，向右的磁场磁通量不变，向左的磁场磁通 量减小，总磁通量增大。故要阻碍原磁通量的减小，ａ环有缩小 的趋势，故Ａ正确，Ｂ错误；电流增大时，磁场变强，ｂ环磁通量 增大，为阻碍原磁通量的增大，ｂ环远离螺线管，故Ｃ正确，Ｄ 错误。 对点训练?：ＡＣ　 当螺线管中电流增大时，其产生的磁场 不断增强，因此线圈Ｐ中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈 Ｐ将阻碍其磁通量的增大，故ｔ１ 时刻线圈有远离螺线管和收缩 面积的趋势，即ＦＮ ＞ Ｇ，Ｐ有收缩的趋势，Ａ正确；当螺线管中电 流不变时，其产生的磁场不变，线圈Ｐ中的磁通量不变，因此线 圈中无感应电流产生，故ｔ２ 时刻ＦＮ ＝ Ｇ，Ｂ错误；ｔ３ 时刻螺线管 中电流为零，但是线圈Ｐ中磁通量是变化的，因此此时线圈Ｐ中 有感应电流，但该时刻螺线管不能产生磁场，二者之间没有相互 作用力，即ＦＮ ＝ Ｇ，Ｃ正确；当螺线管中电流不变时，其产生的磁 场不变，线圈Ｐ中的磁通量不变，因此线圈中无感应电流产生， 故ｔ４时刻ＦＮ ＝ Ｇ，此时Ｐ没有收缩的趋势，Ｄ错误。 课堂达标检测 １． Ｄ　 条形磁体静止在线圈中，穿过线圈的磁通量不变，不会产 生感应电流，指针不会偏转，故Ａ错误；无论磁体迅速插入线 圈还是迅速抽出线圈，穿过线圈的磁通量都是会发生改变，会 产生感应电流，所以灵敏电流计指针都会偏转，Ｂ、Ｃ错误，Ｄ 正确。 ２． Ａ　 当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量 增大，根据楞次定律可知，Ｐ、Ｑ会互相靠拢阻碍磁通量的增大， Ａ正确，Ｄ错误；根据楞次定律可知，回路产生的感应电流的磁 场会阻碍磁铁的下落，则磁铁下落的加速度小于ｇ，Ｂ错误；磁 铁的重力势能转化为系统的动能和因焦耳热产生的内能，故磁 铁的动能的增加量小于其势能的减少量，Ｃ错误。 ３． Ｂ　 ０ ～ ｔ１，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线 框内电流的方向为ａｄｃｂａ，故Ａ错误；ｔ１ ～ ｔ２，穿过线圈的磁通量 向里减小，根据楞次定律可知，线框内电流的方向为ａｂｃｄａ，故 Ｂ正确；ｔ２ ～ ｔ３，穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律可 知，线框内电流的方向为ａｂｃｄａ，根据左手定则，ａｄ受安培力向 右，ｂｃ受安培力向左，因ａｄ边受安培力大于ｂｃ                                                                       边受的安培 —２３２—