第2章 第1节 楞次定律-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册五维课堂同步Word教案(人教版2019)
第1节 楞次定律
知识导图 | 核心素养 |
1.科学思维:通过楞次定律和右手定则对电流方向的判断,体会物理模型在探索自然规律中的作用 2.科学探究:通过实验探究归纳判断感应电流方向的过程,体会科学探究在物理规律形成中的作用 3.科学态度与责任:通过楞次定律中能量转化分析,体会守恒思想的重要意义 |
[知识梳理]
知识点一 影响感应电流方向的因素 楞次定律
1.探究感应电流的方向
(1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系).
(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表.
①线圈内磁通量增加时的情况
图号 | 磁场方向 | 感应电流的方向 | 感应电流的 |
磁场方向 |
|
|
|
甲 | 向下 | 逆时针(俯视) | 向上 |
乙 | 向上 | 顺时针(俯视) | 向下 |
②线圈内磁通量减少时的情况
图号 | 磁场方向 | 感应电流的方向 | 感应电流的 |
磁场方向 |
|
|
|
学科网(北京)股份有限公司
丙 | 向下 | 顺时针(俯视) | 向下 |
丁 | 向上 | 逆时针(俯视) | 向上 |
(3)实验结论:当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向 相反 ,阻碍磁通量的增加;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向 相同 ,阻碍磁通量的减少.
2.楞次定律: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 .
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,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从 掌心 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,如图所示.
2.适用范围:适用于导体 切割磁感线 时感应电流方向的判断.
[基础自测]
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)楞次定律中“阻碍”的意思就是“阻止”.( × )
(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化.( √ )
(3)感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反.( × )
2.如图所示,当导体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( )
A.由A→B
B.由B→A
C.无感应电流
D.无法确定
解析:A [由右手定则可判断导体棒中电流方向从N到M,则通过R的电流方向为A→B.]
3.(多选)如图所示,足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd,则( )
学科网(北京)股份有限公司
A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→d
B.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生
C.当线圈以ad边为轴转动时(转动角度小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→d
D.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d
解析:BD [根据安培定则知,线圈所在处的磁场垂直纸面向里,当线圈向右平动、以ad边为轴转动时,穿过线圈的磁通量减少,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向同向,感应电流方向为a→d→c→b,A、C错误;若线圈竖直向下平动,磁通量不变,无感应电流产生,B正确;若线圈向导线靠近时,穿过线圈的磁通量增加,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向反向,垂直纸面向外,感应电流方向为a→b→c→d,D正确.]
对楞次定律的理解和应用
◆[探究导引]
绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套有一个铝环,线圈与电源、开关相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合开关的瞬间,铝环向上跳起.请回答:
(1)闭合开关瞬间穿过铝环的磁通量如何变化?
(2)铝环跳起的原因是什么?
提示 (1)闭合开关瞬间穿过铝环的磁通量增大.
(2)铝环中产生的感应电流方向与线圈中电流方向相反,铝环受到向上的斥力而跳起.
◆[探究归纳]
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
学科网(北京)股份有限公司