1. 楞次定律（导学案）物理人教版选择性必修第二册

该高中物理导学案围绕楞次定律展开，引导学生理解感应电流磁场与原磁通量变化的关联，通过知识回顾（产生感应电流的条件、安培定则）和预习新知（猜想影响因素、定律内容、右手定则要点）衔接前后知识，搭建学习支架。 资料注重实验探究，学生通过小组合作完成“提出问题—设计实验—分析论证—总结规律”流程，培养科学探究能力。对比楞次定律与右手定则，结合“增反减同”“来拒去留”等规律，培养科学思维，帮助建立电磁相互作用的物理观念，例题演练提升应用能力，适合师生高效教学。

1. 楞次定律 1. 物理观念：通过实验观察与规律分析，明确感应电流磁场与原磁通量变化的关联，理解楞次定律 “阻碍” 的核心内涵及能量转化特征，区分楞次定律与右手定则的适用场景，建立电磁感应现象中电流方向判断的系统认知和电磁相互作用的统一物理观念。 2. 科学思维:通过分析、归纳实验数据提炼感应电流磁场这一核心 “中介”，运用 “增反减同”“来拒去留” 规律解决具体问题，对比楞次定律与右手定则的研究对象和适用范围，培养逻辑推理、分类概括能力，建立物理规律间的关联网络。 3. 科学探究:参与电表指针偏转与电流方向关系、磁通量变化与感应电流方向关联的实验，通过小组合作完成 “提出问题 — 设计实验 — 分析论证 — 总结规律” 的完整探究流程，尝试用楞次定律推导感应电流方向，提升实验操作、数据记录能力与逻辑推演能力。 4. 科学态度与责任:在实验探究与规律推导中感受物理规律的简洁性与严谨性，激发电磁学探索兴趣，理解楞次定律与能量守恒定律的一致性，认识物理规律的普遍适用性，树立尊重客观规律的科学态度。 1. 熟练掌握运用楞次定律判断感应电流方向的完整步骤，能结合具体情境（磁通量增减、导体切割磁感线等）准确应用。 2. 清晰区分楞次定律与右手定则的适用条件，能根据问题场景灵活选择合适的规律解决电磁感应方向判断问题。 3. 准确解读“阻碍”的物理意义，避免将“阻碍”等同于“阻止”，理解其是对磁通量变化趋势的延缓而非反向抵消。 【知识回顾】 一、产生感应电流的条件是什么？ 条件一：电路处于闭合状态。 条件二：穿过电路的磁通量发生改变。 核心是：穿过闭合回路的磁通量发生变化。 二、安培定则（右手螺旋定则）如何应用？ 通电直导线：右手握住导线，伸直拇指指向电流方向，弯曲四指指向磁感线环绕方向。 环形电流：右手弯曲四指指向环形电流方向，伸直拇指指向环形导线轴线上的磁感线方向。 解析：区分 “电流的磁场” 与 “外加磁场”，为后续平行直导线相互作用分析铺垫 【预习新知】（阅读教材/资料） 感应电流的方向可能与哪些因素有关？请猜想： 磁场？磁通量？运动方向？······ 楞次定律的核心内容是什么？请尝试用自己的话表述： 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 右手定则的“三个要点”是什么？ 伸开右手，让磁感线垂直穿入掌心，拇指指向导体运动方向，四指所指方向即为感应电流方向。 适用条件：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。 掌心：垂直磁感线穿入。 拇指：指向导体运动方向。 四指：感应电流方向。 一、影响感应电流方向的因素（感受过程，归纳规律） 学生活动：实验探究与现象观察 情境：利用条形磁铁、线圈、灵敏电流计等器材，重复“磁铁插入/拔出线圈”的实验。猜想感应电流的方向可能与哪些因素有关？请猜想： 磁场方向？磁通量？运动方向······ 1．实验准备 ① 明确实验所用线圈的绕制方向，做好标记以便观察； ② 确定电流表指针偏转方向与电流流入方向的对应关系。 2. 实验探究 实验1：探究电流表指针偏转方向与电流方向的关联 操作：通过试触法进行实验，观察指针偏转情况。 结论：电流从电流表哪一侧接线柱流入，指针就向该侧偏转。 实验2：探究磁通量变化与感应电流方向的关系 操作：分别进行磁铁N极插入线圈、N极抽出线圈、S极插入线圈、S极抽出线圈的操作，记录每次实验中电流表指针的偏转方向。 任务：以小组为单位，完成下表： 序号 磁铁运动情况 原磁场方向（在线圈中） 磁通量变化 电流计偏转方向 推测的感应电流方向（俯视） 1 N极插入线圈 向下 增加 向右 ______________ ____ 2 N极拔出线圈 向下 减少 向左 ____________________ 3 S极插入线圈 向上 增加 向左 ____________________ 4 S极拔出线圈 向上 减少 向右 ____________________ 思考与讨论： 感应电流的磁场方向，与原磁场方向及磁通量变化之间有什么规律？ 当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向同。 二、楞次定律 1. 楞次定律的表述 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。 教师提问：在楞次定律的表述中，核心关键词是什么？ 明确核心关键词：阻碍、变化。 师生共析：“阻碍”的四层含义 谁阻碍？ 感应电流的磁场。 阻碍谁？磁通量的变化。 如何阻碍？（核心） 当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反（口诀：增反）。 当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同（口诀：减同）。 阻碍效果：是“延缓”还是“阻止”？ 答：延缓不是阻止。 2. 应用楞次定律的“四步法” 这是判断感应电流方向的通用方法。 (1) 明确是哪个闭合回路产生了感应电流。 (2) 判断该回路原磁场的方向（可用安培定则）。 (3) 分析穿过该回路的原磁通量是增加还是减少。 (4) 根据“增反减同”判断感应电流的磁场方向。 再利用（安培定则）判断感应电流的方向。 例题1： 闭合线框abcd自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，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，a→b→c→d→a 解析　经过Ⅰ时，向里的磁通量增加，根据楞次定律知感应电流的磁场方向向外，由安培定则判断感应电流方向为逆时针，A错误；经过Ⅱ时，磁通量不变，则感应电流为0，B错误，C正确；经过Ⅲ时，向里的磁通量减少，根据楞次定律知感应电流的磁场方向向里，由安培定则判断感应电流方向为顺时针，D错误。 答案　C 例题2：如图所示，在通有方向竖直向上、电流为I1的长直导线右侧L处有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。已知线圈宽度BC＝L，长直导线在某点产生磁场的磁感应强度大小为B＝k(k是常数，I为导线中的电流大小，r为该点到直导线的距离)。现将线圈向右在极短时间内移动到AB边距离导线2L处，同时将导线中的电流增大为3I1，则(　　) A.线圈不产生感应电流 B.线圈产生逆时针方向的感应电流 C.线圈产生顺时针方向的感应电流 D.线圈产生先逆时针再顺时针方向的感应电流 解析　设线圈面积为S，初始时，线圈内的磁通量Φ1<S，将线圈向右快速移动到AB边距离导线2L处后，线圈内的磁通量Φ2>S＝S，则该过程中线圈磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1>0，即磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈内产生方向向外的磁场，则感应电流方向为逆时针，B正确。 答案　B 三、楞次定律的常用推论 推论1：来拒去留（阻碍相对运动） 由于磁场与导体的相对运动产生感应电流时，导体受到的安培力会阻碍这种相对运动。 靠近时表现为“拒”（排斥），远离时表现为“留”（吸引）。 推论2：增缩减扩（阻碍磁通量变化的一种表现形式） 当磁感线单方向穿过闭合回路时： 原磁通量增加时，回路有缩小面积的趋势。 原磁通量减少时，回路有扩大面积的趋势。 推论3：阻碍原电流的变化（自感现象） 线圈自身电流变化时，产生的自感电动势总要阻碍原电流的变化。 思考： 这些推论的本质是否都源于楞次定律的基本内容？ 能量观点：楞次定律中“阻碍”的过程，实质是其他形式的能转化为电能的过程，体现了能量守恒定律。 四、右手定则 1. 内容与适用条件 内容：伸开右手，让磁感线垂直穿入掌心，拇指指向导体运动方向，四指所指方向即为感应电流方向。 适用条件：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。 理解：大拇指所指是导体相对磁场的运动方向。 2. 与楞次定律的关系 右手定则是楞次定律在导体切割磁感线这一特殊情况下的具体表现形式和便捷推论。一切可以用右手定则判断的情况，用楞次定律都能得到相同结论。 学生活动3：辨析与选择 判断下列情境，应优先使用楞次定律还是右手定则？ 磁铁在线圈附近上下运动，判断线圈中电流方向。楞次定律 导体棒在匀强磁场中向右平动切割磁感线，判断棒中电流方向。右手定则 通电螺线管电流变化，导致旁边金属圆环中产生感应电流。楞次定律 课堂小结 1.(楞次定律的理解)(多选)下列关于楞次定律的说法，正确的是(　　) A.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相同 B.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反 C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D.利用感应电流的磁场方向和右手螺旋定则，可以确定感应电流的方向 解析　感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，当引起感应电流的磁通量增大时，感应电流的磁场就和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，感应电流的磁场就和引起感应电流的磁场方向相同，A、B错误，C正确；利用感应电流的磁场方向和右手螺旋定则，可以确定感应电流的方向，D正确。 答案　CD 2.（楞次定律的应用）某磁场的磁感线如图所示，有一闭合铝质线圈自图示位置A落至位置B，在下落的过程中，自上向下看，铝质线圈中的感应电流方向是(　) A.先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 B.先沿逆时针方向，再沿顺时针方向 C.始终沿顺时针方向 D.始终沿逆时针方向 解析　在线圈下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律，所以线圈中产生的感应电流的方向先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，故A正确，B、C、D错误。 答案　A 3.(右手定则的应用)如图所示，一边长为d的正方形闭合线圈由A位置匀速通过一个匀强磁场运动到B位置。已知磁场宽度L大于线圈边长d，则(　　) A.整个运动过程中，线圈中一直有感应电流 B.进入磁场和离开磁场的过程中，感应电流方向相同 C.进入磁场时感应电流方向顺时针，离开磁场时感应电流方向逆时针 D.进入磁场时感应电流方向逆时针，离开磁场时感应电流方向顺时针 解析　由右手定则可知，线圈进入磁场的过程中，感应电流方向沿逆时针方向，当线圈完全在磁场中，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流的产生，线圈离开磁场时，根据右手定则，感应电流方向沿顺时针方向，故D正确。 答案　D 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1. 楞次定律 1. 物理观念：通过实验观察与规律分析，明确感应电流磁场与原磁通量变化的关联，理解楞次定律 “阻碍” 的核心内涵及能量转化特征，区分楞次定律与右手定则的适用场景，建立电磁感应现象中电流方向判断的系统认知和电磁相互作用的统一物理观念。 2. 科学思维:通过分析、归纳实验数据提炼感应电流磁场这一核心 “中介”，运用 “增反减同”、“来拒去留” 规律解决具体问题，对比楞次定律与右手定则的研究对象和适用范围，培养逻辑推理、分类概括能力，建立物理规律间的关联网络。 3. 科学探究:参与电表指针偏转与电流方向关系、磁通量变化与感应电流方向关联的实验，通过小组合作完成 “提出问题 — 设计实验 — 分析论证 — 总结规律” 的完整探究流程，尝试用楞次定律推导感应电流方向，提升实验操作、数据记录能力与逻辑推演能力。 4. 科学态度与责任:在实验探究与规律推导中感受物理规律的简洁性与严谨性，激发电磁学探索兴趣，理解楞次定律与能量守恒定律的一致性，认识物理规律的普遍适用性，树立尊重客观规律的科学态度。 1. 熟练掌握运用楞次定律判断感应电流方向的完整步骤，能结合具体情境（磁通量增减、导体切割磁感线等）准确应用。 2. 清晰区分楞次定律与右手定则的适用条件，能根据问题场景灵活选择合适的规律解决电磁感应方向判断问题。 3. 准确解读“阻碍”的物理意义，避免将“阻碍”等同于“阻止”，理解其是对磁通量变化趋势的延缓而非反向抵消。 【知识回顾】 一、产生感应电流的条件是什么？ 条件一： 。 条件二： 。 核心是：穿过闭合回路的 发生变化。 二、安培定则（右手螺旋定则）如何应用？ 通电直导线： 。 环形电流： 。 【预习新知】（阅读教材/资料） 感应电流的方向可能与哪些因素有关？请猜想： 。 楞次定律的核心内容是什么？请尝试用自己的话表述： 。 右手定则的“三个要点”是什么？ 掌心：________________________________________。 拇指：________________________________________。 四指：________________________________________。 一：影响感应电流方向的因素（感受过程，归纳规律） 学生活动：实验探究与现象观察 情境：利用条形磁铁、线圈、灵敏电流计等器材，重复“磁铁插入/拔出线圈”的实验。猜想感应电流的方向可能与哪些因素有关？ ________________________________________ 1、实验准备 ① 明确实验所用线圈的绕制方向，做好标记以便观察； ② 确定电流表指针偏转方向与电流流入方向的对应关系。 2、实验探究 实验1：探究电流表指针偏转方向与电流方向的关联 操作：通过试触法进行实验，观察指针偏转情况。 结论：电流从电流表 流入，指针就向 。 实验2：探究磁通量变化与感应电流方向的关系 操作：分别进行磁铁N极插入线圈、N极抽出线圈、S极插入线圈、S极抽出线圈的操作，记录每次实验中电流表指针的偏转方向。 任务：以小组为单位，完成下表： 序号 磁铁运动情况 原磁场方向（在线圈中） 磁通量变化 电流计偏转方向 推测的感应电流方向（俯视） 1 N极插入线圈 向下 增加 向右 2 N极拔出线圈 向下 减少 向左 3 S极插入线圈 向上 增加 向左 4 S极拔出线圈 向上 减少 向右 思考与讨论： 感应电流的磁场方向，与原磁场方向及磁通量变化之间有什么规律？ ______________ ______。 二：楞次定律 1. 楞次定律的表述 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。 教师提问：在楞次定律的表述中，核心关键词是什么？ 明确核心关键词： 、 。 师生共析：“阻碍”的四层含义 谁阻碍？ ____________________。 阻碍谁？ ____________________。 如何阻碍？（核心） 当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向_____（口诀：________）。 当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向_____（口诀：________）。 阻碍效果：是“延缓”还是“阻止”？ 答：________。 2. 应用楞次定律的“四步法” 这是判断感应电流方向的通用方法。 (1) 明确是哪个闭合回路产生了感应电流。 (2) 判断该回路原磁场的方向（可用安培定则）。 (3) 分析穿过该回路的原磁通量是增加还是减少。 (4) 根据“增反减同”判断感应电流的磁场方向。 再利用________判断感应电流的方向。 例题演练： 例题1： 闭合线框abcd自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，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，a→b→c→d→a 例题2：如图所示，在通有方向竖直向上、电流为I1的长直导线右侧L处有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。已知线圈宽度BC＝L，长直导线在某点产生磁场的磁感应强度大小为B＝k(k是常数，I为导线中的电流大小，r为该点到直导线的距离)。现将线圈向右在极短时间内移动到AB边距离导线2L处，同时将导线中的电流增大为3I1，则(　　) A.线圈不产生感应电流 B.线圈产生逆时针方向的感应电流 C.线圈产生顺时针方向的感应电流 D.线圈产生先逆时针再顺时针方向的感应电流 三：楞次定律的常用推论 推论1：来拒去留（阻碍相对运动） 由于磁场与导体的相对运动产生感应电流时，导体受到的安培力会阻碍这种相对运动。 靠近时表现为 ，远离时表现为 。 推论2：增缩减扩（阻碍磁通量变化的一种表现形式） 当磁感线单方向穿过闭合回路时： 原磁通量增加时，回路有 。 原磁通量减少时，回路有 。 推论3：阻碍原电流的变化（自感现象） 线圈自身电流变化时，产生的自感电动势总要阻碍原电流的变化。 思考： 这些推论的本质是否都源于楞次定律的基本内容？ 能量观点：楞次定律中“阻碍”的过程，实质是其他形式的能转化为电能的过程，体现了能量守恒定律。 四：右手定则 1. 内容与适用条件 内容：伸开右手，让磁感线垂直穿入掌心，拇指指向 ，四指所指方向即为 。 适用条件：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。 理解：大拇指所指是导体相对磁场的 。 2. 与楞次定律的关系 右手定则是楞次定律在导体切割磁感线这一特殊情况下的具体表现形式和便捷推论。一切可以用右手定则判断的情况，用楞次定律都能得到相同结论。 思考辨析： 辨析与选择 判断下列情境，应优先使用楞次定律还是右手定则？ 磁铁在线圈附近上下运动，判断线圈中电流方向。 ______ 导体棒在匀强磁场中向右平动切割磁感线，判断棒中电流方向。 ______ 通电螺线管电流变化，导致旁边金属圆环中产生感应电流。 ______ 课堂小结 1.(楞次定律的理解)(多选)下列关于楞次定律的说法，正确的是(　　) A.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相同 B.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反 C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D.利用感应电流的磁场方向和右手螺旋定则，可以确定感应电流的方向 2.（楞次定律的应用）某磁场的磁感线如图所示，有一闭合铝质线圈自图示位置A落至位置B，在下落的过程中，自上向下看，铝质线圈中的感应电流方向是(　) A.先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 B.先沿逆时针方向，再沿顺时针方向 C.始终沿顺时针方向 D.始终沿逆时针方向 3.(右手定则的应用)如图所示，一边长为d的正方形闭合线圈由A位置匀速通过一个匀强磁场运动到B位置。已知磁场宽度L大于线圈边长d，则(　　) A.整个运动过程中，线圈中一直有感应电流 B.进入磁场和离开磁场的过程中，感应电流方向相同 C.进入磁场时感应电流方向顺时针，离开磁场时感应电流方向逆时针 D.进入磁场时感应电流方向逆时针，离开磁场时感应电流方向顺时针 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $