第2章 1 第2课时 楞次定律-【成才之路·学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步新课程学习指导(人教版)

044 第2课时 楞次定律 ©目标重点展示 素养目标 学习重点 通过实验了解电磁感应现象；理解楞次定律中“阻碍”的 物理观念 含义，会用能量的观点解释楞次定律；理解右手定则的内 容，会用右手定则判断感应电流的方向。 通过探究影响感应电流方向的因素的实验过程，体会归 (1)楞次定律的应用 科学思维 纳推理的方法。 (2)右手定则的应用 经历实验探究和推理分析得出楞次定律的过程，会解释 科学探究 实验现象和总结实验结论，培养推理与归纳能力。 探究点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阻碍引起感 应电流的 的 [注意] 2.对“阻碍”的理解 原磁场（引起感应电 谁阻碍谁 →感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化 流的磁场)是主动 阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身 的，感应电流产生的 磁场是被动的。 如何阻碍 磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反： 磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原滋场方向相同 阻碍效果 阻碍并不阻止，只是延缕了磁通量的变化，这种变化继续 进行，最终结果还是要发生变化 ●[注意] 3.楞次定律中的因果关系 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， [规律方法]应用楞 产生感应电流是结果。 次定律判断感应电 [判断正误] 流方向的步骤 (1)感应电流的磁场方向总与原磁场方向相反。 明确要研究的回 (2)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。 原 路及原磁场的方 向 (3)电路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用。 例1：某磁场的磁感线如图所示，线圈自图示A位置落到B位置， 确定磁通量中的 在下落过程中，自上而下看，线圈中的感应电流方向是( 变化 A.始终沿顺时针方向 原磁场方向向上且穿过线圈的 楞次定律 B.始终沿逆时针方向 >磁通量先增大后减小，由楞次 判断感应电流的磁 场方向 C.先沿顺时针再沿逆时针方向 定律可知，感应电流的磁场方 向先向下后向上，再由安培定 D.先沿逆时针再沿顺时针方向 ←楞次定律 则确定感应电流方向 四 由图可知，磁感线先密后疏，磁感应强度B先增大后减小，由中=B·S可知，穿过线圈的 电 判断感应电流的方 流 磁通量先增大后减小 ●[规律方法] .045 跟踪训练1：如图所示，一个水平放置的矩形线 圈abcd,在细长水平磁体的S极附近竖直下落，由位 置I经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁体在同一平面， 位置I和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的 7Ⅲ 感应电流的方向为 () A.adcba B.abeda C.从abeda到adeba D.从adeba到abeda 跟踪训练2：(2025·宜春中学高二月考)在家庭 断路器 用电器 电路中，接地故障通断器在用电器发生漏电时，能保护 线圈 人的生命和财产安全。当用电器正常工作时，紧靠的 两根绝缘电线电流大小相等、方向相反；当用电器漏电 铁芯 时，线圈中就会产生感应电流，断路器切断电路。若某 次漏电瞬间，电线1和电线2中电流流向如图所示，且电线2中电流小于电线 1中电流，则线圈内 A.磁通量增加，感应电流从N到M B.磁通量减少，感应电流从N到M C.磁通量增加，感应电流从M到N D.磁通量减少，感应电流从M到N [提示] 探究点2右手定则 (1)感应电流的方向 C→E→F→D→C。 ●新知导学 (2)可以用右手定则 来判断。右手定则 如图所示，导体棒CD向右做切割磁感线xExx×x×xx×× 研究的是感应电流I 运动。 ××××××× ××××××××× 的方向、原磁场B的 (1)请用楞次定律判断感应电流的方向； ×××米 方句、导体棒运动速 (2)能否找到一种更简单的方法来判断闭合斧××尧××××××× 度v的方向三者之间 回路中部分导体切割磁感线产生的感应电流的方向呢？ P[提示] 的关系。 ●要点归纳 1.右手定则：伸开 ,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 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）。 [总结]应用右手定 2.两点说明 则判定感应电流方 (1)拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的 向的小口诀 运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还 导体切割伸右手， 可以是两者以不同速度同时运动。 磁感线从手心走。 (2)应用右手定则，应先明确谁是电源，谁是外电路，它们是怎样组成闭 运动方向顺拇指， 合电路的；右手定则是判断流过电源内部的电流方向的。 P[总结] 电流沿看四指流。 046 3.楞次定律与右手定则的区别及联系 比较项目 楞次定律 右手定则 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体 区 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 别 常用于磁感应强度B随时间 应用 常用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象 变化而产生的电磁感应现象 联系 右手定则是楞次定律的特例 [判断正误] (1)导体棒不垂直切割磁感线时，也可以用右手定则判断感应电流方向。 () (2)凡可以用右手定则判断感应电流方向的，均能用楞次定律判断。 (3)右手定则即右手螺旋定则。 ( 例2：图中表示闭合电路中的一部分导体αb在磁场中做切割磁感线运动的情境，导体ab上的感应 电流方向为a→b的是 B a≠ b 309 30° R ab向纸外运动 ×.×. R 及 D 跟踪训练3：如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和，导 P 体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻 可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是 A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到a B.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a C.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到b D.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b 素养能力提升拓展整合·启智培优 从能量转化的角度理解楞次定律 在分析和处理具体问题时要理解楞次定律的能量本质。楞次定律中的“阻碍”作用，正是能量 守恒定律的反映，在克服这种“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能。 例3：如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁体，从离地 面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁体下落过程中始终 保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重 导体 力加速度为g,下列说法中正确的是 () 圆环 A.在磁体下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先沿逆时针方向，后 沿顺时针方向（从上向下看圆环） B.磁体在整个下落过程中，圆环中感应电流方向始终是顺时针方向 7ITIMTWITIT7 C.磁体在整个下落过程中，它的机械能不变 D.磁体落地时的速率一定等于√2gh 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[10]第2课时 楞次定律 探究点1楞次定律 1.磁通量变化 判断正误 (1)×(2)×(3)× 例1：C线圈自图示A位置落至虚线位置过程中，磁场方向向 上，向上的磁通量增加，由楞次定律的“增反减同”可知，线圈 中感应电流产生的磁场方向向下，应用安培定则可以判断感 应电流的方向为顺时针（俯视）。同理可以判断，线圈自图示 虚线位置落至B位置过程中，向上的磁通量减小，由楞次定律 和安培定则可得，线圈中将产生逆时针方向的感应电流（俯视）。 跟踪训练1：A如题图所示，线圈从位置I到位置Ⅱ的过程中， 穿过线圈方向向下的磁通量减小，则产生感应电流；根据楞次 定律，感应电流的磁场的方向向下，产生感应电流的方向为 adcba:线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，穿过线圈向上的磁 通量增加，所以感应电流的磁场的方向向下，产生感应电流的 方向为adcba。所以整个过程中感应电流的方向始终都是 adcba,故A正确，B、C、D错误。 跟踪训练2：A当用电器正常工作时，紧靠的两根绝缘电线电 流大小相等、方向相反，此时穿过线圈的磁通量为零；当用电 器漏电时，且电线2中电流小于电线1中电流，则线圈内磁通 量增加，根据楞次定律可知感应电流从N到M。故选A。 探究点2 右手定则 要点归纳 1.右手拇指四指 判断正误 (1)V(2)V(3)× 例2：Aab顺时针转动，运用右手定则，磁感线穿过手心，拇指 指向导体运动的方向，则ab上的感应电流方向为a→b,A正 确：b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。 跟踪训练3：B据右手定则可判断出导体棒PQ中的电流由P 到Q,Q处电势最高，P处电势最低，由P到Q电势逐渐升高。 外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势，因此流过R 的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a,故选B。 素养能力提升 例3：A由题图可知，在磁体下落过程中，穿过圆环的磁场方向 一直向下，在磁体靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁 体远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从 上向下看，圆环中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方 向，故A项正确，B项错误；在磁体下落过程中，圆环中产生感 应电流，圆环中有电能产生，磁体在整个下落过程中有机械能 转化为电能，由能量守恒定律可知，磁体的机械能减少，故C 项错误；磁体做自由落体运动时，有=2gh,磁体落地时的速 度v=2gh,由于磁体下落时能量有损失，磁体落地速度小 于√2gh,故D项错误 专题强化5楞次定律的推论 “三定则、一定律”的综合应用 提升点1楞次定律的推论含义 例1：AD由楞次定律的结论可知，当穿过闭合回路的磁通量增 加时，回路的面积有收缩趋势且阻碍磁体的靠近，所以p、q将 相互靠近且磁体的加速度小于g,故A、D正确。 跟踪训练1：AB根据楞次定律，可知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。磁体无论哪一极靠近A环时，由“来拒去留”可知A环均 被排斥，B正确；穿过A环的磁通量变大，由“增缩减扩”知，A 环还有收缩的趋势，A正确：用磁体的N极接近B环，由于B 环是断开的，无法形成感应电流，无感应磁场，因而横梁不会 转动，C错误；A环采用陶瓷材料时，不会产生感应电流，不受 安培力则不会得到相同的实验效果，而B环没有闭合，没有感 应电流产生，因而换成陶瓷材料时不能得到相同的实验效果， D错误。 例2：B如图所示，开关S拨至M 端，线圈中的电流从无到有，从A 端流入，B端流出，线圈中的磁场 方向从右向左且增大，穿过金属 圆环的磁通量向左且增大，根据 楞次定律可知，金属圆环的感应 电流的磁场方向从左向右，线圈与金属圆环相互排斥，所以金 属圆环向右运动：同理可知，开关S拨至W端，金属圆环也向 右运动，故B正确，A、C、D错误。 提升点2“三定则、一定律”的综合应用 例3：C由右手定则知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆 心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强，由楞 次定律知，线圈B中的感应磁场方向向上，由安培定则知，ab 棒中感应电流方向由a→b,由左手定则知，b棒受的安培力 方向向左，将向左运动，A错误：同理，B、D错误，C正确。 跟踪训练2：ABP在向右摆动的过程中，穿过P的磁通量减 少，根据楞次定律和安培定则可知，P中的电流方向为顺时针 方向（从右向左看），Q中的电流方向也为顺时针方向（从右 向左看)，根据左手定则可知，Q下端所受安培力向右，则Q向 右摆动，同理，用手左右摆动Q,P也会跟着摆动，A、B正确， C、D错误。 2.法拉第电磁感应定律 探究点1电磁感应定律 要点归纳 1.(1)电磁感应(2)导体(3)无关 2.(1)磁通量的变化率(2)n △t (3)韦伯(Wb)伏(V) 判断正误 (1)V(2)×(3)×(4)× 例1：AC若飞机从西往东飞，磁场竖直分量向下，根据右手定 则，右手手心向上，拇指指向飞机飞行方向，四指指向左翼未 端，故p1>P2,选项A正确；同理，飞机从东往西飞、从南往北 飞、从北往南飞，都是p1>p2,选项C正确，B、D错误。