2.1 楞次定律 导学案-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

2.1　　楞次定律 情景导入 生活提问：闭合回路在什么情况下会产生感应电流？感应电流的方向又由什么决定？ 要回答这些问题，需要先通过实验弄清感应电流的方向与穿过回路的磁通量变化之间的关系，由此总结出判断感应电流方向的基本规律——楞次定律。 学习目标 1. 通过实验探究，知道感应电流的方向与磁通量的变化有关，理解楞次定律的内容。［重］ 2. 会用楞次定律判断感应电流的方向，理解"阻碍"的含义。［重］ 3. 会用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向，知道右手定则是楞次定律的特例。［难］ 4. 知道楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。［难］ 知识点一　探究感应电流的方向 知识预习 1. 探究电流表指针偏转方向与电流方向的关系 实验装置：把电池、开关、滑动变阻器和灵敏电流计组成串联电路。 结论：电流从哪一侧接线柱流入电流表，指针就向哪一侧偏转。 2. 探究感应电流的方向 实验器材：条形磁铁、螺线管（线圈）、灵敏电流计、导线。 实验过程：把螺线管与灵敏电流计连成闭合回路，分别把条形磁铁的 N 极、S 极插入螺线管或从螺线管中抽出，观察并记录电流计指针的偏转方向，从而确定感应电流的方向。 实验结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当穿过螺线管的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。 要点提醒 1. 要先弄清电流计指针偏转方向与电流方向的对应关系，才能由指针偏转判断感应电流的方向。 2. 分析实验时要同时关注原磁场的方向和穿过螺线管的磁通量是增加还是减少。 知识点二　楞次定律 知识预习 1. 内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 2. 对楞次定律的理解： （1）因果关系：磁通量的变化是"因"，产生感应电流是"果"，而感应电流的磁场又反过来"阻碍"磁通量的变化。 （2）谁在阻碍：是感应电流产生的磁场在阻碍，不是原磁场。 （3）阻碍什么：阻碍的是引起感应电流的磁通量的"变化"，而不是阻碍磁通量本身。 （4）如何阻碍：磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即"增反减同"。 （5）阻碍不是阻止：磁通量仍然会发生变化，只是变化被延缓，最终是"阻而未止"。 3. 楞次定律与能量守恒：楞次定律是能量转化与守恒定律在电磁感应现象中的必然结果，"阻碍"的过程正是其他形式的能转化为电能的过程。 要点提醒 1. 用楞次定律判断感应电流方向的关键是抓住"增反减同"。 2. "阻碍"不是"阻止"，也不是"相反"：磁通量增加时两者相反，磁通量减少时两者相同。 3. 楞次定律的推论： 内容 例证 增反减同 磁体靠近线圈，B感与B原方向相反 当I1增大时，环B中的感应电流方向与I1相反；当I1减小时 环B中的感应电流方向与I1相同 来拒去留 磁体靠近，是斥力；磁体远离，是引力 阻碍磁体与圆环的相对运动 增缩减扩(适用于单向磁场) Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移(上移)， a、b靠近(远离)，使回路面积有缩小(扩大)的趋势 增离减靠 当开关S闭合时，左环向左摆动，右环向右摆动， 远离通电线圈，通过远离和靠近阻碍磁通量的变化 说明 以上情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化 当堂练习 判断题 1. 楞次定律中"阻碍"的含义就是"阻止"。（　） 2. 感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反。（　） 3. 楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。（　） 答案1：×　2：×　3：√ 讨论探究 【例3】（单选）根据楞次定律，感应电流的磁场一定是（　） A．与引起感应电流的原磁场方向相同 B．与引起感应电流的原磁场方向相反 C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．阻止引起感应电流的磁通量的变化 【答案】：C　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，"阻碍"不等于"阻止"，也不一定与原磁场方向相反，只有C正确。 【例4】（单选）关于楞次定律，下列说法正确的是（　） A．感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化 B．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C．磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相同 D．磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相反 【答案】：B　解析：楞次定律的内容是"感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化"，A错误、B正确；磁通量增加时感应电流的磁场与原磁场方向相反，减少时相同，C、D错误。 知识点三　右手定则 知识预习 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。 2. 理解要点： （1）掌心——让磁感线垂直穿入掌心； （2）拇指——指向导线运动的方向； （3）四指——指向感应电流的方向。 3. 右手定则与楞次定律的比较： 比较 楞次定律 右手定则 研究对象 整个闭合回路 闭合回路中做切割磁感线运动的那部分导线 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 应用 磁通量变化（如 B 随时间变化） 导体切割磁感线（B 随位置变化） 联系：右手定则是楞次定律的特例，用右手定则判断导体切割磁感线的情况更为简便。 要点提醒 1. 导体切割磁感线时用右手定则更简便；导体不动、磁通量变化时只能用楞次定律。 2. 注意区分：因电而动用左手定则，因动而电用右手定则。 当堂练习 判断题 1. 右手定则可以用来判断导体切割磁感线时感应电流的方向。（　） 2. 只要闭合回路中磁通量发生变化，都可以用右手定则判断感应电流的方向。（　） 3. 右手定则是楞次定律的一种特殊情况。（　） 答案1：√　2：×　3：√ 讨论探究 【例5】（单选）关于右手定则和楞次定律，下列说法正确的是（　） A．右手定则和楞次定律都适用于一切电磁感应现象 B．右手定则只适用于导体切割磁感线的情况，此时用右手定则比用楞次定律更简便 C．导体切割磁感线时不能用楞次定律判断感应电流的方向 D．用楞次定律和用右手定则判断同一问题时，四指的指向恰好相反 【答案】：B　解析：右手定则只适用于导体切割磁感线的情况，而楞次定律适用于一切电磁感应现象，A、C错误、B正确；两者判断结果一致，D错误。 微专题　二次感应问题 【例6】（单选题）水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向左运动，则PQ所做的运动可能是(      ) A.向右匀速运动 B.向左匀速运动 C.向右减速运动 D.向左减速运动 答案：D解析：根据安培定则可知，右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，在安培力作用下向左运动，说明受到的安培力向左，由左手定则可知中电流N流向M，线圈中感应电流的磁场向下，由楞次定律可知，线圈中的磁场应该向上增强，或向下减弱，则线圈中的磁场向上增强，或向下减弱；由安培定则可知中感应电流方向由Q到P且增大，或中感应电流方向由P到Q且减小，再由右手定则可知可能向右加速运动或向左减速运动。故选D。 【例7】（多选题）水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒和，并且分别放置在磁感应强度为和的匀强磁场中，当在外力的作用下运动时，向右运动，则所做的运动可能是(      ) A.向左加速运动 B.向右加速运动 C.向右减速运动 D.向右匀速运动 答案：AC解析：根据安培定则可知，处于垂直纸面向里的磁场中，在磁场力作用下向右运动，说明受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，线圈中电流的磁场应该是向上减弱，或向下增强。若L1中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知中电流方向为且减小，根据右手定则可知向右减速运动；若中磁场方向向下增强，根据安培定则可知中电流方向为且增大，根据右手定则可知向左加速运动。故选AC。 学科网（北京）股份有限公司 $