1.4楞次定律 学案(2020年教科版高中物理选修3-2)

1.4楞次定律学案（2020年教科版高中物理
选修3-2）
4楞次定律楞次定律学科素养与目标要求物理观念
1.正确理解楞次定律的内容及其本质.
2.掌握右手定则，并理解右手定则实际上是楞次定律的一种具体表现形式科学思维
1.通过对实验现象的观察.归纳.概括，抽象得出影响感应电流方向的因素.
2.掌握运用楞次定律和右手定则判断感应电流方向的方法和步骤科学探究
1.经历探究导体切割磁感线运动产生的感应电流方向的实验，归纳出右手定则.
2.经历探究螺线管中感应电流方向的实验，记录.分析实验现象，交流讨论，归纳出普遍的规律科学态度与责任参与实验.多角度分析和逐步明确归纳感应电流方向的过程，领略楞次定律的表述因高度抽象和概括而表现出的简洁美
一.右手定则将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向
二.楞次定律感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化1判断下列说法的正误1感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反2感应电流
的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同3感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化4右手定则和楞次定律都适用于所有电磁感应现象中感应电流方向的判断2如图1所示，光滑平行金属导轨PP和QQ，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向右运动时，MN中的电流方向为________，MN 向左运动时，MN中的电流方向为________填“MN”或“NM”图1答案NMMN
一.右手定则的理解和应用1实验探究导体切割磁感线运动产生的感应电流方向如图2所示的电路中，G为电流计已知电流由左接线柱流入，指针向左偏，由右接线柱流入，指针向右偏，当ab 在磁场中切割磁感线运动时，指针的偏转情况如下表，根据指针的偏转情况，判断电流方向图2导体棒ab的运动指针偏转方向回路中电流方向俯视ab段中电流方向向右向左从b向a向左向右从a向b答案顺时针逆时针2对右手定则的理解1适用范围闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断2右手定则反映了磁场方向.导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场不动，也可以是导体不动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动四指指向电流方向，切割磁感线的那部分导体相当于电源例1下列图中表示闭合电路中的一部分导体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
ab的是答案A解析在导体ab上，A中电流方向为ab，B中电流方向为ba，C中电流方向为ba，D中电流方向为ba，故选
A.
二.对楞次定律的理解1实验探究影响感应电流方向的因素根据如图3甲.乙.丙.丁所示进行实验操作，并填好实验现象图3甲乙丙丁条形磁铁运动的情况N极向下插入线圈S极向下插入线圈N 极向上拔出线圈S极向上拔出线圈原磁场方向“向上”或“向下”穿过线圈的磁通量变化情况“增加”或“减少”感应电流的方向在螺线管上方俯视逆时针顺时针顺时针逆时针感应电流的磁场方向“向上”或“向下”原磁场与感应电流磁场的方向关系请根据上表所填内容理解甲.乙两种情况下，磁通量都________，感应电流的磁场方向与原磁场方向________；丙.丁两种情况下，磁通量都________，感应电流的磁场方向与原磁场方向________答案向下向上向下向上增加增加减少减少向上向下向下向上相反相反相同相同增加相反减少相同2对楞次定律的理解1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，产生感应电流是结果2楞次定律中“阻碍”的含义“阻碍”的理解谁阻碍感应电流产生的磁场阻碍谁阻碍引起感应电流的磁通量的变化如何阻碍当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；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阻碍效果阻碍并不是阻止，结果增加的还是增加，减少的还是减少“阻碍”的表现形式从磁通量变化
的角度看感应电流的效果是阻碍磁通量的变化从相对运动的角度看感应电流的效果是阻碍相对运动例2关于楞次定律，下列说法正确的是A感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化C原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化答案A解析感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；阻碍并不是阻止，只起延缓的作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误；当原磁通量增加时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁通量减少时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项D错误
三.楞次定律的应用楞次定律应用四步曲1确定原磁场方向；2判定产生感应电流的磁通量如何变化增加还是减少；3根据楞次定律确定感应电流的磁场方向增反减同；4判定感应电流的方向该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”，一原确定原磁场的方向；二变确定磁通量是增加还是减少；三感判断感应电流的磁场方向；四螺旋用右手螺旋定则判断感应电流的方向例3多选如图4所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是图4A向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D将圆环左
右拉动，当环全部处在磁场中运动时，圆环中无感应电流答案BD 解析将金属圆环不管从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用右手螺旋定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，选项B正确，
A.C错误；当圆环全部处在磁场中运动时，穿过圆环的磁通量没有改变，这种情况无感应电流，D正确例4xx宿迁市高二下期末如图5所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中图5A始终有感应电流自a向b流过电流表B始终有感应电流自b向a流过电流表C先有ab方向的感应电流，后有ba方向的感应电流D将不会产生感应电流答案C解析当条形磁铁进入螺线管时，闭合线圈中的磁通量增加，产生感应电流方向为ab；当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，产生感应电流方向为ba，选项C正确学科素养楞次定律既适用于闭合电路的一部分导体切割磁感线产生的感应电流方向的判断，又适用于因磁场变化在闭合电路中产生的感应电流方向的判断，通过例
3.例4中楞次定律的应用，使学生熟练掌握运用楞次定律处理问题的步骤，很好地体现了“科学思维”的学科素养.1右手定则的应用多选闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示磁感应强度B的方向.导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是答案BC解析图A中导体不切割磁感线，导体中无电流；由右手定则可以判断
B.C正确；D图中感应电流方向应垂直纸面向外2楞次定律的理解在电磁感应现象中，下列说法正确的是A感应电流的磁场方向可能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同C感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量D感应电流的磁场阻止了引起感应电流的磁通量的变化答案A解析根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项C错误；当原磁场增强时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，当原磁场减弱时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，选项A正确，B错误；感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不是阻止，选项D错误3楞次定律的应用如图6所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中，两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至正下方的全过程中，从上往下看，线圈2中图6A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方向的感应电流D有先逆时针后顺时针方向的感应电流答案C解析根据安培定则判断可知，线圈1产生的磁场方向向上当线圈2靠近线圈1时，穿过线圈2的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈2中产生顺时针方向的感应电流；当线圈2远离线圈1时，穿过线圈2的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈2中产生逆时针方向的感应电流所以线圈2中感应电流的方向先是顺时针后是逆时针，故选项C正确4楞次定律的应用
小管同学为了探究感应电流的方向与什么因素有关，他把一灵敏电流计与一个线圈相连构成闭合电路，然后将条形磁铁插入或拔出线圈，如图7所示其中线圈中所标箭头方向为感应电流方向则下列判断正确的是图7A甲图磁铁正在向下运动B乙图磁铁正在向上运动C丙图磁铁正在向上运动D丁图磁铁正在向上运动答案D 解析根据线圈中感应电流的方向，由右手螺旋定则可知，甲和丙中的线圈上端为感应电流磁场的S极，乙和丁中的线圈上端为N 极，由楞次定律的“阻碍”含义知，甲和丁图中磁铁正在向上运动，乙和丙图中磁铁正在向下运动，故选项
A.
B.C错误，D正确.。