高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律导学案

2.1楞次定律

【课标要求】

探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律

【学习目标】

1．理解楞次定律的内容与意义；

2．明确磁通量的变化及其物理意义。

3．会运用楞次定律判断感应电流的方向。

4．运用右手定则与楞次定律解答电磁感应的问题。

【自主学习、合作探究】

问题1：演示实验

1．如图1，当磁铁N极向下插入线圈时，请思考并观察回答：

①磁铁N极（即原磁场）方向向哪？

②穿过线圈中的磁通量（即磁场线条数）如何变化？

③电表指针向哪偏？

④线圈中感应电流方向如何？

⑤感应电流的磁场方向向哪？

⑥感应电流的磁场方向与原磁场方向相同吗？

⑦感应电流的磁场对磁铁（即原磁场）的靠近是吸引还是排斥？

2．如图2：当磁铁N极向上抽出时，请思考并观察并填写下表：

3．如图3、4，由磁铁S极向下插入和向上抽出线圈，（对比磁铁S极向下插入和向上抽出，请思考思考填写下表）。

4．实验结论：___________________________________________________________。

问题2：楞次定律

1．楞次定律的内容表述：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

2．楞次定律的因果关系：“穿过闭合电路中的磁通量的变化”是原因，“感应电流的产生和感应电流的磁场的出现”是结果。

3．楞次定律的应用：

【例1】法拉第最初发现电磁感应现象的法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。铁环上绕有M、N两个线圈，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈N中从感应电流沿什么方向？

4．楞次定律的应用步骤：

①明确闭合电路和原来磁场的方向，

②分析穿过闭合电路的磁通量的变化，是增加还是减少。

③由楞次定律确定感应电流的磁场方向，

④用安培定则（即右手螺旋定则）判断感应电流的方向。

【跟踪训练1】如图，在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在一个平面内。线圈在导线的右侧平移时，其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。请选择线圈在向哪个方向移动（      ）

A、向上  B、向右  C、向下    D、向左

问题3：右手定则

1．右手定则的内容：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平面。让磁感线从手心进入，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．右手定则的作用：判断导线切割磁感线时产生感应电流的方向。

3．右手定则与安培定则及左手定则的比较：

①．判断功能不同。

②．四指的指向意义不同。

③．拇指的指向意义不同。

【例2】如图所示，CDEF是金属框。当导体AB向右移动时，请你应用右手定则确定ABCD电路中感应电流的方向为_________；ABFE电路中感应电流的方向为_________。我们_________（填“能”或“不能”）用这两个电路中的任意一个来判定导体AB中感应电流的方向。

【跟踪训练2】在上题中请你再运用楞次定律确定ABCD和ABFE电路中感应电流的方向。

【当堂检测】

1．超导体的电阻为零，如果闭合的超导电路内有电流，这个电流不会产生焦耳热，所以不会自行消失。现有一个固定的超导体环如图甲所示，此时圆环中没有电流。在其右侧放入一个条形永磁体，如图乙所示，由于电磁感应，在超导体圆环中产生了电流，在图中标出电流方向。

2．如图所示，导线 AB和 CD互相平行。则在闭合开关S时导线CD中感应电流的方向为_________；在断开开关S时导线CD中感应电流的方向为_________。

【课后限时练习】          

1．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上。

1. 当闭合开关S的一瞬时，线圈P里_______（填“有”或“没有”）感应电流。若有电流，则_____端是线圈P的N极。

b.当线圈M里有恒定电流通过时，线圈P里_______（填“有”或“没有”）感应电流。若有电流，则_____端是线圈P的N极。

C.当断开开关S的一瞬时，线圈P里_______（填“有”或“没有”）感应电流。若有电流，则_____端是线圈P的N极。

2．如图所示， A和 B都是很轻的铝环，环 A是闭合的，环 B是断开的。用磁铁的任一极来接近A环，会产生什么现象？把磁铁从A环移开，会产生什么现象？磁极移近或远离B环时，又会产生什么现象？解释所发生的现象。

3．如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一水平放置的闭合线圈向下平动。在位置Ⅱ，磁感线正好与线圈平面平行。则线圈在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时，其中产生的感应电流的方向分别为_______________、_______________、_______________。