1、第2課時(shí)楞次定律【課程標(biāo)準(zhǔn)】1.通過實(shí)驗(yàn)，探究影響感應(yīng)電流方向的因素。2理解楞次定律。【素養(yǎng)目標(biāo)】1.理解楞次定律的內(nèi)容，能初步應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向，理解楞次定律與能量守恒定律是相符的。(物理觀念)2理解右手定則內(nèi)容，學(xué)會(huì)用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。(科學(xué)思維)3通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，感受楞次定律的實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)過程，逐漸培養(yǎng)自己的觀察實(shí)驗(yàn)，分析、歸納、總結(jié)物理規(guī)律的能力。(科學(xué)探究)一、影響感應(yīng)電流方向的因素(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。(2)影響感應(yīng)電流方向的因素：磁通量的變化。二、楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(2)適用范圍：

2、一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(3)實(shí)質(zhì)：感應(yīng)電流沿著楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然結(jié)果。三、右手定則(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。(2)適用情況：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。如圖所示，絕緣棒連接兩個(gè)鋁環(huán)，一個(gè)是閉合的鋁環(huán)，一個(gè)是有缺口的鋁環(huán)。當(dāng)把磁鐵移向有缺口的鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)運(yùn)動(dòng)了嗎？當(dāng)把磁鐵移向閉合鋁環(huán)的時(shí)候，發(fā)生什么變化？為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？提示：移向有缺口的鋁環(huán)時(shí)沒有移動(dòng)，移向閉合鋁環(huán)時(shí)鋁環(huán)發(fā)生移動(dòng)，閉合鋁環(huán)中磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場與磁鐵的磁

3、場發(fā)生相互作用，故運(yùn)動(dòng)。而有缺口的鋁環(huán)沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能發(fā)生力的相互作用。學(xué)習(xí)了楞次定律后，判斷下列哪些說法是正確的。感應(yīng)電流的磁場方向總是與外磁場的方向相反。感應(yīng)電流的磁場方向總是與外磁場的方向相同。感應(yīng)電流的磁場方向與磁通量是增大還是減小有關(guān)。感應(yīng)電流的磁場總是阻止原來磁場的變化。楞次定律的意義在于能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的體現(xiàn)。右手定則是楞次定律的特殊應(yīng)用。右手定則與楞次定律在判斷感應(yīng)電流方向時(shí)實(shí)質(zhì)不同。以上說法正確的有。任務(wù)一、 楞次定律螺線管與電流表構(gòu)成閉合回路，將N極、S極插入或拔出觀察電流表指針的變化。 感應(yīng)電流的磁場方向能否與原磁場的方向相同？ 感應(yīng)電流的磁場與

4、原磁場磁通量變化的關(guān)系如何？ 若電路不閉合，穿過螺線管的磁通量變化時(shí)，是否還會(huì)產(chǎn)生“阻礙”作用？ 提示：能，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向有時(shí)相反，有時(shí)相同。原磁場磁通量變大，則感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相反；原磁場磁通量變小，則感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相同。即感應(yīng)電流在回路中產(chǎn)生的磁通量總是反抗(或阻礙)原磁通量的變化?！白璧K”是由感應(yīng)電流產(chǎn)生的，若電路不閉合，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因此不會(huì)產(chǎn)生阻礙作用。1弄清“阻礙”的幾個(gè)層次誰阻礙誰感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化阻礙什么阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身如何阻礙當(dāng)原磁場磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場

5、方向與原磁場的方向相反；當(dāng)原磁場磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”結(jié)果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行2.“阻礙”的表現(xiàn)形式增反減同就磁通量而言，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化來拒去留由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電流的效果阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)增縮減擴(kuò)電磁感應(yīng)使回路面積有變化趨勢時(shí)，面積收縮或擴(kuò)張是為了阻礙回路磁通量的變化 阻礙的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化和守恒的具體體現(xiàn)。【典例1】(多選)如圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。各圖中分別標(biāo)出了

6、磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中表示正確的是()【解析】選C、D。先根據(jù)楞次定律“來拒去留”判斷線圈的N極和S極。A中線圈上端為N極，B中線圈上端為N極，C中線圈上端為S極，D中線圈上端為S極，再根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向，A、B錯(cuò)誤，C、D正確。 “阻礙”與“阻止”“相反”的區(qū)別(1)阻礙不是阻止，最終引起感應(yīng)電流的磁通量還是發(fā)生了變化，是“阻而未止”。(2)阻礙不等同相反，當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反；當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同(增反減同)。(3)阻礙的是導(dǎo)體與磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，

7、而不是阻礙導(dǎo)體或磁鐵的運(yùn)動(dòng)。1如圖所示，一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)()A沿順時(shí)針方向B先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向C沿逆時(shí)針方向D先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向【解析】選C。條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，向右的磁通量一直增加，根據(jù)楞次定律，為阻礙磁通量的增加，環(huán)中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向(自左向右看)，C正確。2.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證楞次定律。當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時(shí)，通過電流計(jì)的感應(yīng)電流方向是()AaGbB先aGb，后bGaCbGaD先bGa，后aGb【解析】選D。條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場方向向下。線圈中向

8、下的磁通量增加，由楞次定律知，線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，應(yīng)用右手定則可以判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視)，即bGa。同理可以判斷：條形磁鐵穿出線圈的過程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得線圈中將產(chǎn)生順時(shí)針方向(俯視)的感應(yīng)電流，即aGb?！景胃哳}組】1如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過?，F(xiàn)將環(huán)從位置釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則()AT1mg，T2mgBT1mg，T2mgCT1mg，T2mgDT1mg，T2mg【解析】選A。金屬圓環(huán)從位置到位置過程中，由楞次定律“來拒去

9、留”知，金屬圓環(huán)在磁鐵上端時(shí)受力向上，在磁鐵下端時(shí)受力也向上，則金屬圓環(huán)對(duì)磁鐵的作用力始終向下，對(duì)磁鐵受力分析可知T1mg，T2mg，A項(xiàng)正確。2(多選)如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是()A.線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B穿過線圈a的磁通量變小C線圈a有擴(kuò)張的趨勢D線圈a對(duì)水平桌面的壓力N將增大【解析】選A、D。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，螺線管b中電流增大，穿過線圈a的磁通量變大，根據(jù)楞次定律和安培定則，線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)

10、針方向的感應(yīng)電流，線圈a有縮小的趨勢，線圈a對(duì)水平桌面的壓力N將增大，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)A、D正確。任務(wù)二、右手定則如圖所示，導(dǎo)體棒與電流表連接，導(dǎo)體棒在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)。若導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過這個(gè)回路的磁通量是增大還是減??？ 感應(yīng)電流的磁場方向沿哪個(gè)方向？ 導(dǎo)體棒AB中的感應(yīng)電流沿哪個(gè)方向？ 由前面這些問題可以得到感應(yīng)電流的方向、磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向之間遵循怎樣的關(guān)系？提示：磁通量減小。由楞次定律知感應(yīng)電流的磁場方向向下。感應(yīng)電流沿AB方向。感應(yīng)電流的方向、磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系遵循右手定則。三定則、一定律的比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁

11、場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律 右手定則是楞次定律的特殊應(yīng)用?！镜淅?】如圖所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個(gè)電阻R和r，導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里。導(dǎo)體棒的電阻可忽略。當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()A.流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到aB流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到aC流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到bD流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b【解析】選B。方法一：用右手定則直接判定。依據(jù)右手定則可判斷出導(dǎo)體棒PQ中的電流由P到Q，Q

12、處電勢最高，P處電勢最低，由P到Q電勢依次升高。外電路中的電流方向總是從高電勢流向低電勢處，因此流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a，B正確。方法二：用楞次定律判定。當(dāng)PQ向左滑動(dòng)時(shí)，穿過回路PQcd的磁通量是向里增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向向外，再由右手定則可知，回路中電流為逆時(shí)針方向，通過R的電流由c到d；當(dāng)PQ向左滑動(dòng)時(shí)，穿過回路aMQb的磁通量是向里減少，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向向里，再由右手定則知，回路中的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，流過r的電流為由b到a。綜上所述，B正確。 “左手”和“右手”的判斷(1)無論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手

13、判斷。(2)“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷。1閉合線框abcd，自某高度自由下落時(shí)穿過一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)它經(jīng)過如圖所示的三個(gè)位置時(shí)，感應(yīng)電流的方向是()A.經(jīng)過時(shí)，adcbaB經(jīng)過時(shí)，abcdaC經(jīng)過時(shí)，無感應(yīng)電流D經(jīng)過時(shí)，abcda【解析】選C。經(jīng)過時(shí)，穿過閉合線框的磁通量是向里且增大的，由楞次定律可判斷閉合線框中感應(yīng)電流的磁場向外，由安培定則可判斷出，通過線框的感應(yīng)電流的方向是abcda，A錯(cuò)誤；經(jīng)過時(shí)，穿過閉合線框的磁通量不變，閉合線框中無感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤，C正確；經(jīng)過時(shí)，穿過閉合線框的磁通量是向里且減少的，由楞次定律可判斷閉合線框中感應(yīng)電流的磁場向里，由安培定則可判斷出，通過線

14、框的感應(yīng)電流的方向是adcba，D錯(cuò)誤。2如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP和QQ都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒MN，以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是()A.感應(yīng)電流方向是NMB感應(yīng)電流方向是MNC安培力為0D安培力方向水平向右【解析】選A。根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流方向是NM；根據(jù)左手定則可知，安培力方向水平向左。故選A。【拔高題組】1(多選)如圖所示，金屬棒ab、光滑水平金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路。設(shè)導(dǎo)軌足夠長，金屬棒有一定阻值，導(dǎo)軌、導(dǎo)線電阻不計(jì)。給

15、金屬棒ab一個(gè)初速度v使其在勻強(qiáng)磁場B中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是()A.金屬棒b端電勢比a端低B螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極C金屬棒最終將做勻速運(yùn)動(dòng)D金屬棒最終將停止運(yùn)動(dòng)【解析】選A、D。金屬棒ab向右切割磁感線，根據(jù)右手定則，產(chǎn)生的感應(yīng)電流由b到a，金屬棒ab相當(dāng)于電源，在電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極，所以a端相當(dāng)于電源正極，金屬棒b端電勢比a端低，A正確；根據(jù)安培定則，螺線管產(chǎn)生的磁場，C端為N極，B錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可知，金屬棒ab受到向左的安培力，向右做減速運(yùn)動(dòng)，金屬棒最終將停止運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確。2. (多選)兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)。當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是()A導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是DCB導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是CDC磁場對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左D磁場對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左【解析】選B、D。AB導(dǎo)體棒切割磁感線，根據(jù)右手定則判定AB棒中的電流方向?yàn)锽A，則CD棒中的電流方向?yàn)镃D，A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)左手定則判定CD棒受到的安培力的方向?yàn)樗较蛴遥珻錯(cuò)誤；AB棒中感應(yīng)電流方向?yàn)锽A，根據(jù)左手定則判定AB棒所