8/8eq\a\vs4\al(第二章電磁感應(yīng))第1節(jié)楞次定律(強(qiáng)基課—逐點(diǎn)理清物理觀念)課標(biāo)要求學(xué)習(xí)目標(biāo)1.探究影響感應(yīng)電流方向的因素。2.理解楞次定律。1.通過實(shí)驗(yàn)探究,歸納出判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律——楞次定律。2.理解楞次定律,并能夠熟練應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。3.掌握右手定則,能夠熟練應(yīng)用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。逐點(diǎn)清(一)實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素[多維度理解]一、問題的提出如圖所示，把條形磁體的某一個磁極插入或抽出閉合線圈時，兩種情況下電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，但兩種情況下偏轉(zhuǎn)方向不同，這說明感應(yīng)電流的方向不同。那么感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)呢？二、實(shí)驗(yàn)原理1．由電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，找出感應(yīng)電流的方向。2．通過實(shí)驗(yàn)，觀察分析原磁場方向和磁通量的變化，記錄感應(yīng)電流的方向，然后歸納出感應(yīng)電流的方向與原磁場方向、原磁通量變化之間的關(guān)系。三、實(shí)驗(yàn)器材條形磁體，螺線管，________，導(dǎo)線若干，干電池，滑動變阻器，開關(guān)，電池盒。四、實(shí)驗(yàn)探究1．探究電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)電路如圖甲、乙所示。結(jié)論：電流從哪一側(cè)接線柱流入，指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)，即左進(jìn)左偏，右進(jìn)右偏(指針偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)由實(shí)驗(yàn)得出，并非所有電流表都是這樣的)。2．探究條形磁體插入或拔出線圈時感應(yīng)電流的方向(1)按如圖所示連接電路，明確螺線管的繞線方向。(2)按照控制變量的方法分別進(jìn)行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向上抽出線圈的實(shí)驗(yàn)。①條形磁體插入線圈，線圈內(nèi)磁通量增大(如圖甲、乙所示),感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向__________圖號磁體磁場方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)甲向下______向上感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向______乙向上______向下②條形磁體從線圈中抽出，線圈內(nèi)磁通量減小(如圖丙、丁所示)圖號磁體磁場方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)丙向下_____向下感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向_____丁向上_____向上,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向__________五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1．甲、乙兩種情況：當(dāng)線圈內(nèi)磁通量______時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向______，阻礙磁通量的______。2．丙、丁兩種情況：當(dāng)線圈內(nèi)磁通量______時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向______，阻礙磁通量的______。3．結(jié)論：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙原磁場磁通量的變化。六、注意事項(xiàng)1．確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時，要用試觸法，并注意減小電流強(qiáng)度，防止電流過大或通電時間過長損壞電流表。2．電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計(jì)。3．實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)好表格，并明確線圈的繞線方向。4．按照控制變量的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。5．完成一種操作后，等電流表指針回零后再進(jìn)行下一步操作。[全方位練明]1．如圖所示是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)充完整。(2)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么閉合開關(guān)后，將線圈A迅速插入線圈B中，電流計(jì)指針將________(選填“向左偏”或“向右偏”)；線圈A插入線圈B后，將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，電流計(jì)指針將________(選填“向左偏”或“向右偏”)。(3)在靈敏電流計(jì)所在的電路中，為電路提供電流的是________(選填圖中儀器的字母)。2．(2024·山東青島期末)某實(shí)驗(yàn)小組用圖(a)所示裝置做“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)。該小組同學(xué)在紙上畫出實(shí)驗(yàn)草圖，記錄磁極運(yùn)動的四種情況，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分別標(biāo)出不同情況下磁體的N極、S極運(yùn)動方向以及相應(yīng)感應(yīng)電流的方向，如圖(b)所示，請回答下面的問題：(1)甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)記錄表明，當(dāng)磁體靠近線圈運(yùn)動，即穿過線圈的磁通量__________(選填“增大”或“減小”)時，根據(jù)右手螺旋定則可以判定感應(yīng)電流的磁場方向與磁體的磁場方向__________(選填“相同”或“相反”)；(2)丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)記錄表明，當(dāng)磁體遠(yuǎn)離線圈運(yùn)動，即穿過線圈的磁通量__________(選填“增大”或“減小”)時，根據(jù)右手螺旋定則可以判定感應(yīng)電流的磁場方向與磁體的磁場方向__________(選填“相同”或“相反”)；(3)總結(jié)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得到關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要__________引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。逐點(diǎn)清(二)楞次定律[多維度理解]1．楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要________引起感應(yīng)電流的________________。2．對“阻礙”的理解問題結(jié)論誰阻礙誰感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化為何阻礙(原)磁場的磁通量發(fā)生了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)原磁場磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)原磁場磁通量減小時，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，最終結(jié)果不受影響3．從能量角度理解楞次定律把磁極插入線圈或從線圈內(nèi)抽出時，推力或拉力都必須做________，做功過程中消耗的______能轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的______能。1．楞次定律中的因果關(guān)系楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系，磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果。2．“阻礙”的表現(xiàn)形式楞次定律中的“阻礙”作用，正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的反映，在克服“阻礙”的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，在轉(zhuǎn)化過程中，總能量是守恒的。[典例]閉合線框abcd自某高度自由下落時穿過一個有界的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)它經(jīng)過如圖所示的三個位置時，感應(yīng)電流的方向是()A．經(jīng)過Ⅰ時，a→d→c→b→aB．經(jīng)過Ⅱ時，a→b→c→d→aC．經(jīng)過Ⅱ時，無感應(yīng)電流D．經(jīng)過Ⅲ時，a→b→c→d→a聽課記錄：/方法技巧/應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的步驟[全方位練明]1.如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在條形磁體的N極附近豎直下落，保持線圈水平，由圖中位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，這個過程中線圈中的感應(yīng)電流()A．沿abcda流動B．沿dcbad流動C．先沿abcda流動，后沿dcbad流動D．先沿dcbad流動，后沿abcda流動2.如圖所示，勻強(qiáng)磁場垂直于圓形線圈所在平面向里，a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)，現(xiàn)用外力作用在上述四點(diǎn)，將線圈拉成正方形。設(shè)線圈導(dǎo)線不可伸長，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中()A．線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流B．線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應(yīng)電流C．線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向先是abcd，后是adcbD．線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生逐點(diǎn)清(三)右手定則的理解和應(yīng)用[多維度理解]1．右手定則：伸開________，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使________指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向，這時________所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。2．兩點(diǎn)說明(1)拇指所指的方向是導(dǎo)體相對磁場切割磁感線的運(yùn)動方向，既可以是導(dǎo)體運(yùn)動而磁場未動，也可以是導(dǎo)體未動而磁場運(yùn)動，還可以是兩者以不同速度同時運(yùn)動。(2)四指指向電流方向，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于________。楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系比較項(xiàng)目楞次定律右手定則區(qū)別研究對象整個閉合回路閉合回路的一部分,即做切割磁感線運(yùn)動的導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情況聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例[典例](2024·湖北武漢期末)如圖所示，CDEF是金屬框，框內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)導(dǎo)體棒MN向左移動時，下列說法正確的是()A．MNDC回路中感應(yīng)電流為順時針方向B．MNEF回路中感應(yīng)電流為逆時針方向C．導(dǎo)體棒M端的電勢低于N端的電勢D．導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向?yàn)镹到M聽課記錄：[全方位練明]1.如圖所示，足夠長的兩光滑導(dǎo)軌水平放置，整個裝置處于豎直向下的均勻磁場中，金屬棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動，則金屬棒ab受到的安培力的方向是()A．豎直向下 B．水平向右C．豎直向上 D．水平向左2．如圖所示，邊長為d的正方形線圈，從位置A開始向右運(yùn)動，并穿過寬為L(L>d)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域到達(dá)位置B，則()A．整個過程，線圈中始終有感應(yīng)電流B．整個過程，線圈中始終沒有感應(yīng)電流C．線圈進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中，有感應(yīng)電流，方向都是逆時針方向D．線圈進(jìn)入磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向；線圈離開磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向第二章電磁感應(yīng)第1節(jié)楞次定律逐點(diǎn)清(一)[多維度理解]三、電流表四、2.(2)①逆時針順時針相反②順時針逆時針相同五、1.增大相反增加2.減小相同減少[全方位練明]1．解析：(1)將線圈B和靈敏電流計(jì)串聯(lián)組成一個回路，將開關(guān)、滑動變阻器、電源、線圈A串聯(lián)組成另一個回路即可，連接圖如圖所示。(2)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，說明穿過線圈B的磁通量增加，靈敏電流計(jì)指針向右偏。閉合開關(guān)后，將線圈A迅速插入線圈B中時，穿過線圈B的磁通量增加，靈敏電流計(jì)指針將向右偏；線圈A插入線圈B后，將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，線圈A中的電流減小，穿過線圈B的磁通量減少，靈敏電流計(jì)指針將向左偏。(3)在靈敏電流計(jì)所在的電路中，為電路提供電流的是線圈B。答案：(1)見解析圖(2)向右偏向左偏(3)B2．解析：(1)當(dāng)磁體靠近線圈運(yùn)動時，穿過線圈的磁感線條數(shù)增加，即穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)右手螺旋定則可以判定感應(yīng)電流的磁場方向與磁體的磁場方向相反。(2)當(dāng)磁體遠(yuǎn)離線圈運(yùn)動時，穿過線圈的磁感線條數(shù)減少，即穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)右手螺旋定則可以判定感應(yīng)電流的磁場方向與磁體的磁場方向相同。(3)感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。答案：(1)增大相反(2)減小相同(3)阻礙逐點(diǎn)清(二)[多維度理解]1．阻礙磁通量的變化3.機(jī)械功機(jī)械電[典例]選C經(jīng)過Ⅰ時，穿過閉合線框向里的磁通量增加，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場方向向外，由安培定則判斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，A錯誤；經(jīng)過Ⅱ時，穿過閉合線框的磁通量不變，則感應(yīng)電流為0，B錯誤，C正確；經(jīng)過Ⅲ時，穿過閉合線框向里的磁通量減少，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場方向向里，由安培定則判斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，D錯誤。[全方位練明]1．選A由條形磁體的磁場分布可知，線圈在位置Ⅱ時，穿過線圈的磁通量最小，為零；線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ，從下向上穿過線圈的磁通量在減少；線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ，從上向下穿過線圈的磁通量在增加；根據(jù)楞次定律及右手螺旋定則可知，線圈中的感應(yīng)電流的方向是abcda，故A正確。2．選A由幾何知識，周長相等的幾何圖形中，圓的面積最大，當(dāng)線圈由圓形變成正方形時，穿過線圈的磁通量變小，根據(jù)楞次定律結(jié)合安培定則可知，在線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流，故A正確。逐點(diǎn)清(三)[多維度理解]1．右手拇指四指2.(2)電源[典例]選C由右手定則知導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向?yàn)镸到N，MNDC回路中感應(yīng)電流為逆時針方向，MNEF回路中感應(yīng)電流為順時針方向，A、B、D錯誤；導(dǎo)體棒MN充當(dāng)電源作用，電源內(nèi)部電流從低電勢流向高電勢，故M端