【讲与练】高中物理人教版(2019)选择性必修2：2.1 楞次定律第1课时楞次定律学案.doc

第1课时楞次定律

课程标准

1．探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。

2．理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。

3．掌握右手定则，认识右手定则是楞次定律的一种具体表现形式。

4．会用楞次定律和右手定则，判断感应电流的方向。

素养目标

1．物理观念：理解楞次定律。

2．科学思维：经历推理分析得出楞次定律的过程，体会归纳推理的方法。

3．科学探究：通过对实验的探究过程，可以充分地进行交流和反思，对结果进行科学解释，提高实验探究素养。

4．科学态度与责任：经历实验探究得出楞次定律的过程，提升科学探究的能力。

知识点1影响感应电流方向的因素

1．实验探究

将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈，如图所示，记录感应电流的方向。

2．分析归纳

(1)线圈内磁通量增大时(图甲、乙)

图号

磁场方向

感应电流

方向(俯视)

感应电流

的磁场方向

归纳总结

甲

_向下__

逆时针

_向上__

感应电流的磁场_阻碍__磁通量的增加

乙

_向上__

顺时针

_向下__

(2)线圈中磁通量减少时(图丙、丁)

图号

磁场方向

感应电流

方向(俯视)

感应电流

的磁场方向

归纳总结

丙

_向下__

顺时针

_向下__

感应电流的磁场_阻碍__磁通量的减少

丁

_向上__

逆时针

_向上__

3.实验结论

当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向_B__(A.相同B．相反)；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向__A__(A．相同B．相反)。

知识点2楞次定律

1．内容

感应电流具有这样的方向，即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．能量转化

在上述实验中，把磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力都必须做机械功，做功过程中消耗的_机械__能转化成感应电流的_电__能。

『判一判』

(1)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。(×)

(2)回路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用。(×)

(3)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。(√)

(4)楞次定律表明感应电流的效果总与引起感应电流的原因对抗。(√)

『选一选』

(2023·新疆可克达拉市高二月考)关于电磁感应现象，下列说法中正确的是(D)

A．导体在磁场中运动一定能产生感应电流

B．闭合线圈整个放在变化磁场中一定能产生感应电流

C．感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反

D．感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化

解析：导体在磁场中运动，如果速度方向与磁场方向平行，就不会产生感应电动势，也不会有感应电流，所以导体在磁场中运动不一定能产生感应电流，A错误；要形成感应电流必须是闭合回路且磁通量发生改变，所以闭合线圈整个放在变化磁场中，但是线圈平面与磁场平行，磁通量一直为零时，不能产生感应电流，B错误；感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不一定与原磁场方向相反，故C错误，D正确。

『想一想』

某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后，自己制作了一个手动手电筒。右图是手电筒的简单结构示意图，左右两端是两块完全相同的条形磁铁，中间是一根绝缘直杆，由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动，线圈两端接一灯泡，晃动手电筒时线圈也来回滑动，灯泡就会发光，其中O点是两磁极连线的中点，a、b两点关于O点对称。

(1)试分析其工作原理；

(2)灯泡中的电流方向是否变化。

答案：(1)见解析(2)变化

解析：(1)线圈来回滑动时，穿过线圈的磁通量不断变化，线圈中产生感应电流，灯泡发光。

(2)线圈由a滑至b过程中，磁场方向向左，穿过线圈的磁通量先减小后增加，根据楞次定律，灯泡中电流方向先由右向左，后由左向右，同样可判断线圈由b滑至a过程中，灯泡中电流方向先由右向左，后由左向右。所以线圈中电流方向不断变化。

知识点3右手定则

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_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．适用情况

适用于闭合电路部分导体_切割磁感线__产生感应电流的情况。

『判一判』

(5)因动而生电，可以用右手定则来判定感应电流的方向。(√)

探究

探究感应电流的方向

1．实验目的

探究感应电流的方向与磁通量变化及磁场方向的关系。

2．实验过程

(1)确定电流表指针偏转方向与电流方向及电流表红、黑接线柱的关系：

①按图连接电路。

②调节滑动变阻器，使接入电路的电阻最大。

③迅速闭合开关，发现电流表指针偏转后立即断开开关。

④记录电流方向与电流表的指针偏转方向和电流表红、黑接线