2.1 楞次定律 导学案 —2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word版学案）
文档属性
| 名称 | 2.1 楞次定律 导学案 —2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word版学案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 245.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-06 09:19:20 | ||
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文档简介
2.1楞次定律
【第一课时】
【学习目标】
1．知识与技能：掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向，掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
2．过程与方法：培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3．情感态度价值观：培养自己亲自动手动脑的能力和习惯。
【学习重难点】
重点：1．应用楞次定律判断感应电流的方向。
2．利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
难点：楞次定律的理解及实际应用。
【学习过程】
一、楞次定律
1．对楞次定律的理解：
（1）闭合电路中存在几种磁场，分别是什么：
（2）怎样理解“磁通量的变化”：
（3）怎样理解“阻碍”的含义：（可查阅资料，如果不会，上课听教师点拨）
①谁在阻碍：
②阻碍什么：
③如何阻碍：
④能否阻止：
二、右手定则
1．内容：伸开右手，使拇指与其余四指 ，并且都与手掌在同一平面内；让 从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是 的方向。
2．适用于闭合电路的部分导体 磁感线产生感应电流的情况。
3．利用能量守恒验证楞次定律
结论：在切割磁感线产生的电磁感应现象中，感应电流受到安培力是 力（填动力或阻力），做 功（填正功或负功）， 能转化为 能。
思考与猜想：如何判断感应电流的方向呢？你认为感应电流的方向可能与哪些因素有关？
研究感应电流的方向
问题1：请你根据表中所填写的内容分析一下，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反？
问题2：请你仔细分析表，用尽可能简洁的语言概括一下，究竟如何确定感应电流的方向？并说出你的概括中的关键词语。
问题3：你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗？如果能，请用简洁的语言进行概括，并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论？（小组讨论完成）
(
明
确
研
究
对
象
原磁通
量变化
原磁场
方向
楞次定律
感应电流
方向
安培定则
)
应用楞次定律解题的步骤：
（1）明确原磁场方向
（2）明确穿过闭合回路的磁通量如何变化
（3）由楞次定律确定感应电流的磁场方向（增反减同）
（4）利用安培定则确定感应电流的方向（安培定则）
例题1．如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里， A、B、C、D为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形。设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中（ ）
A．线圈中将产生abcd方向的感应电流
B．线圈中将产生adcb方向的感应电流
C．线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcb
D．线圈中无感应电流产生
例题2．如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是( )
【达标检测】
一、单选题
1．如图所示，在通有电流I的长直导线附近有一矩形线圈ABCD， 线圈与导线始终在同一平面内。当直导线中电流突然增加，则线圈将（ ）
A．向左运动
B．向右运动
C．围绕着直导线转动
D．因直导线中电流方向未知，则可能向左也可能向右
2．如图所示为实验室演示电磁阻尼的一阻尼摆的简化图，其摆片材质一般为铜制材料。实验时发现，当电磁铁线圈没有通电时，阻尼摆可以摆动很长时间才停下来，而电磁铁线圈中通电时，阻尼摆很快会停下来。下列说法正确的是（ ）
A．若把摆片材质换成玻璃的，效果更明显
B．摆片刚进入磁场的瞬间，一定立即做减速运动
C．摆片在进入和离开磁场的两个过程中产生的感应电流方向相同
D．阻尼摆很快停下来是因为在摆片中产生涡流，从而受安培力做负功，阻碍其运动，使之很快停下来
3．如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上。已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．磁铁在整个下落过程中做自由落体运动
B．磁铁在管内下落过程中，管中无感应电流产生
C．磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力
D．磁铁在下落过程中动能的增加量大于其重力势能的减少量
4．如图1所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图2所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A．时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下
B．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流
C．若将线圈的匝数加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍
D．若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍
5．如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流正方向。则在时间内，下列判断正确的是（ ）
A．线圈R整体所受安培力方向始终向右 B．线圈R中感应电流在时改变方向
C．线圈R的而积始终有扩张的趋势 D．线圈R中感应电流的方向始终沿顺时针方向
二、填空题
6．如图所示，当导体ab在金属框CDEF上向右移动时，流过灵敏电流计的电流方向是向____________的，流过的电流方向是向____________的。
7．如图所示，两金属棒ab、cd放在磁场中，并组成闭合电路，当ab棒向左运动时，cd棒受到向下的磁场力，则可知磁极I是__________极，理由是___________________________________．
8．伸开右手，使拇指与其余四个手指_______，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是______的方向。
9．已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度．当线圈平面平行地面测量时，在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零，b、d两处线圈中的电动势不为零；当线圈平面与地面成45°夹角时，在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零．经过测量发现，a、b、c、d恰好位于边长为1 m的正方形的四个顶角上，如图所示．据此可以判定地下电缆在_______两点连线的正下方，离地表面的深度为_______m．
10．如图所示，用细线围成一个有缺口的双环形闭合回路，环所在空间有一个垂直纸面向里的匀强磁场，在磁感强度B减小的过程中，环中是否有感应电流：_____，如有则其方向在外环中是____，内环中是____。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．C
4．B
5．D
6． 下 下
7． S 由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，I为S极
8． 垂直 感应电流
9． a、c 0.71
10． 是 顺时针 逆时针
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【第一课时】
【学习目标】
1．知识与技能：掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向，掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
2．过程与方法：培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3．情感态度价值观：培养自己亲自动手动脑的能力和习惯。
【学习重难点】
重点：1．应用楞次定律判断感应电流的方向。
2．利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
难点：楞次定律的理解及实际应用。
【学习过程】
一、楞次定律
1．对楞次定律的理解：
（1）闭合电路中存在几种磁场，分别是什么：
（2）怎样理解“磁通量的变化”：
（3）怎样理解“阻碍”的含义：（可查阅资料，如果不会，上课听教师点拨）
①谁在阻碍：
②阻碍什么：
③如何阻碍：
④能否阻止：
二、右手定则
1．内容：伸开右手，使拇指与其余四指 ，并且都与手掌在同一平面内；让 从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是 的方向。
2．适用于闭合电路的部分导体 磁感线产生感应电流的情况。
3．利用能量守恒验证楞次定律
结论：在切割磁感线产生的电磁感应现象中，感应电流受到安培力是 力（填动力或阻力），做 功（填正功或负功）， 能转化为 能。
思考与猜想：如何判断感应电流的方向呢？你认为感应电流的方向可能与哪些因素有关？
研究感应电流的方向
问题1：请你根据表中所填写的内容分析一下，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反？
问题2：请你仔细分析表，用尽可能简洁的语言概括一下，究竟如何确定感应电流的方向？并说出你的概括中的关键词语。
问题3：你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗？如果能，请用简洁的语言进行概括，并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论？（小组讨论完成）
(
明
确
研
究
对
象
原磁通
量变化
原磁场
方向
楞次定律
感应电流
方向
安培定则
)
应用楞次定律解题的步骤：
（1）明确原磁场方向
（2）明确穿过闭合回路的磁通量如何变化
（3）由楞次定律确定感应电流的磁场方向（增反减同）
（4）利用安培定则确定感应电流的方向（安培定则）
例题1．如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里， A、B、C、D为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形。设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中（ ）
A．线圈中将产生abcd方向的感应电流
B．线圈中将产生adcb方向的感应电流
C．线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcb
D．线圈中无感应电流产生
例题2．如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是( )
【达标检测】
一、单选题
1．如图所示，在通有电流I的长直导线附近有一矩形线圈ABCD， 线圈与导线始终在同一平面内。当直导线中电流突然增加，则线圈将（ ）
A．向左运动
B．向右运动
C．围绕着直导线转动
D．因直导线中电流方向未知，则可能向左也可能向右
2．如图所示为实验室演示电磁阻尼的一阻尼摆的简化图，其摆片材质一般为铜制材料。实验时发现，当电磁铁线圈没有通电时，阻尼摆可以摆动很长时间才停下来，而电磁铁线圈中通电时，阻尼摆很快会停下来。下列说法正确的是（ ）
A．若把摆片材质换成玻璃的，效果更明显
B．摆片刚进入磁场的瞬间，一定立即做减速运动
C．摆片在进入和离开磁场的两个过程中产生的感应电流方向相同
D．阻尼摆很快停下来是因为在摆片中产生涡流，从而受安培力做负功，阻碍其运动，使之很快停下来
3．如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上。已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．磁铁在整个下落过程中做自由落体运动
B．磁铁在管内下落过程中，管中无感应电流产生
C．磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力
D．磁铁在下落过程中动能的增加量大于其重力势能的减少量
4．如图1所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图2所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A．时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下
B．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流
C．若将线圈的匝数加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍
D．若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍
5．如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流正方向。则在时间内，下列判断正确的是（ ）
A．线圈R整体所受安培力方向始终向右 B．线圈R中感应电流在时改变方向
C．线圈R的而积始终有扩张的趋势 D．线圈R中感应电流的方向始终沿顺时针方向
二、填空题
6．如图所示，当导体ab在金属框CDEF上向右移动时，流过灵敏电流计的电流方向是向____________的，流过的电流方向是向____________的。
7．如图所示，两金属棒ab、cd放在磁场中，并组成闭合电路，当ab棒向左运动时，cd棒受到向下的磁场力，则可知磁极I是__________极，理由是___________________________________．
8．伸开右手，使拇指与其余四个手指_______，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是______的方向。
9．已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度．当线圈平面平行地面测量时，在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零，b、d两处线圈中的电动势不为零；当线圈平面与地面成45°夹角时，在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零．经过测量发现，a、b、c、d恰好位于边长为1 m的正方形的四个顶角上，如图所示．据此可以判定地下电缆在_______两点连线的正下方，离地表面的深度为_______m．
10．如图所示，用细线围成一个有缺口的双环形闭合回路，环所在空间有一个垂直纸面向里的匀强磁场，在磁感强度B减小的过程中，环中是否有感应电流：_____，如有则其方向在外环中是____，内环中是____。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．C
4．B
5．D
6． 下 下
7． S 由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，I为S极
8． 垂直 感应电流
9． a、c 0.71
10． 是 顺时针 逆时针
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