人教版高中物理选择性必修第二册第二章电磁感应1楞次定律第2课时楞次定律课件（55页ppt）

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第二章　电磁感应
1. 楞次定律
第2课时　楞次定律
核心素养：
1. 理解楞次定律和右手定则，能够运用感应电流产生的条件判断能否产生感应电流. （物理观念）
2. 理解楞次定律中“阻碍”的含义，并能应用楞次定律解决实际问题，获得结论. （科学思维）
3. 能根据楞次定律的实验方案探究，进行分析归纳，总结出楞次定律.（科学探究）
4. 学习科学家的科学探究精神，知道电磁感应在生活生产中的应用.（科学态度 与责任）
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研习任务一
合作　讨论
1. 楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别？
提示：阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行.
2. 当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时，感应电流的效果是阻碍线圈或磁 场的运动吗？
提示：感应电流的效果是阻碍线圈或磁场间的相对运动.
教材　认知
1. 内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 引起感应电流 的 的 .
2. 理解：当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 ；当磁通量减少 时，感应电流的磁场与原磁场方向 ，即增 减 .
阻碍　
磁通量　
变化　
相反　
相同　
反　
同　
要点　归纳
1. 因果关系
闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是 感应电流存在的结果，即只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时，才会有感应电 流的磁场出现.
2. 对楞次定律中“阻碍”的理解
问题 结论
谁阻碍谁 是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量 的变化
为何阻碍 （原）磁场的磁通量发生了变化
阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身
如何阻碍 当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相 反；当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方 向相同，即“增反减同”
结果如何 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进 行，最终结果不受影响
3. 运用楞次定律判断感应电流方向的步骤
（1）明确闭合回路中引起感应电流的磁场（原磁场）的方向.
（2）判断穿过闭合回路原磁场磁通量的变化.
（3）根据楞次定律判断感应电流的磁场方向.
（4）运用安培定则，由感应电流的磁场方向，判断出感应电流的方向.
研习　经典
B
A. 顺时针，逆时针 B. 逆时针，顺时针
C. 顺时针，顺时针 D. 逆时针，逆时针
解析：当磁铁接近线圈运动到a处时，线圈中的磁通量向下增加，由楞次定律可知感 应电流的磁场方向向上，由安培定则知线圈中感应电流的方向为逆时针（俯视）；当 磁铁从线圈中穿出运动到b处时，原磁场方向不变仍向下，但穿过线圈的磁通量要减 少，根据楞次定律知感应电流的磁场方向向下，由安培定则知感应电流为顺时针（俯 视）.故选B.
名师点评
　　用楞次定律解题时一定要把握好因果关系，明确阻碍的意义和方法，可以按照用 楞次定律判断感应电流方向的步骤，多练几遍以达到熟能生巧、运用自如.
对应　训练
A. 同时增大B1减小B2
B. 同时减小B1增大B2
C. 同时以相同的变化率增大B1和B2
D. 同时以相同的变化率减小B1和B2
解析：若产生顺时针方向的感应电流，则感应磁场的方向垂直纸面向里，由楞次定律 可知，圆环中的净磁通量变化为向里的磁通量减少或者向外的磁通量增多，A错误， B正确；同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率减小B1和B2，两个 磁场的磁通量总保持大小相等，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，C、D 错误.
B
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研习任务二　右手定则
合作　讨论
如图所示，假定导体棒CD向右运动.
（1）我们研究的是哪个闭合导体回路？
提示：（1）我们研究的是CDEF这个闭合的回路.
（2）当导体棒CD向右运动时，穿过这个闭合导体回路的磁通量是增大还是减小？
提示：（2）当CD向右运动时，穿过闭合回路的磁通量方向向里，并且在增加.
（3）感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？
提示：（3）根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，所以感应电流的磁 场垂直纸面向外.
（4）导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的？
提示：（4）根据安培定则可判断感应电流方向由C指向D.
教材　认知
内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指 ，并且都与手掌在同一个 内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向 的方向，这时 所指的 方向就是感应电流的方向.
垂直　
平面　
导线运动　
四指　
要点　归纳
1. 右手定则适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断.
2. 右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系
（1）大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动 而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动.
（2）四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源.
（3）电流流出的一端相当于电源的正极.
3. 楞次定律与右手定则的比较
规律
比
较
内
容 楞次定律 右手定则
区别 研究
对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割 磁感线运动的导体
适用
范围 各种电磁感应现象 只适用于部分导体在磁场中做 切割磁感线运动的情况
应用 用于磁感应强度B随时间变化而 产生的电磁感应现象 用于导体切割磁感线产生的电 磁感应现象
联系 右手定则是楞次定律的特例
4. 右手定则与左手定则的比较
比较项目 右手定则 左手定则
作用 判断感应
电流方向 判断通电导体所受磁场力的方向
图例
因果关系 运动→电流 电流→受力
应用实例 发电机 电动机
研习　经典
AC
A. 感应电流方向是N→M
B. 感应电流方向是M→N
C. 安培力方向水平向左
D. 安培力方向水平向右
解析：以导体棒MN为研究对象，所处位置磁场方向向下，导体棒运动方向向右，由 右手定则可知，感应电流方向是N→M；再由左手定则可知，安培力方向水平向左， 故B、D错，A、C对.
名师点评
　　对于既需要判断电流方向又需要判断安培力方向的问题，一定分清楚右手定则和 左手定则，判断受力的时候用左手（如：安培力、洛伦兹力），其余情况用右手 （如：感应电流的方向、电流周围产生磁场的方向）.在导体棒切割磁感线的问题 中，安培力充当阻力，对导体棒做负功，把机械能转化为电能，所以安培力的方向与 运动方向相反.
对应　训练
A. 整个过程，线圈中始终有感应电流
B. 整个过程，线圈中始终没有感应电流
C. 线圈进入磁场和离开磁场的过程中，有感应电流，方向都是 逆时针方向
D. 线圈进入磁场过程中，感应电流的方向为逆时针方向；离开 磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向
D
解析：在线圈进入或离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产 生，线圈在磁场外或全部在磁场中时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生， A、B错误；由右手定则可知，线圈进入磁场的过程中，感应电流沿逆时针方向，线 圈离开磁场的过程中，感应电流沿顺时针方向，C错误，D正确.
知识　构建
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课后提素养 深刻剖析 提升能力
基础　题组
1. 判断正误.
×
√
√
×
√
A. 电路中有顺时针方向的电流
B. 电路中有逆时针方向的电流
C. 导线的N端相当于电源的正极
D. 电路中无电流产生
解析：根据右手定则，由题意可知，当导线向右运动时，产生的感应电流方向由N端 经过导线到M端，因此有逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确；由以上分析可 知，电源内部的电流方向由负极到正极，因此N端相当于电源的负极，故C错误；根 据感应电流产生的条件可知，电路中会产生感应电流，故D错误.
B
A. S增大，l变长 B. S减小，l变短
C. S增大，l变短 D. S减小，l变长
解析：当通电导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应 电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行阻 碍，二是用远离直导线的方式进行阻碍，故D项正确.
D
中档　题组
A. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B. 穿过线圈a的磁通量变小
C. 线圈a有收缩的趋势
D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大
CD
解析：由楞次定律可知线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，故A错误；滑片 向下滑动，阻值减小，电流增大，磁感应强度增大，说明穿过线圈a的磁通量变大， 故B错误；穿过线圈a的磁通量变大，要阻碍磁通量增大，由楞次定律可知线圈a有收 缩的趋势，同时有远离螺线管的趋势，因此线圈a对水平桌面的压力FN将增大，故 C、D正确.
A. P、Q将互相靠拢
B. P、Q将互相远离
C. 磁铁的加速度一定大于g
D. 磁铁下落过程机械能守恒
解析：条形磁铁从高处下落接近回路时，闭合回路中磁通量增加，根据楞次定律， P、Q将互相靠拢以阻碍磁通量的增加，A正确，B错误；条形磁铁从高处下落接近回 路时，闭合回路中磁通量增加，根据楞次定律，感应电流产生的磁场会阻碍磁铁的靠 近以达到阻碍回路磁通量增加的目的，所以条形磁铁下落的加速度小于g，磁铁受到 阻力，并且阻力做功，所以磁铁的机械能减少，C、D错误.
A
A. 房子所在位置地磁场的磁感线由南指向北，与水平面平行
B. 无论开门还是关门的过程中，穿过门扇的磁通量是不变的
C. 某人站在室内面向正南推开门的过程中，对这个人来说，铝合金边框 中的感应电流方向为逆时针
D. 某人站在室内面向正南关上门的过程中，对这个人来说，铝合金边框 中的感应电流方向为逆时针
C
解析：北京在地球的北半球，房子所在位置地磁场的磁感线由南指向北，与水平面成 一定的角度斜向下，选项A错误；门在关闭时磁通量最大，则开门或关门的过程中， 穿过门扇的磁通量都要变化，选项B错误；某人站在室内面向正南推开门的过程中， 穿过门的磁通量向北减小，根据楞次定律可知，对这个人来说，铝合金边框中的感应 电流方向为逆时针，选项C正确；某人站在室内面向正南关上门的过程中，穿过门的 磁通量向北增加，根据楞次定律可知，对这个人来说，铝合金边框中的感应电流方向 为顺时针，选项D错误.故选C.
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课时作业（五）
A. 根据楞次定律知：感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量
B. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
C. 当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向
D. 感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反
D
[基础训练]
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解析：由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故A 错误.感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化， 故B错误.导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以 由楞次定律确定感应电流的方向，故C错误.由楞次定律知，如果是因磁通量的减少 而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁 通量的减小；如果是因磁通量的增加而引起的感应电流，则感应电流的磁场与引起感 应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，故D正确.
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B
解析：要线圈与磁铁相互排斥需线圈闭合，A错误；根据“来拒去留”可知，当磁铁 靠近线圈时，线圈会对磁铁有排斥作用，根据楞次定律可知，B图中通过R的感应电 流方向是从a到b，故B正确.
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A. MN中的电流突然增大
B. MN向左平移
C. 线圈向上平移
D. 线圈绕MN旋转90°
B
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解析：根据安培定则，线圈所在处的磁场垂直纸面向里，MN中的电流突然增大，线 圈的磁通量增大，由楞次定律，线圈产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则，ab 边受安培力向右，cd边受安培力向左，ab边磁场强，安培力大，导线与线圈相互排 斥，A错误；MN向左平移，线圈的磁通量减小，由楞次定律，线圈产生顺时针方向 的感应电流，根据左手定则，ab边受安培力向左，cd边受安培力向右，ab边磁场强， 安培力大，导线与线圈相互吸引，B正确；线圈向上平移，穿过线圈的磁通量不变， 不产生感应电流，导线与线圈无作用力，C错误；线圈绕MN旋转90°，穿过线圈的 磁通量不变，不产生感应电流，导线与线圈无作用力，D错误.
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A. 环中产生顺时针的感应电流
B. 环对桌面的压力小于重力
C. 环受到向右的摩擦力
D. 环有收缩的趋势
B
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解析：当条形磁铁水平向右平移时，闭合金属环内向上的磁通量减小，由楞次定律可 知，金属圆环中会产生逆时针方向的感应电流，将金属圆环等效成条形磁体，则上面 为N极，故与条形磁铁相吸，则环对桌面的压力小于重力，故A错误，B正确；当条形 磁铁沿水平向右平移时，闭合金属圆环内的磁通量减小，因此圆环的面积有扩大的趋 势，同时有跟随磁铁向右运动的趋势，金属圆环受安培力的水平分力跟条形磁铁运动 的方向相同，则环受到向左的摩擦力，故C、D错误.
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A. 闭合开关S后，把R的滑片右移
B. 闭合开关S后，把R的滑片左移
C. 闭合开关S后，使Q远离P
D. 无须闭合开关S，只要使Q靠近P即可
解析：闭合开关S后，线圈P产生的磁场向右穿过线圈Q，线圈Q中的原磁场方向水平 向右，要使线圈Q产生图示方向的电流，即线圈Q中的感应磁场方向水平向左，根据 “增反减同”的结论，线圈Q中原磁场的磁通量要增加，则可以把R的滑片左移或者 使Q靠近P，故B正确，A、C错误；开关S不闭合，线圈Q中无磁场通过，Q中不会有 电流产生，故D错误.故选B.
B
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A. 拨至M端或N端，圆环都向左运动
B. 拨至M端或N端，圆环都向右运动
C. 拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动
D. 拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动
解析：无论拨至M端或N端，线圈中的电流从无到有，电流产生的磁感应强度增大， 通过圆环的磁通量增大，圆环会向右运动以阻碍磁通量的增大.故选B.
B
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A. PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B. PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C. PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D. PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
D
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解析：金属杆PQ向右切割磁感线，根据右手定则可知PQRS中感应电流沿逆时针方 向；原来T中的磁场方向垂直于纸面向里，闭合回路PQRS中的感应电流产生的磁场方 向垂直于纸面向外，使得穿过T的向里的磁通量减小，根据楞次定律可知T中产生顺时 针方向的感应电流.综上所述，可知A、B、C错误，D正确.
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[能力提升]
A. 两导线中的电流同时减小
B. 两导线中的电流同时增大
C. 线框向左移动
D. 线框向右移动
B
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解析：由右手螺旋定则可知，a和b两直导线在矩形线框所在区域产生的磁场垂直于纸 面向上，当两导线中电流同时减小时，矩形线框中磁通量减小，由楞次定律可知，矩 形线框中产生逆时针方向的电流，同理可知，当两导线中的电流同时增大时产生顺时 针方向的电流，A错误，B正确；当线框向左移动或向右移动时，线框中的磁通量不 变，没有感应电流产生，C、D错误.
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A. 向右加速运动 B. 向左加速运动
C. 向右匀速运动 D. 向右减速运动
BD
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解析：根据安培定则可知，MN处于闭合电路产生的垂直于纸面向里的磁场中，MN在 安培力作用下向右运动，说明MN受到的安培力方向向右，由左手定则可知电流由M 指向N，由安培定则知线圈L1中感应电流产生的磁场方向向上，由楞次定律可知，线 圈L2中产生感应电流的磁场应该是向上减小或向下增加；再由右手定则可知PQ可能 是向左加速运动或向右减速运动.
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CD
A. 感应线圈中产生的是方向不变、大小不变的电流
B. 感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流
C. 感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，且该
安培力会阻碍汽车运动
D. 若给路面下的线圈通以同向电流，则会影响充电效果
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解析：由于路面下线圈中的电流不知是怎么变化，即产生的磁场无法确定变化情况， 所以感应线圈中的电流大小不能确定，故A、B错误；感应线圈随汽车一起运动过程 中会产生感应电流，在路面线圈的磁场中受到安培力，根据“来拒去留”可知，此安 培力阻碍相对运动，即阻碍汽车运动，故C正确；给路面下的线圈通以同向电流时， 路面下的线圈产生相同方向的磁场，汽车运动时，穿过感应线圈的磁通量变化率变 小，所以产生的感应电流变小，影响充电效果，故D正确.
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甲 乙
A
A. 0～1 s内线圈中产生的电流沿逆时针方向
B. 1～2 s内线圈中产生的电流沿顺时针方向
C. 2～3 s内线圈有收缩的趋势
D. 2～3 s内感应电流的方向与3～4 s内感应电流方向相反
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解析：0～1 s内线圈中的磁通量增大，由楞次定律可知，0～1 s内线圈中产生的电流 沿逆时针方向，故A正确；1～2 s内磁感应强度不变，线圈中的磁通量不变，线圈中 没有感应电流产生，故B错误；2～3 s内线圈中的磁通量减小，由“增缩减扩”可 知，线圈有扩张的趋势，故C错误；2～3 s内线圈中的磁通量减小，磁场方向向里， 由楞次定律可知，2～3 s内线圈中产生顺时针方向的电流，3～4 s内线圈中的磁通量 增大，磁场方向向外，由楞次定律可知，3～4 s内线圈中产生顺时针方向的电流，故 D错误.
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12. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中：
（1）实验装置如图（a）所示，合上开关S时发现电流表指针向右偏，填写表格：
实验操作 指针偏向
（填“左”或“右”）
滑片P右移时
在原线圈中插入软铁棒时
拔出原线圈时
右
右
左
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解析：（1）合上开关S时发现电流表指针向右偏，知磁通量增加时，电流表指针向右 偏.当滑片右移时，原线圈电流增大，则磁通量增加，电流表指针向右偏.在原线圈中 插入软铁棒时，使得磁通量增加，电流表指针向右偏.拔出线圈时，使得磁通量减 小，则电流表指针向左偏.
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（2）如图（b）所示，A、B为原、副线圈的俯视图，已知副线圈中产生顺时针方向 的感应电流，根据图（a）可判断可能的情况是 .
A. 原线圈中电流为顺时针方向，滑动变阻器滑片P向右移
B. 原线圈中电流为顺时针方向，正从副线圈中拔出铁芯
C. 原线圈中电流为逆时针方向，正把铁芯插入原线圈中
D. 原线圈中电流为逆时针方向，开关S正断开时
BC　
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解析：（2）原线圈中电流为顺时针方向，滑动变阻器滑片P向右移，原线圈电 流增大，则电流的磁场增大，根据楞次定律，在副线圈中产生逆时针方向的感 应电流，故A错误；原线圈中电流为顺时针方向，正从副线圈中拔出铁芯，则磁 通量减小，根据楞次定律可知在副线圈中产生顺时针方向的感应电流，故B正 确；原线圈中电流为逆时针方向，正把铁芯插入原线圈中，则磁通量增加，根 据楞次定律可知在副线圈中产生顺时针方向的感应电流，故C正确；原线圈中电 流为逆时针方向，开关S正断开时，磁通量减小，根据楞次定律，在副线圈中产 生逆时针方向的感应电流，故D错误.
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