資源簡介

(共55張PPT)
第二章　電磁感應
1. 楞次定律
第2課時　楞次定律
核心素養：
1. 理解楞次定律和右手定則，能夠運用感應電流產生的條件判斷能否產生感應電流. （物理觀念）
2. 理解楞次定律中“阻礙”的含義，并能應用楞次定律解決實際問題，獲得結論. （科學思維）
3. 能根據楞次定律的實驗方案探究，進行分析歸納，總結出楞次定律.（科學探究）
4. 學習科學家的科學探究精神，知道電磁感應在生活生產中的應用.（科學態度 與責任）
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研習任務一
合作　討論
1. 楞次定律中“阻礙”與“阻止”有何區別？
提示：阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續進行.
2. 當線圈和磁場發生相對運動而引起感應電流時，感應電流的效果是阻礙線圈或磁 場的運動嗎？
提示：感應電流的效果是阻礙線圈或磁場間的相對運動.
教材　認知
1. 內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要 引起感應電流 的 的 .
2. 理解：當磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向 ；當磁通量減少 時，感應電流的磁場與原磁場方向 ，即增 減 .
阻礙　
磁通量　
變化　
相反　
相同　
反　
同　
要點　歸納
1. 因果關系
閉合導體回路中原磁通量的變化是產生感應電流的原因，而感應電流的磁場的產生是 感應電流存在的結果，即只有當閉合導體回路中的磁通量發生變化時，才會有感應電 流的磁場出現.
2. 對楞次定律中“阻礙”的理解
問題 結論
誰阻礙誰 是感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場（原磁場）的磁通量 的變化
為何阻礙 （原）磁場的磁通量發生了變化
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 當原磁場磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相 反；當原磁場磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場的方 向相同，即“增反減同”
結果如何 阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續進 行，最終結果不受影響
3. 運用楞次定律判斷感應電流方向的步驟
（1）明確閉合回路中引起感應電流的磁場（原磁場）的方向.
（2）判斷穿過閉合回路原磁場磁通量的變化.
（3）根據楞次定律判斷感應電流的磁場方向.
（4）運用安培定則，由感應電流的磁場方向，判斷出感應電流的方向.
研習　經典
B
A. 順時針，逆時針 B. 逆時針，順時針
C. 順時針，順時針 D. 逆時針，逆時針
解析：當磁鐵接近線圈運動到a處時，線圈中的磁通量向下增加，由楞次定律可知感 應電流的磁場方向向上，由安培定則知線圈中感應電流的方向為逆時針（俯視）；當 磁鐵從線圈中穿出運動到b處時，原磁場方向不變仍向下，但穿過線圈的磁通量要減 少，根據楞次定律知感應電流的磁場方向向下，由安培定則知感應電流為順時針（俯 視）.故選B.
名師點評
　　用楞次定律解題時一定要把握好因果關系，明確阻礙的意義和方法，可以按照用 楞次定律判斷感應電流方向的步驟，多練幾遍以達到熟能生巧、運用自如.
對應　訓練
A. 同時增大B1減小B2
B. 同時減小B1增大B2
C. 同時以相同的變化率增大B1和B2
D. 同時以相同的變化率減小B1和B2
解析：若產生順時針方向的感應電流，則感應磁場的方向垂直紙面向里，由楞次定律 可知，圓環中的凈磁通量變化為向里的磁通量減少或者向外的磁通量增多，A錯誤， B正確；同時以相同的變化率增大B1和B2，或同時以相同的變化率減小B1和B2，兩個 磁場的磁通量總保持大小相等，所以總磁通量為0，不會產生感應電流，C、D 錯誤.
B
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研習任務二　右手定則
合作　討論
如圖所示，假定導體棒CD向右運動.
（1）我們研究的是哪個閉合導體回路？
提示：（1）我們研究的是CDEF這個閉合的回路.
（2）當導體棒CD向右運動時，穿過這個閉合導體回路的磁通量是增大還是減小？
提示：（2）當CD向右運動時，穿過閉合回路的磁通量方向向里，并且在增加.
（3）感應電流的磁場應該是沿哪個方向的？
提示：（3）根據楞次定律，感應電流的磁場阻礙磁通量的增加，所以感應電流的磁 場垂直紙面向外.
（4）導體棒CD中的感應電流是沿哪個方向的？
提示：（4）根據安培定則可判斷感應電流方向由C指向D.
教材　認知
內容：伸開右手，使拇指與其余四個手指 ，并且都與手掌在同一個 內；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向 的方向，這時 所指的 方向就是感應電流的方向.
垂直　
平面　
導線運動　
四指　
要點　歸納
1. 右手定則適用范圍：閉合電路的部分導體切割磁感線產生感應電流方向的判斷.
2. 右手定則反映了磁場方向、導體運動方向和感應電流方向三者之間的關系
（1）大拇指所指的方向是導體相對磁場切割磁感線的運動方向，既可以是導體運動 而磁場未動，也可以是導體未動而磁場運動，還可以是兩者以不同速度同時運動.
（2）四指指向電流方向，切割磁感線的導體相當于電源.
（3）電流流出的一端相當于電源的正極.
3. 楞次定律與右手定則的比較
規律
比
較
內
容 楞次定律 右手定則
區別 研究
對象 整個閉合回路 閉合回路的一部分，即做切割 磁感線運動的導體
適用
范圍 各種電磁感應現象 只適用于部分導體在磁場中做 切割磁感線運動的情況
應用 用于磁感應強度B隨時間變化而 產生的電磁感應現象 用于導體切割磁感線產生的電 磁感應現象
聯系 右手定則是楞次定律的特例
4. 右手定則與左手定則的比較
比較項目 右手定則 左手定則
作用 判斷感應
電流方向 判斷通電導體所受磁場力的方向
圖例
因果關系 運動→電流 電流→受力
應用實例 發電機 電動機
研習　經典
AC
A. 感應電流方向是N→M
B. 感應電流方向是M→N
C. 安培力方向水平向左
D. 安培力方向水平向右
解析：以導體棒MN為研究對象，所處位置磁場方向向下，導體棒運動方向向右，由 右手定則可知，感應電流方向是N→M；再由左手定則可知，安培力方向水平向左， 故B、D錯，A、C對.
名師點評
　　對于既需要判斷電流方向又需要判斷安培力方向的問題，一定分清楚右手定則和 左手定則，判斷受力的時候用左手（如：安培力、洛倫茲力），其余情況用右手 （如：感應電流的方向、電流周圍產生磁場的方向）.在導體棒切割磁感線的問題 中，安培力充當阻力，對導體棒做負功，把機械能轉化為電能，所以安培力的方向與 運動方向相反.
對應　訓練
A. 整個過程，線圈中始終有感應電流
B. 整個過程，線圈中始終沒有感應電流
C. 線圈進入磁場和離開磁場的過程中，有感應電流，方向都是 逆時針方向
D. 線圈進入磁場過程中，感應電流的方向為逆時針方向；離開 磁場的過程中，感應電流的方向為順時針方向
D
解析：在線圈進入或離開磁場的過程中，穿過線圈的磁通量發生變化，有感應電流產 生，線圈在磁場外或全部在磁場中時，穿過線圈的磁通量不變，沒有感應電流產生， A、B錯誤；由右手定則可知，線圈進入磁場的過程中，感應電流沿逆時針方向，線 圈離開磁場的過程中，感應電流沿順時針方向，C錯誤，D正確.
知識　構建
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課后提素養 深刻剖析 提升能力
基礎　題組
1. 判斷正誤.
×
√
√
×
√
A. 電路中有順時針方向的電流
B. 電路中有逆時針方向的電流
C. 導線的N端相當于電源的正極
D. 電路中無電流產生
解析：根據右手定則，由題意可知，當導線向右運動時，產生的感應電流方向由N端 經過導線到M端，因此有逆時針方向的感應電流，故A錯誤，B正確；由以上分析可 知，電源內部的電流方向由負極到正極，因此N端相當于電源的負極，故C錯誤；根 據感應電流產生的條件可知，電路中會產生感應電流，故D錯誤.
B
A. S增大，l變長 B. S減小，l變短
C. S增大，l變短 D. S減小，l變長
解析：當通電導線中電流增大時，穿過金屬圓環的磁通量增大，金屬圓環中產生感應 電流，根據楞次定律，感應電流要阻礙磁通量的增大，一是用縮小面積的方式進行阻 礙，二是用遠離直導線的方式進行阻礙，故D項正確.
D
中檔　題組
A. 線圈a中將產生俯視順時針方向的感應電流
B. 穿過線圈a的磁通量變小
C. 線圈a有收縮的趨勢
D. 線圈a對水平桌面的壓力FN將增大
CD
解析：由楞次定律可知線圈a中將產生俯視逆時針方向的感應電流，故A錯誤；滑片 向下滑動，阻值減小，電流增大，磁感應強度增大，說明穿過線圈a的磁通量變大， 故B錯誤；穿過線圈a的磁通量變大，要阻礙磁通量增大，由楞次定律可知線圈a有收 縮的趨勢，同時有遠離螺線管的趨勢，因此線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，故 C、D正確.
A. P、Q將互相靠攏
B. P、Q將互相遠離
C. 磁鐵的加速度一定大于g
D. 磁鐵下落過程機械能守恒
解析：條形磁鐵從高處下落接近回路時，閉合回路中磁通量增加，根據楞次定律， P、Q將互相靠攏以阻礙磁通量的增加，A正確，B錯誤；條形磁鐵從高處下落接近回 路時，閉合回路中磁通量增加，根據楞次定律，感應電流產生的磁場會阻礙磁鐵的靠 近以達到阻礙回路磁通量增加的目的，所以條形磁鐵下落的加速度小于g，磁鐵受到 阻力，并且阻力做功，所以磁鐵的機械能減少，C、D錯誤.
A
A. 房子所在位置地磁場的磁感線由南指向北，與水平面平行
B. 無論開門還是關門的過程中，穿過門扇的磁通量是不變的
C. 某人站在室內面向正南推開門的過程中，對這個人來說，鋁合金邊框 中的感應電流方向為逆時針
D. 某人站在室內面向正南關上門的過程中，對這個人來說，鋁合金邊框 中的感應電流方向為逆時針
C
解析：北京在地球的北半球，房子所在位置地磁場的磁感線由南指向北，與水平面成 一定的角度斜向下，選項A錯誤；門在關閉時磁通量最大，則開門或關門的過程中， 穿過門扇的磁通量都要變化，選項B錯誤；某人站在室內面向正南推開門的過程中， 穿過門的磁通量向北減小，根據楞次定律可知，對這個人來說，鋁合金邊框中的感應 電流方向為逆時針，選項C正確；某人站在室內面向正南關上門的過程中，穿過門的 磁通量向北增加，根據楞次定律可知，對這個人來說，鋁合金邊框中的感應電流方向 為順時針，選項D錯誤.故選C.
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課時作業（五）
A. 根據楞次定律知：感應電流的磁場一定阻礙引起感應電流的磁通量
B. 感應電流的磁場總是阻礙原磁場的變化
C. 當導體切割磁感線運動時，必須用右手定則確定感應電流的方向
D. 感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向可能相同，也可能相反
D
[基礎訓練]
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解析：由楞次定律知，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，故A 錯誤.感應電流的磁場總是阻礙電路中的原磁通量的變化，不是阻礙原磁場的變化， 故B錯誤.導體切割磁感線運動時，可直接用右手定則確定感應電流的方向，也可以 由楞次定律確定感應電流的方向，故C錯誤.由楞次定律知，如果是因磁通量的減少 而引起的感應電流，則感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向相同，阻礙磁 通量的減小；如果是因磁通量的增加而引起的感應電流，則感應電流的磁場與引起感 應電流的磁場方向相反，阻礙磁通量的增加，故D正確.
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B
解析：要線圈與磁鐵相互排斥需線圈閉合，A錯誤；根據“來拒去留”可知，當磁鐵 靠近線圈時，線圈會對磁鐵有排斥作用，根據楞次定律可知，B圖中通過R的感應電 流方向是從a到b，故B正確.
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A. MN中的電流突然增大
B. MN向左平移
C. 線圈向上平移
D. 線圈繞MN旋轉90°
B
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解析：根據安培定則，線圈所在處的磁場垂直紙面向里，MN中的電流突然增大，線 圈的磁通量增大，由楞次定律，線圈產生逆時針方向的感應電流，根據左手定則，ab 邊受安培力向右，cd邊受安培力向左，ab邊磁場強，安培力大，導線與線圈相互排 斥，A錯誤；MN向左平移，線圈的磁通量減小，由楞次定律，線圈產生順時針方向 的感應電流，根據左手定則，ab邊受安培力向左，cd邊受安培力向右，ab邊磁場強， 安培力大，導線與線圈相互吸引，B正確；線圈向上平移，穿過線圈的磁通量不變， 不產生感應電流，導線與線圈無作用力，C錯誤；線圈繞MN旋轉90°，穿過線圈的 磁通量不變，不產生感應電流，導線與線圈無作用力，D錯誤.
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A. 環中產生順時針的感應電流
B. 環對桌面的壓力小于重力
C. 環受到向右的摩擦力
D. 環有收縮的趨勢
B
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解析：當條形磁鐵水平向右平移時，閉合金屬環內向上的磁通量減小，由楞次定律可 知，金屬圓環中會產生逆時針方向的感應電流，將金屬圓環等效成條形磁體，則上面 為N極，故與條形磁鐵相吸，則環對桌面的壓力小于重力，故A錯誤，B正確；當條形 磁鐵沿水平向右平移時，閉合金屬圓環內的磁通量減小，因此圓環的面積有擴大的趨 勢，同時有跟隨磁鐵向右運動的趨勢，金屬圓環受安培力的水平分力跟條形磁鐵運動 的方向相同，則環受到向左的摩擦力，故C、D錯誤.
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A. 閉合開關S后，把R的滑片右移
B. 閉合開關S后，把R的滑片左移
C. 閉合開關S后，使Q遠離P
D. 無須閉合開關S，只要使Q靠近P即可
解析：閉合開關S后，線圈P產生的磁場向右穿過線圈Q，線圈Q中的原磁場方向水平 向右，要使線圈Q產生圖示方向的電流，即線圈Q中的感應磁場方向水平向左，根據 “增反減同”的結論，線圈Q中原磁場的磁通量要增加，則可以把R的滑片左移或者 使Q靠近P，故B正確，A、C錯誤；開關S不閉合，線圈Q中無磁場通過，Q中不會有 電流產生，故D錯誤.故選B.
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A. 撥至M端或N端，圓環都向左運動
B. 撥至M端或N端，圓環都向右運動
C. 撥至M端時圓環向左運動，撥至N端時向右運動
D. 撥至M端時圓環向右運動，撥至N端時向左運動
解析：無論撥至M端或N端，線圈中的電流從無到有，電流產生的磁感應強度增大， 通過圓環的磁通量增大，圓環會向右運動以阻礙磁通量的增大.故選B.
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A. PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向
B. PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向
C. PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向
D. PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向
D
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解析：金屬桿PQ向右切割磁感線，根據右手定則可知PQRS中感應電流沿逆時針方 向；原來T中的磁場方向垂直于紙面向里，閉合回路PQRS中的感應電流產生的磁場方 向垂直于紙面向外，使得穿過T的向里的磁通量減小，根據楞次定律可知T中產生順時 針方向的感應電流.綜上所述，可知A、B、C錯誤，D正確.
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[能力提升]
A. 兩導線中的電流同時減小
B. 兩導線中的電流同時增大
C. 線框向左移動
D. 線框向右移動
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解析：由右手螺旋定則可知，a和b兩直導線在矩形線框所在區域產生的磁場垂直于紙 面向上，當兩導線中電流同時減小時，矩形線框中磁通量減小，由楞次定律可知，矩 形線框中產生逆時針方向的電流，同理可知，當兩導線中的電流同時增大時產生順時 針方向的電流，A錯誤，B正確；當線框向左移動或向右移動時，線框中的磁通量不 變，沒有感應電流產生，C、D錯誤.
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A. 向右加速運動 B. 向左加速運動
C. 向右勻速運動 D. 向右減速運動
BD
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解析：根據安培定則可知，MN處于閉合電路產生的垂直于紙面向里的磁場中，MN在 安培力作用下向右運動，說明MN受到的安培力方向向右，由左手定則可知電流由M 指向N，由安培定則知線圈L1中感應電流產生的磁場方向向上，由楞次定律可知，線 圈L2中產生感應電流的磁場應該是向上減小或向下增加；再由右手定則可知PQ可能 是向左加速運動或向右減速運動.
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CD
A. 感應線圈中產生的是方向不變、大小不變的電流
B. 感應線圈中產生的是方向改變、大小不變的電流
C. 感應線圈一定受到路面線圈磁場的安培力，且該
安培力會阻礙汽車運動
D. 若給路面下的線圈通以同向電流，則會影響充電效果
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解析：由于路面下線圈中的電流不知是怎么變化，即產生的磁場無法確定變化情況， 所以感應線圈中的電流大小不能確定，故A、B錯誤；感應線圈隨汽車一起運動過程 中會產生感應電流，在路面線圈的磁場中受到安培力，根據“來拒去留”可知，此安 培力阻礙相對運動，即阻礙汽車運動，故C正確；給路面下的線圈通以同向電流時， 路面下的線圈產生相同方向的磁場，汽車運動時，穿過感應線圈的磁通量變化率變 小，所以產生的感應電流變小，影響充電效果，故D正確.
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甲 乙
A
A. 0～1 s內線圈中產生的電流沿逆時針方向
B. 1～2 s內線圈中產生的電流沿順時針方向
C. 2～3 s內線圈有收縮的趨勢
D. 2～3 s內感應電流的方向與3～4 s內感應電流方向相反
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解析：0～1 s內線圈中的磁通量增大，由楞次定律可知，0～1 s內線圈中產生的電流 沿逆時針方向，故A正確；1～2 s內磁感應強度不變，線圈中的磁通量不變，線圈中 沒有感應電流產生，故B錯誤；2～3 s內線圈中的磁通量減小，由“增縮減擴”可 知，線圈有擴張的趨勢，故C錯誤；2～3 s內線圈中的磁通量減小，磁場方向向里， 由楞次定律可知，2～3 s內線圈中產生順時針方向的電流，3～4 s內線圈中的磁通量 增大，磁場方向向外，由楞次定律可知，3～4 s內線圈中產生順時針方向的電流，故 D錯誤.
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12. 在“探究影響感應電流方向的因素”的實驗中：
（1）實驗裝置如圖（a）所示，合上開關S時發現電流表指針向右偏，填寫表格：
實驗操作 指針偏向
（填“左”或“右”）
滑片P右移時
在原線圈中插入軟鐵棒時
拔出原線圈時
右
右
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解析：（1）合上開關S時發現電流表指針向右偏，知磁通量增加時，電流表指針向右 偏.當滑片右移時，原線圈電流增大，則磁通量增加，電流表指針向右偏.在原線圈中 插入軟鐵棒時，使得磁通量增加，電流表指針向右偏.拔出線圈時，使得磁通量減 小，則電流表指針向左偏.
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（2）如圖（b）所示，A、B為原、副線圈的俯視圖，已知副線圈中產生順時針方向 的感應電流，根據圖（a）可判斷可能的情況是 .
A. 原線圈中電流為順時針方向，滑動變阻器滑片P向右移
B. 原線圈中電流為順時針方向，正從副線圈中拔出鐵芯
C. 原線圈中電流為逆時針方向，正把鐵芯插入原線圈中
D. 原線圈中電流為逆時針方向，開關S正斷開時
BC　
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解析：（2）原線圈中電流為順時針方向，滑動變阻器滑片P向右移，原線圈電 流增大，則電流的磁場增大，根據楞次定律，在副線圈中產生逆時針方向的感 應電流，故A錯誤；原線圈中電流為順時針方向，正從副線圈中拔出鐵芯，則磁 通量減小，根據楞次定律可知在副線圈中產生順時針方向的感應電流，故B正 確；原線圈中電流為逆時針方向，正把鐵芯插入原線圈中，則磁通量增加，根 據楞次定律可知在副線圈中產生順時針方向的感應電流，故C正確；原線圈中電 流為逆時針方向，開關S正斷開時，磁通量減小，根據楞次定律，在副線圈中產 生逆時針方向的感應電流，故D錯誤.
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