1、第二章 电磁感应第一节第一节 楞次定律楞次定律第一节|楞次定律核心素养点击物理观念掌握楞次定律的内容，能熟练应用楞次定律判断感应电流的方向科学思维培养观察实验以及实验现象进行分析、归纳、总结的能力科学探究通过应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力科学态度与责任学生直接参与物理规律的探究过程，体验自然规律发现过程中的乐趣，并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。思维导图新课引入新知初感悟演示实验：线圈与电流表相连，把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时，观察电流表的指针发生偏转的方向。回顾电磁感应现象、磁通量、感应电流产生条件
2、【探究实验】影响感应电流方向的因素猜想：影响感应电流方向的因素可能有两个（1）磁通量的变化（2）原磁场的方向。设计方案：根据条形磁铁的磁极和运动方向的不同，分为四种情况来探究。【思考】 如何确定电流的方向？（1）流经灵敏电流表的电流的方向可以利用干电池和导线应用试触的方法来确定，之后就可以明确电流的流向与指针偏转方向的关系。（2）流经线圈的电流的方向可以用俯视图中的顺时针或逆时针来确定。我们通过电流表指针的偏转方向来确定感应电流的方向，根据条形磁铁的运动情况确定初始磁场的方向及穿过线圈的磁通量变化，这样就可以探究感应电流的方向与磁通量变化的关系。【分组实验】设计表格，将实验数据记录在表格中序号
3、序号甲甲乙乙丙丙丁丁原磁场的方向原磁场的方向穿过线圈的磁通量的穿过线圈的磁通量的变化变化感应电流的方向感应电流的方向感应电流磁场的方向感应电流磁场的方向感应电流磁场与原磁感应电流磁场与原磁场方向的关系场方向的关系分析现象，寻找感应电流的方向与原磁场的方向及磁通量变化之间的关系。（1）根据记录的实验现象，能否分析得出感应电流的方向与原磁场的方向及磁通量变化之间的关系？（2）如果不能直接找到感应电流的方向与原磁场的方向及磁通量变化之间的关系，是否可以在相同的物理量之间寻找规律，即找感应电流产生的磁场与原磁场及其磁通量变化之间的关系呢？结论：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反
4、；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相同。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。这就是楞次定律。【提问】我们刚刚得出了楞次定律的内容，如何理解定律中“阻碍”的含义？ 我们根据上述实验以及现象分析“阻碍”的含义。根据记录表格中的信息，从感应电流磁场的方向与原磁场方向的关系理解。 （1）线圈内磁通量增加时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲向下逆时针(俯视)向上乙向上顺时针(俯视)向下 （2）线圈内磁通量减少时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙向下顺时针(俯视)向下丁向上逆时针(俯视)向上 通过实验现象以及
5、表格中的信息，我们发现其中产生的磁场在原磁场磁通量增加时与原磁场方向相反，反之则相同。 “阻碍”的含义即为“增反减同”。继续观察实验，从磁铁与线圈的相对运动的角度理解“阻碍”的含义。当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。即磁铁与感应电流之间的相互作用力，总是阻碍它们间的相互运动，即为“来拒去留”。楞次定律中“阻碍”的含义谁阻碍谁谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化阻碍什么阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是磁通量本身如何阻碍如何阻碍当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向
6、与原磁场方向相同，即“增反减同”阻碍效果阻碍效果阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化仍将继续进行【典例一】 1、研究人员发现一种具有独特属性的新型合金，只要略微提高其温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使它旁边的线圈中产生感应电流。如图所示，一圆形线圈放在圆柱形合金材料下方，现对该合金材料进行加热，则()A.线圈中将产生逆时针方向的电流B.线圈中将产生顺时针方向的电流C.线圈将有收缩的趋势D.线圈将有扩张的趋势解题思路：对该合金材料进行加热，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在线圈中产生感应电流，由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向，故
7、A、B错误；当合金材料的磁场增大时，穿过线圈的磁通量增大，则线圈产生的感应电流将阻碍磁通量的增大，面积有缩小的趋势，故C正确，D错误。答案：C【提问】 当闭合导体回路的一部分做切割磁感线的运动时，怎样判定感应电流的方向呢？ 如图所示，运用控制变量法，通过改变导体棒运动方向、磁场方向，观察感应电流方向是否发生改变。【学生思考】 导体棒中产生的感应电流的方向与磁场方向及导体棒运动的方向有什么关系？ 提示：感应电流的方向与磁场方向及导体棒运动的方向垂直。 如图所示，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感
8、应电流的方向。楞次定律与右手定则的区别和联系 楞次定律楞次定律右手定则右手定则区别区别研究对象整个闭合导体回路闭合导体回路的一部分适用范围磁通量变化引起感应电流部分导体在磁场中做切割磁感线运动应用用于磁通量变化而产生的电磁感应现象用于导体切割磁感线产生电磁感应的现象联系联系右手定则是楞次定律的特殊情况【典例二】【基础练习】1、如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，由此可知，圆环a将()A.顺时针加速旋转B.顺时针减速旋转C.逆时针匀速旋转D.逆时针减速旋转 答案：B 解析：当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，圆
9、环a相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手螺旋定则可知，其内有垂直于纸面向里的磁场，其外有垂直于纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b内的合磁通量垂直纸面向里而且在增大，根据楞次定律可知，b中感应电流产生的磁场垂直于纸面向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，所以A错误；同理可知，B正确；圆环a逆时针减速旋转与顺时针加速旋转是等效的，选项D错误；逆时针匀速旋转时，穿过圆环b的磁通量不变，不会产生感应电流，选项C错误。3、根据外媒某军事杂志一篇关于中国航母的报道，其猜测中国自行设计建造的第三艘国产航母将采用电磁弹射装置，航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示.当固定线
10、圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去.则下列说法正确的()A.金属环向左运动过程中将有扩张趋势B.若将金属环置于线圈的右侧，环将不能被弹射出去C.若将电源正、负极调换，金属环不能被向左弹射D.闭合开关S的瞬间，从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流 答案：D 解析：当固定线圈上突然通过直流电流时，穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律“增缩减扩”可知，金属环被向左弹射的瞬间，还有收缩的趋势，故A错误；若金属环放在线圈右侧，根据“来拒去留”可知，金属环将向右运动，故B错误；根据“来拒去留“可知，当固定线圈上突然通过直流电流时，金属环会受到向左的力的作用，与电源的正、负极无关，故C错误；线圈中电流从左侧流入，根据右手螺旋定则可知，环内磁场方向向右，在闭合开关S的瞬间，磁场变强，由楞次定律可知，金属环的感应电流从右侧看为顺时针方向，故D正确. 答案：BC 解析：当磁铁逆时针转动时，相当于磁铁不动而线圈顺时针旋转切割磁感线，线圈中产生大小和方向都变化的电流，故C正确，D错误；由楞次定律的推广含义可知，线圈将与磁铁同向转动，但转动的角速度一定小于磁铁转动的角速度，故A错误，B正确。
