【2019最新】精選教科版高中物理選修3-2學(xué)案：第一章電磁感應(yīng)4楞次定律

1、【 2019最新】精選教科版高中物理選修 3-2學(xué)案：第一章電磁感應(yīng) 4楞次定律 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.正確理解楞次定律的內(nèi)容及其本質(zhì).2. 掌握右手定則，并理解右手定則實際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式.3. 能夠熟練運用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向1安培定則 ( 適用于直導(dǎo)線 ) ：用右手握住通電直導(dǎo)線， 讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致， 那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向2安培定則 ( 適用于環(huán)形電流及通電螺線管) ：用右手握住導(dǎo)線， 讓彎曲的四指所指的方向跟環(huán)形電流的方向一致，那么伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向一、右手定則將右手手掌伸平，

2、使大姆指與其余并攏的四指垂直， 并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從手心穿入，大拇指指向?qū)w運動方向，這時四指的指向就是感應(yīng)電流的方向，也就是感應(yīng)電動勢的方向二、楞次定律1楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向， 即感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化2利用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流方向的方法步驟：(1) 分辨引起電磁感應(yīng)的原磁場 B0 的方向(2) 確定 B0 通過閉合回路磁通量的增減(3) 根據(jù)楞次定律，確定感應(yīng)電流的磁場 B方向(4) 用安培定則判斷能夠形成上述磁場 B的感應(yīng)電流的方向 . 一、右手定則 問題設(shè)計 如圖 1 所示的電路中， G為電流計 ( 已知電流由左接線柱流入

3、， 指針向左偏，由右接線柱流入，指針向右偏) ，當(dāng) ab 在磁場中切割磁感線運動時，指針的偏轉(zhuǎn)情況如下表圖 1導(dǎo)體棒 ab 的運動指針偏轉(zhuǎn)方向回路中電流方向向右向左順時針向左向右逆時針歡迎下載。分析磁場方向、導(dǎo)體切割磁感線運動方向和感應(yīng)電流方向之間的關(guān)系并總結(jié)規(guī)律答案磁場方向、導(dǎo)體切割磁感線運動方向和感應(yīng)電流方向之間的關(guān)系滿足右手定則 要點提煉 1右手定則：將右手手掌伸平，使大拇指與其余并攏的四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)， 讓磁感線從手心穿入， 大拇指指向?qū)w運動方向，這時四指的指向就是感應(yīng)電流的方向， 也就是感應(yīng)電動勢的方向 ( 注意等效電源的正、負極 )2適用條件：只適用于導(dǎo)體在磁場中做

4、切割磁感線運動的情況3當(dāng)切割磁感線時四指的指向就是感應(yīng)電流的方向，即感應(yīng)電動勢的方向 ( 注意等效電源的正負極 ) 二、楞次定律 問題設(shè)計 根據(jù)如圖 2 甲、乙、丙、丁所示進行電路圖連接與實驗操作，并填好實驗現(xiàn)象記錄表格圖 2操作方法甲乙丙丁S 極插入S 極拔出N 極插N 極拔出填寫內(nèi)容線圈線圈入線圈線圈原來磁場的方向向上向上向下向下原來磁場的磁通量變化增大減小增大減小感應(yīng)電流方向順時針逆時針逆時針順時針(俯視 )(俯視 )(俯視 )(俯視 )感應(yīng)電流的磁場方向向下向上向上向下原磁場與感應(yīng)電流的磁相反相同相反相同場方向的關(guān)系(1) 請根據(jù)上表所填內(nèi)容分析，感應(yīng)電流的磁場方向是否總是與原磁場方向

5、相反或相同？什么時候相反？什么時候相同？感應(yīng)電流的磁場對原磁場磁通量變化有何影響？答案 不一定，有時相反，有時相同；閉合回路中原磁場的磁通量增加時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反； 閉合回路中原磁場的磁通量減少時， 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相同； 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化【2019最新】精選教科版高中物理選修3-學(xué)案：第一章電磁感應(yīng)楞次定律(2) 分析當(dāng)磁鐵靠近或遠離線圈時兩者的相互作用有什么規(guī)律？答案 當(dāng)條形磁鐵插入時， 磁鐵與線圈的磁極是同名磁極相對； 當(dāng)條形磁鐵拔出時，磁鐵與線圈的磁極是異名磁極相對 即：兩者靠近時，相互排斥；兩者遠離時，相互吸引感應(yīng)電流

6、總要阻礙原磁場的相對運動 要點提煉 1楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化2楞次定律中“阻礙”的含義：(1) 誰起阻礙作用感應(yīng)電流的磁場(2) 阻礙什么阻礙的是穿過回路的磁通量的變化，而不是磁通量本身(3) 如何阻礙當(dāng)原磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；當(dāng)原磁通量減少時， 感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，“阻礙”不是感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反， 而是“增反減同”(4) 阻礙效果阻礙并不是阻止，結(jié)果是增加的還增加，減少的還減少，只是延緩了原磁場的磁通量的變化3(1) 楞次定律是普遍適用的 既可判斷因磁場變化在閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向， 又可判

7、斷在磁場中運動的一段導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向(2) 右手定則只能判斷在磁場中運動的一段導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向三、楞次定律的應(yīng)用 問題設(shè)計 在長直通電導(dǎo)線附近有一閉合線圈 abcd，如圖 3 所示當(dāng)直導(dǎo)線中的電流強度 I 逐漸減小時，試判斷線圈中感應(yīng)電流的方向圖 3請從解答此題的實踐中， 總結(jié)出用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的具體思路答案 線圈 abcd 中感應(yīng)電流方向為順時針若要判定感應(yīng)電流方向， 需先弄清楚感應(yīng)電流的磁場方向 根據(jù)楞次定律“阻礙”的含義， 則要先明確原磁場的方向及其磁通量的變化情況3/123/12 要點提煉 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟：(1) 明確研究對象是哪一個閉

8、合電路(2) 明確原磁場的方向(3) 判斷閉合回路內(nèi)原磁場的磁通量是增加還是減少(4) 由楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向(5) 由安培定則判斷感應(yīng)電流的方向一、右手定則的應(yīng)用例 1 下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體 ab 在磁場中做切割磁感線運動的情景，導(dǎo)體 ab 上的感應(yīng)電流方向為 ab的是 ()解析 題中四圖都屬于閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線， 應(yīng)用右手定則判斷可得： A 中電流方向為 ab，B中電流方向為 ba，C 中電流沿 adcba方向， D中電流方向為 ba. 故選 A. 答案 A二、對楞次定律的理解例 2關(guān)于楞次定律，下列說法中正確的是()A感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的增強

9、B感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的減弱C感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的變化D感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化解析 楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，故選D.答案D三、楞次定律的應(yīng)用例 3 如圖 4 所示，一平面線圈用細桿懸于 P 點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動 已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置和位置時，順著磁場方向看去，線圈中感應(yīng)電流的方向分別為()圖 4A逆時針方向，逆時針方向B逆時針方向，順時針方向C順時針方向，順時針方向D順時針方向，逆時針方向解析線圈在位置時， 磁通量方向水平向右且在增加根據(jù)楞次定【20

10、19最新】精選教科版高中物理選修3-學(xué)案：第一章電磁感應(yīng)楞次定律律知，感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化， 所以感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)水平向左 根據(jù)安培定則知， 順著磁場方向看去，線圈中的感應(yīng)電流方向為逆時針方向 當(dāng)線圈第一次通過位置時，穿過線圈的磁通量方向水平向右且在減小根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向水平向右再根據(jù)安培定則，順著磁場方向看去，線圈中感應(yīng)電流的方向應(yīng)為順時針方向答案B針對訓(xùn)練 如圖 5 所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在勻強磁場中，將它從勻強磁場中勻速拉出，以下各種說法中正確的是()圖 5A向左和向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向相反B向左和向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電

11、流方向都是沿順時針方向C向左和向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時針方向D將圓環(huán)拉出磁場的過程中， 當(dāng)環(huán)全部處在磁場中運動時， 也有感應(yīng)電流產(chǎn)生答案B解析圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向， 取決于圓環(huán)中磁通量的變化情況，向左或向右將圓環(huán)拉出磁場的過程中，圓環(huán)中垂直紙面向里的磁感線的條數(shù)都要減少， 根據(jù)楞次定律可知， 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向與原磁場方向相同， 即都垂直紙面向里， 應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向沿順時針方向 圓環(huán)全部處在磁場中運動時，雖然導(dǎo)線做切割磁感線運動， 但環(huán)中磁通量不變，只有圓環(huán)離開磁場，環(huán)的一部分在磁場中，另一部分在磁場外時，環(huán)中磁通量才發(fā)生變化，環(huán)中才有感應(yīng)電流 B 選項

12、正確1( 對楞次定律的理解 ) 關(guān)于楞次定律，下列說法正確的是()A感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化B閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運動時，必受磁場阻礙作用C原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時， 感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向D感應(yīng)電流的磁場總是跟原磁場反向，阻礙原磁場的變化答案A解析感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，選項 A 正確；閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中平行磁感線運動時，不受5/125/12磁場阻礙作用，選項 B 錯誤；原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場反向， 選項 C錯誤；感應(yīng)電流的磁場當(dāng)原磁場增強時跟原磁場反向， 當(dāng)原磁場減弱時跟原

13、磁場同向， 選項 D錯誤2( 楞次定律的應(yīng)用 ) 如圖 6 所示，通電直導(dǎo)線 L 和平行直導(dǎo)線放置的閉合導(dǎo)體框 abcd，當(dāng)通電導(dǎo)線 L 運動時，以下說法正確的是()圖 6A當(dāng)導(dǎo)線 L 向左平移時，導(dǎo)體框abcd 中感應(yīng)電流的方向為abcdaB當(dāng)導(dǎo)線 L 向左平移時，導(dǎo)體框abcd 中感應(yīng)電流的方向為adcbaC當(dāng)導(dǎo)線 L 向右平移時 ( 未到達 ad) ，導(dǎo)體框 abcd 中感應(yīng)電流的方向為 abcdaD當(dāng)導(dǎo)線 L 向右平移時 ( 未到達 ad) ，導(dǎo)體框 abcd 中感應(yīng)電流的方向為 adcba答案AD解析 當(dāng)導(dǎo)線 L 向左平移時，閉合導(dǎo)體框 abcd 中磁場減弱，磁通量減少，abcd 回

14、路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的減少， 由于導(dǎo)線 L 在 abcd 中磁場方向垂直紙面向里， 所以 abcd 中感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)為垂直紙面向里，由安培定則可知感應(yīng)電流的方向為 abcda，選項 A 正確；當(dāng)導(dǎo)線 L 向右平移時，閉合電路 abcd 中磁場增強，磁通量增加， abcd 回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙原磁通量的增加，可知感應(yīng)電流的磁場為垂直紙面向外， 再由安培定則可知感應(yīng)電流的方向為 adcba，選項 D正確3( 楞次定律的應(yīng)用 ) 如圖 7 所示，在水平面上有一個閉合的線圈， 將一根條形磁鐵從線圈的上方插入線圈中，在磁鐵進入線圈的過程中，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流， 磁鐵會

15、受到線圈中電流的作用力，若從線圈上方俯視，關(guān)于感應(yīng)電流和作用力的方向， 以下判斷正確的是()圖 7A若磁鐵的 N 極向下插入，線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流B若磁鐵的 S 極向下插入，線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流C無論 N極向下插入還是S 極向下插入，磁鐵都受到向下的引力D無論 N極向下插入還是S 極向下插入，磁鐵都受到向上的斥力答案BD解析若磁鐵的 N 極向下插入，穿過線圈的磁通量增加， 磁場方向向下，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)磁場方向向上，由右手螺旋定則知，線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流， 故 A 錯誤；若磁鐵的 S極向下插入，【2019最新】精選教科版高中物理選修3-學(xué)案：第一章電磁感應(yīng)楞

16、次定律穿過線圈的磁通量增加，磁場方向向上，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)磁場方向向下，由右手螺旋定則知，線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，故 B 正確；通電線圈的磁場與條形磁鐵相似， 根據(jù)安培定則判斷可知，當(dāng) N極向下插入時，線圈上端相當(dāng)于 N極，當(dāng) S 極向下插入時，線圈上端相當(dāng)于 S 極，存在斥力，故 C錯誤， D正確導(dǎo)體與磁體的作用力也可以根據(jù)楞次定律的另一種表述判斷： 感應(yīng)電流的磁場總要阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對運動， 無論 N極向下插入還是 S極向下插入， 磁體與線圈的相對位置都在減小， 故磁體與線圈之間存在斥力 故 C錯誤， D正確所以選 B、D.4.( 右手定則的應(yīng)用 ) 如圖 8 所示，光滑

17、平行金屬導(dǎo)軌PP和 QQ，都處于同一水平面內(nèi)， P 和 Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中 現(xiàn)在將垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力 F 拉動導(dǎo)體棒 MN，以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是()圖 8A感應(yīng)電流方向是NMB感應(yīng)電流方向是MNC安培力水平向左D安培力水平向右答案AC解析 由右手定則知， MN中感應(yīng)電流方向是 NM，再由左手定則可知， MN所受安培力方向垂直導(dǎo)體棒水平向左， C正確，故選 A、C.題組一對楞次定律的理解1關(guān)于感應(yīng)電流，以下說法中正確的是()A感應(yīng)電流的方向總是與原電流的方向相反B感應(yīng)電流的方向總是與原電流

18、的方向相同C感應(yīng)電流的磁場總是阻礙閉合電路內(nèi)原磁場的磁通量的變化D感應(yīng)電流的磁場總是與原線圈內(nèi)的磁場方向相反答案C解析 由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙閉合電路內(nèi)部原磁場的磁通量的變化，故 C正確；如果原磁場中的磁通量是增大的，則感應(yīng)電流的磁場就與它相反， 來消弱它的增大， 如果原磁場中的磁通量是減小的，則感應(yīng)電流的磁場就與它相同， 來阻礙它的減小， 故 A、B、D錯誤7/127/122根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場一定是()A與引起感應(yīng)電流的磁場反向B阻止引起感應(yīng)電流的磁通量變化C阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化D使電路磁通量為零答案C解析由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起它的原

19、磁通量的變化具體來說就是“增反減同”因此 C正確題組二楞次定律的應(yīng)用3矩形導(dǎo)線框 abcd 與長直導(dǎo)線 MN放在同一水平面上， ab 邊與 MN平行，導(dǎo)線 MN中通入如圖 1 所示的電流，當(dāng) MN中的電流增大時，下列說法正確的是 ()圖 1A導(dǎo)線框 abcd 中沒有感應(yīng)電流B導(dǎo)線框 abcd 中有順時針方向的感應(yīng)電流C導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向左D導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向右答案D解析直導(dǎo)線中通有向上均勻增大的電流，根據(jù)安培定則知， 通過線框的磁場方向垂直紙面向里，且均勻增大， 根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的方向為逆時針方向故A、B錯誤根據(jù)左手定則知，ab 邊所受安培力方向水平向右，

20、 cd 邊所受安培力方向水平向左， 離導(dǎo)線越近，磁感應(yīng)強度越大， 所以 ab 邊所受的安培力大于cd 邊所受的安培力， 則線框所受安培力的合力方向水平向右，故C錯誤， D正確故選 D.4. 如圖 2 所示，AOC是光滑的金屬軌道， AO沿豎直方向， OC沿水平方向，PQ是一根金屬直桿立在軌道上， 直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動，運動過程中 Q端始終在 OC上，空間存在著垂直紙面向外的勻強磁場， 則在 PQ桿滑動的過程中， 下列判斷正確的是()圖 2A感應(yīng)電流的方向始終是PQB感應(yīng)電流的方向先是由PQ，后是由 QPCPQ受磁場力的方向垂直于桿向左DPQ受磁場力的方向先垂直于桿向右，后垂

21、直于桿向左答案B【2019最新】精選教科版高中物理選修3-學(xué)案：第一章電磁感應(yīng)楞次定律解析在 PQ桿滑動的過程中，桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形 POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷 B 項對， A 項錯再由 PQ中電流方向及左手定則可判斷 C、D項錯誤，故選 B.5. 如圖 3 所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管，則電路中 ()圖 3A始終有感應(yīng)電流自a 向 b 流過電流表 GB始終有感應(yīng)電流自b 向 a 流過電流表 GC先有 aGb方向的感應(yīng)電流，后有 bGa方向的感應(yīng)電流D將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流答案C解析 當(dāng)條形磁鐵進入螺線管時， 閉合線圈中的磁通量增加，

22、 當(dāng)條形磁鐵穿出螺線管時， 閉合線圈中的磁通量減少， 由楞次定律可知 C正確6. 如圖 4 所示，金屬環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場， 磁場方向垂直紙面向里當(dāng)磁感應(yīng)強度逐漸增大時，內(nèi)、外金屬環(huán)中感應(yīng)電流的方向為()圖 4A外環(huán)順時針，內(nèi)環(huán)逆時針B外環(huán)逆時針，內(nèi)環(huán)順時針C內(nèi)、外環(huán)均為逆時針D內(nèi)、外環(huán)均為順時針答案B解析 首先明確研究的回路由外環(huán)和內(nèi)環(huán)共同組成， 回路中包圍的磁場方向垂直紙面向里且內(nèi)、 外環(huán)之間的磁通量增加 由楞次定律可知兩環(huán)之間的感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，垂直于紙面向外，再由安培定則判斷出感應(yīng)電流的方向是：外環(huán)沿逆時針方向，內(nèi)環(huán)沿順時針方向，故選項B 正確7. 如圖 5 所示

23、，一對大磁極，中間處可視為勻強磁場，上、下邊緣處為非勻強磁場，一矩形導(dǎo)線框 abcd 保持水平，從兩磁極間中心上方某處開始下落，并穿過磁場，則()圖 5A線框中有感應(yīng)電流，方向是先abcda后 dcbad9/129/12B線框中有感應(yīng)電流，方向是先dcbad后 abcdaC受磁場的作用，線框要發(fā)生轉(zhuǎn)動D線框中始終沒有感應(yīng)電流答案D解析由于線框從兩極間中心上方某處開始下落，根據(jù)對稱性知， 下落過程中穿過線框abcd 的磁通量始終是零， 沒有變化，所以始終沒有感應(yīng)電流，因此不會受磁場的作用故選項D正確8. 如圖 6 所示，金屬線框與直導(dǎo)線 AB在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有電流 I ，將線框由位置 1

24、 拉至位置 2 的過程中，線框的感應(yīng)電流的方向是 ()圖 6A先順時針，后逆時針，再順時針B始終順時針C先逆時針，后順時針，再逆時針D始終逆時針答案C解析 在靠近直導(dǎo)線直到處于中間位置的過程中， 磁通量先增大后減小，原磁場方向垂直紙面向里， 感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)先垂直紙面向外后垂直紙面向里， 由右手螺旋定則可判斷電流方向為先逆時針后順時針，同理當(dāng)處于中間位置到線框全穿過直導(dǎo)線的過程中， 感應(yīng)電流方向為順時針， 當(dāng)遠離導(dǎo)線的過程中，感應(yīng)電流方向為逆時針，故選C.9如圖 7 所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、 強大的直流電流 現(xiàn)用一閉合的檢測線圈 ( 線圈中串有靈敏的檢流計，圖中未畫出 ) 檢測此通電直導(dǎo)線的位置，若不考慮地磁場的影響， 在檢測線圈位于水平面內(nèi)， 從距直導(dǎo)線很遠處由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠處的過程中，俯視檢測線圈，其中的感應(yīng)電流的方向是()圖 7A先順時針后逆時針B先逆時針后順時針C先逆時針后順時針，然后再逆時針D先順時針后逆時針，然后再順時針答案C【2019最新】精選教科版高中物理選修3-學(xué)案：第一章電磁感應(yīng)楞次定律解析根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍