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第二章 电磁感应
人教版（2019）选修 第二册
2.1 楞次定律
1.探究影响感应电流方向的因素,理解楞次定律。
2.能用能量的观点解释楞次定律。
3.知道右手定则，并能用右手定则判断导线切割磁感线产生的感应电流的方向。
学习目标
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，电流表的指针发生了偏转，但两种情况下偏转的方向不同，这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与哪些因素有关？
导入新课
任务一、实验：影响感应电流方向的因素
右进右偏
左进左偏
检流计
线圈
实验检测：电流表指针偏转方向和电流方向的关系
活动1：重温实验，大胆猜想
1.器材
检流计、线圈、条形磁铁、导线、干电池（1节）
鉴别线圈中导线的绕向
俯视图：
电流上行，逆时针
电流下行，顺时针
实验项目 插入N极 插入S极 抽出N极 抽出S极
电流方向（俯视）
感应电流Ii的方向
原磁场B0方向
磁通量 的变化（ 增、 减）
猜想与假设
2.实验过程
顺时针
逆时针
顺时针
逆时针
活动2：分析问题，收集证据
⑴对比甲、乙，穿过线圈的磁通量都在 （增大或减小），磁场的方向 ，（相同或不同），感应电流的方向 （相同或相反）。
⑵对比甲、丙，穿过线圈甲的磁通量在 （增大或减小），穿过线圈丙的磁通量在 （增大或减小），磁场的方向 ，（相同或不同），感应电流的方向 （相同或相反）。
⑶对比甲、丁，感应电流的方向 （相同或相反），穿过甲线圈的磁通量 （增大或减小），穿过丁线圈的磁通量 （增大或减小），磁场的方向 ，（相同或不同）。
1.初步分析
2.转换分析思路
选择磁极的磁场和感应电流的磁场进行分析
增大
减小
不同
相同
增大
不同
相反
增大
减小
相同
相反
顺序 线圈内磁通量变化时的情况 原磁场B0 方向 感应电流方向 （俯视） 感应电流 磁场B感方向 规律
甲 逆时针
乙 顺时针 丙 顺时针
丁 逆时针 减少，B感与B0同向
增加，B感与B0反向
增加
减少
减少
增加
向上
向下
向上
向下
向下
向下
向上
向上
分析
2.理解
1.内容：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。
闭合导体回路
原磁场磁通量的变化
感应电流
产生
产生
阻碍
感应电流的磁场
（中间量）
“感应电流的磁场”
“引起感应电流的磁通量的变化”
反抗“变大”，反抗“变小”，“增反减同”
“不能”
任务二、楞次定律
⑷能否阻止？
⑵阻碍什么？
⑶如何阻碍？
⑸为何阻碍？
⑴谁在阻碍？
为何阻碍？
结论：阻碍过程中体现了能量转化和守恒定律，在阻碍过程中其他形式的能转化为电能。
磁极插入线圈——推力推动磁极做功
磁极抽离线圈——拉力拉动磁极做功
分析
机械能→电能
机械能→电能
N
S
S
N
3.从导体与磁极的相对运动看楞次定律
靠近时,阻碍靠近
远离时,阻碍远离
N
S
v
课本P26《思考与讨论》要求解释发生的现象。
N
S
v
F安
F安
F安
F安
磁极与线圈相对运动，感应电流的作用：
简称：来拒去留
楞次定律可描述为阻碍物体间的相对运动。
总结
从导体与磁极的相对运动看：
楞次定律的表述2：
感应电流总要阻碍相对运动
演示
从导体与磁极的相对运动看楞次定律
例题1 软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？
例题2 在通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈ABCD。线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了ABCDA方向的电流。已知距载流直导线较近的位置磁场较强。
请判断：线圈在向哪个方向移动？
增减
B原方向
安培定则
I感方向
B感方向
楞次定律
（增反减同）
增、减：指 增减
反、同：指B感与B原反向、同向
从磁通量变化来看，楞次定律可表达为：增反减同
明确研究的闭合电路
小结：楞次定律结合安培定则判断感应电流方向步骤
如图，假定导体棒CD向右运动。导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的？
任务三、右手定则
活动1：
v
感应电流方向
穿过手心
导线运动方向
四指
磁感线
大拇指
活动2：闭合电路的部分导体切割磁感线时，感应电流方向判定：
右手定则
楞次定律 右手定则
研究对象
适用范围
应用
联系 用于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便。
整个闭合导体回路
闭合导体回路中，做切割磁感线运动的那部分导体。
一切电磁感应现象
普遍适用
只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况。
用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便。
右手定则是楞次定律的特例
楞次定律与右手定则的比较
练习1 如图所示，导线AB与CD平行。是判断在闭合与断开开关S时，导线CD中感应电流的方向。
G
D
C
B
A
S
E
练习2 金属框CDEF内存在如图所示的磁场。当导体AB向右移动时，请用楞次定律判断ABCD和ABFE两个电路中感应电流的方向。
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
A
B
C
D
E
F
v
说明：切割磁感-线的那部分导体，是闭合电路的电源。
练习3 两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F 作用下向右运动时，下列正确的是(　)
A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C．磁场对导体棒CD的作用力向左
D．磁场对导体棒AB的作用力向左
√
√
无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断。
“电生磁”或“磁生电”均用右手判断。
解析
1.楞次定律的内容
从磁通量变化的角度看：
感应电流总要阻碍磁通量的变化
从导体和磁极的相对运动的角度看：
感应电流总要阻碍相对运动
2.楞次定律中“阻碍”的含意
不是阻止；可理解为“增反、减同”，
“结果”反抗“原因”
感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果。
课堂小结
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