1、成才之路 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修3-2 第四章 电磁感应成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 电磁感应 第四章 第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 第三节 楞次定律第四章 第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 学习目标定位 1课堂情景切入 2知识自主梳理 3重点难点突破 4考点题型设计 5课 时 作 业 8易错案例剖析 6课堂知识构建 7第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 学习目标定位第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 在实验
2、探究的基础上，理解楞次定律知道楞次定律符合能量守恒能灵活应用楞次定律解答有关问题第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 课堂情景切入第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 在电磁感应现象中，大家是否注意到在不同的情况下感应电流的方向是不同的(如图所示)，感应电流的方向取决于哪些因素？究竟怎样判断感应电流的方向呢？第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 知识自主梳理第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 1实验探究将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈，
3、如图所示，记录感应电流的方向。探究感应电流的方向第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 2分析归纳(1)线圈内磁通量增加时(图甲、乙)(2)线圈中磁通量减少时(图丙、丁)图号 磁场方向感应电流方向(俯视)感应电流的磁场方向归纳总结甲_逆时针_感应电流的磁场_磁通量的增加乙_顺时针_图号 磁场方向感应电流方向(俯视)感应电流的磁场方向归纳总结丙_顺时针_感应电流的磁场_磁通量的减少丁_逆时针_向下向上向上向下阻碍向下向下向上向上阻碍第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 3.实验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_(
4、A.相同 B相反)；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_(A.相同 B相反)。BA第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 楞次定律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_。2另一种表达感应电流的效果，总是要_产生感应电流的原因。阻碍磁通量的变化反抗第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 1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_。让磁感线从_进入，并使拇指指向_的方向，这时_的方向就是感应电流的方向。2适用情况适用于闭合电路部分导体_产生感应电流的情况。右手定则垂直平面内
5、手心导线运动四指所指切割磁感线第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 重点难点突破第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 一、对楞次定律的理解1因果关系楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 2对楞次定律中“阻碍”的理解谁阻碍谁 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
6、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第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 特别提醒：楞次定律中的“阻碍”作用，正是能的转化和守恒定律的反映，在克服这种阻碍的过程中，其他形式的能转化为电能。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 3楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：(1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”；(2)阻碍相对运动“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋
7、势“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”。特别提醒：如果问题不涉及感应电流的方向，则用楞次定律的推广含义进行研究，可以使分析问题的过程简化。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 4楞次定律与右手定则的比较名称比较项目 楞次定律右手定则研究对象整个闭合回路闭合电路中切割磁感线运动的部分导体适用范围适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 5楞次定律的使用步骤第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 (辽宁葫芦岛市20
8、142015学年高二下学期期末)如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流，下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是导学号 12220024()第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 答案：D解析：A.在磁铁S极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故A错误；B.在磁铁S极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时
9、针方向，故B错误；C.在磁铁N极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故C错误；D.在磁铁N极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故D正确。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 二、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已知条件已知切割运动方向和磁场方向已知电流方向和磁场方向图例因果关系运动电流电流运动应用实例发电机
10、电动机第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 如图所示，导体AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通，当导体棒AB向左移动时 导学号 12220025()第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 AAB中感应电流的方向为A到BBAB中感应电流的方向为B到ACCD向左移动DCD向右移动答案：AD解析：由右手定则可判断AB中感应电流AB，CD中电流CD，由左手定则可判定CD受到向右的安培力作用而向右运动。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 三、“一定律三定则”的应用技巧1应用现象与规
11、律比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁部分导体做切割磁感线运动右手定则感应闭合回路磁通量变化楞次定律第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 2应用技巧无论是“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。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 如图所示，在一根较长的铁钉上，用漆包线绕两个线圈 A和 B。将线圈 B 的两端与直导线 CD 相连，将 CD 平放在阴极射线管正下方和静止的小磁针的正上方，与小磁针和射线管平行。试判断合上开关的瞬
12、间，阴极射线和小磁针 N 极的偏转情况？线圈 A 中电流稳定后，阴极射线和小磁针又怎样偏转？导学号 12220026第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 答案：在开关合上的瞬间，阴极射线向下偏转，小磁针的N极向纸内偏转；当线圈A内的电流稳定以后，阴极射线不偏转，小磁针又回到原来的位置。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 解析：在开关合上的瞬间，线圈A内有了由小变大的电流，根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场。由楞次定律可知，线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加，即线圈B内
13、感应电流的磁场方向是向左的。由安培定则可判断出线圈B内感应电流流经CD时的方向是由C到D。再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方是垂直于纸面向里，上方是垂直纸面向外，因此，阴极射线向下偏转，小磁针N极应该向纸内偏转。线圈A内电流稳定后，CD内不再有感应电流，所以，阴极射线不偏转，小磁针又回到原来位置。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 考点题型设计第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 应用楞次定律判定感应电流的方向如图所示，在水平地面上有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流。现用
14、一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏的检流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是 导学号 12220027()第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 A先顺时针后逆时针B先逆时针后顺时针C先逆时针后顺时针，然后再逆时针D先顺时针后逆时针，然后再顺时针解析：根据通电直导线周围磁感线的特点，检测线圈由远处移至直导线正上方时，穿过线圈的磁场有向下的分量，磁通量先增加后减小，由楞次定律和安培定则，线圈中的电流方向先逆时针
15、后顺时针，当检测线圈由直导线正上方移至远处时，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先增加后减小，由楞次定律和安培定则，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针。所以C正确。答案：C第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 (安徽黄山市 20142015 学年高二上学期期末)匀强磁场垂直穿过一个弹性圆形线框，由于某种原因，在线框中产生顺时针方向的 感应电流，如图所示则 以下说法正确的 是导学号 12220028()第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 A.若磁场方向垂直线框向里，则可能是此磁场的磁感应强度在增强B.若磁场方向垂直线框向里，则可能是弹性
16、线框面积增大C.若磁场方向垂直线框向外，且可能是此磁场的磁感应强度在减弱D.若磁场方向垂直线框向外，则可能是弹性线框面积增大答案：D第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 解析：A.若磁场方向垂直线框向里，当磁感应强度增大时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流沿逆时针方向，故A错误；B.若磁场方向垂直线框向里，当弹性线框面积增大时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流沿逆时针方向，故B错误；C.若磁场方向垂直线框向外，当磁感应强度减弱时，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流沿逆时针方向，故C错误；D.若磁场方向垂直线
17、框向外，当弹性线框面积扩大时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流沿逆顺针方向，故D正确。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 右手定则的应用(南师附中 20142015 学年高二检测)如图所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片 A、O 分别与金属盘的边缘和转动轴接触。若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是导学号 12220029()第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 A电阻R中有QRP方向的感应电流B电阻R中有PRQ方向的感应电流C穿过圆盘的磁通量始终没有变化，
18、电阻R中无感应电流D调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 解析：对圆盘来说，从圆心到边上边缘可以理解成为有无数根辐向分布的导体，每根导体都与负载电阻R构成闭合电路，每根导体都处在蹄形磁铁形成的磁场中，当圆盘按图示方向转动时，根据右手定则，可知产生由圆心到边缘的感应电流，即电阻R中有PRQ方向的感应电流，故A、C错B正确；当调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，根据右手定则，可判定R中感应电流的方向不变，D错误。答案：B第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2
19、下图表示闭合电路中的一部分导体 ab 在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由 a 到 b 的感应电流的是导学号 12220030()第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 答案：A解析：题目中导体做切割磁感线运动，先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流，再应用右手定则判断感应电流方向。由右手定则可判定A中ab中电流由a向b，B中由b向a，C中由b向a，D中由b向a，故A正确。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 AP、Q将相互靠拢BP、Q将相互远离C磁铁的加速度仍为gD磁铁的加速度小于g楞次定律的推广应用如图所示，光滑固定导轨
20、 M、N 水平放置，两根导体棒 P、Q 平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时 导学号 12220031()第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 解析：方法一：假设磁铁的下端为N极，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可判断感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可判断出回路中感应电流方向为逆时针方向。再根据左手定则可判断P、Q所受的安培力的方向，安培力使P、Q相互靠拢。由于回路所受的安培力的合力向下，根据牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g。若磁铁的下端为S极，根据类似的分析可以得出相同的结果，所以A、D选项正确。第四
21、章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 方法二：根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题的“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，根据“增缩减扩”和“来拒去留”，可知P、Q将相互靠近且磁铁的加速度小于g。答案：AD第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 A同时向左运动，两环间距变大B同时向左运动，两环间距变小C同时向右运动，两环间距变大D同时向右运动，两环间距变小(潍坊市 20142015 学年高二下学期五校联考)如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光
22、滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态。当条形磁铁的 N 极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是 导学号 12220032()第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 答案：B解析：将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中，两个环中均产生感应电流。根据楞次定律，感应电流的效果是阻碍与磁体间的相对运动，所以两环均向左运动。又因为两铝环中的感应电流方向相同，两铝环相互吸引，因而两铝环间距离要减小，选项B正确。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 探究应用某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后，自己制作了一个手动手电筒。右图是手电筒的简单结构示意图，左右两
23、端是两块完全相同的条形磁铁，中间是一根绝缘直杆，由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动，线圈两端接一灯泡，晃动手电筒时线圈也来回滑动，灯泡就会发光，其中 O 点是两磁极连线的中点，a、b 两点关于 O 点对称。导学号 12220033第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 (1)试分析其工作原理。(2)灯泡中的电流方向是否变化。解析：(1)线圈来回滑动时，穿过线圈的磁通量不断变化，线圈中产生感应电流，灯泡发光。(2)线圈由a滑至b过程中，磁场方向向左，穿过线圈的磁通量先减小后增加，根据楞次定律，灯泡中电流方向先由右向左，后由左向右同样可判断线圈由b滑至a
24、过程中，灯泡中电流方向先由右向左，后由左向右。所以线圈中电流方向不断变化。答案：(1)见解析(2)变化第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 下图为我国某中学一教室墙上有一朝南的窗户，窗高为 1.2m，宽 0.75m，边缘部分是不锈钢材质。已知该处地磁场的磁感强度的水平分量为 5105T，则穿过该窗框平面的磁通量为_Wb；当把钢窗左侧向内拉开(如图所示)时，窗框中的感应电流方向是_。(从拉窗人的角度来看是“顺时针”还是“逆时针”)导学号 12220034第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 答案：4.5105 逆时针解析：BS51051
25、.20.75Wb4.5105Wb由楞次定律可判当把钢窗向内拉开时，钢窗框中感应电流的方向沿逆时针。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 易错案例剖析第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 易错点：对电磁感应现象理解不透彻导致错误案例：如图甲所示，A、B 两绝缘金属环套在同一铁芯上，A 环中电流 iA随时间 t 的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是 导学号 12220035()第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 At1时刻，两环作用力最大Bt2和t3时刻，两环相互吸引Ct2时刻两环相互吸引，t3时刻两环
26、相互排斥Dt3和t4时刻，两环相互吸引易错分析：本题易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项错误原因A认为t1时刻A中电流最大，B中产生感应电流也最大，因而误选A项。C未认清t3时刻A电流减小，A环中磁场减弱，误认为A、B两环相互排斥而误选C项。第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 正确解答：t1时刻B环中感应电流为零，故两环作用力为零，则A错误；t2时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环同向的电流使二者相互吸引，同理，t3时刻也应相互吸引，故B正确、C错误；t4时刻A环中电流为零，两环无相互作用，故D错误。正确答案：B第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 课堂知识构建第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 第四章 3成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-2 课 时 作 业（点此链接）
