第二章電磁感應

第1節楞次定律

本節課是是本章的教學的重點和難點。本節課是以其中一個實驗為研究對象進一步探究感應電流的

方向，在探究過程中所涉及的因素很多，如原磁場的方向、磁通量變化、線圈的繞向、感應電流方

向和感應電流的磁場方向，關系復雜，而且它們之間關系隱蔽，邏輯性和概括性很強，對高中二年

級的學生來講，學習起來有一定的難度。

物理觀念：理解楞次定律的內容及實質.

科學思維：能運用楞次定律判斷感應電流的方向，解答有關問題

科學探究：體驗楞次定律實驗探究過程

科學態度與責任：感受科學家對規律的研究過程，學習他們對工作嚴肅認真不怕困難的科學態度。

1、教學重點：理解楞次定律的內容及實質，掌握利用楞次定律解決問題的方法

2、教學難點：引導學生分析實驗數據，發現以感應電流的磁場作為“中介”來確定感應電流的方向

線圈、磁鐵、電流計、導線若干、多媒體課件等

知識回顧：

感應電流的產生條件是什么？

只要使閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就會有感應電流產生.

（1）電路閉合

（2）磁通量發生變化

設置情景，引入課題

神奇的銅管

教師拿出一根銅管和一個小磁鐵和鐵塊，請兩位同學上臺表演接物游戲，讓男同學接住從銅管

穿過的鐵塊，男同學接不住，然后把鐵塊偷偷換成強磁鐵，讓女同學去接住從銅管穿過的磁鐵，結

果女同學很輕易就接住了

教師提問：為什么男同學接不住而女同學可以接住？

引導學生思考。

最后老師揭開謎底

教師提問：為什么磁鐵通過銅管會變慢，如何解釋這個現象？要解釋這些讓我們進入本堂課的

學習

我們可以將銅管看成是無數匝線圈，現在進入我們今天的探究

猜想與假設：

在關于電磁感應的實驗中，也許你已經注意到，不同情況下產生的感應電流的方向是不同的。

那么，感應電流的方向由哪些因素決定?遵循什么規律?下面通過實驗來探究這個問題。

一、影響感應電流方向的因素

實驗準備

1、確定線圈的繞向

2、確定電表指針的偏轉和電流方向的關系

實驗探究

實驗1：找出電流表中指針偏轉方向和電流方向的關系

結論：電流從哪側接線柱流入，指針就向哪一側偏。

實驗2：

上面的實驗用簡單的圖表示為：

學生開始實驗，教師在教室巡視并對實驗進行指導，對學生的結論進行啟發提示。

教師提問：從剛才的探究實驗中可以得出怎樣的結論？

選擇典型的小組代表進行展示并鼓勵

學生可能的實驗結論：N極向下插入或S極向上抽出時，感應電流方向相同；N極向上抽出或

S極向下插入時，感應電流方向相同。（可能）

教師啟發引導：嘗試用更有代表性的語言描述

這個結論大體可以描述磁通量變化和感應電流方向的關系，但是有沒有更簡潔和更具有普遍意

義的描述，引導學生換一個角度思考這個問題，帶領學生找到“中介”感應電流的磁場，讓學生在

表格中記錄感應電流的磁場方向。

通過上面的探究對比，大家可以得出怎樣的結論？

引導學生得出結論：磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向相反；磁通量減少時，感應

電流的磁場方向與原磁場方向相同。

教師引導學生分析感應電流的磁場對原磁通量的變化的作用，引導學生從阻礙的角度對它進行

理解。

三、楞次定律

教師簡單介紹楞次的生平，引導學生學習楞次敏銳的察覺能力和堅持不懈的精神。

1、內容：

感應電流具有這樣的方向，即感應電流產生的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。

引導學生欣賞物理規律的簡潔美。

教師提問：在楞次定律中大家覺得關鍵詞是什么？阻礙變化

2、對楞次定律的理解

教師啟發引導：如何理解“阻礙”“變化”的含義：

（1）誰在阻礙誰的變化？感應電流的磁場阻礙原磁通量的變化。

（2）如何阻礙？當磁通量增加時，阻礙磁通量增加；當磁通量減少時，阻礙磁通量減少。

帶領學生最終總結出“增反減同”

（3）能否阻止？延緩了增加和減少磁通量的時間。

楞次定律符合能量守恒定律

從楞次定律可知，感應電流總要阻礙磁鐵相對于螺線管的運動。

當把磁鐵移進螺線管時，外力要克服磁鐵和螺線管間的斥力做功，消耗機械能，產生的電能是從機

械能轉化而來的。

當讓磁鐵離開螺線管時，外力要克服磁鐵和螺線管間的引力做功，消耗機械能，產生的電能是從機

械能轉化而來的。

※判斷感應電流方向的步驟：

①明確原磁場方向

②明確穿過閉合電路磁通量是增加還是減少

③根據楞次定律確定感應電流的磁場方向

最后：利用安培右手定則判斷感應電流方向

【例題1】法拉第最初發現電磁感應現象的實驗如圖所示，軟鐵環上繞有M、N兩個線圈，當M線

圈電路中的開關斷開的瞬間，線圈N中的感應電流沿什么方向？

【例題2】如圖2.1-5所示，在通有電流I的長直導線附近有一個矩形線圈ABCD，線圈與導線始終

在同一個平面內。線圈在導線的一側，垂直于導線左右平移時，其中產生了A→B→C→D→A方向

的電流。已知距離載流直導線較近的位置磁場較強。請判斷：線圈在向哪個方向移動？

練：通電直導線與矩形線圈在同一平面內，當線圈遠離導線時，判斷線圈中感應電流的方向.

如圖所示，當條形磁鐵突然向閉合銅環運動時，銅環里產生的感應電流的方向怎樣？銅環運動情況

怎樣？

楞次定律表述二：“來拒去留”

思考與討論

如圖，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？

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？

3.感應電流的磁場應該是沿哪個方向的？

4.導體棒CD中的感應電流是沿哪個方向的？

三、右手定則

1、右手定則:伸開右手,使拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內;讓磁感線從掌心進

入,拇指指向導體運動的方向,四指所指的方向就是感應電流的方向.

2、適用范圍:閉合電路一部分導體切割磁感線產生感應電流.

楞次定律與右手定則的比較

判斷“力”用“左手”,判斷“電”用“右手”

“四指”和“手掌”的放法和意義是相同的，唯一不同的是拇指的意義.

課堂練習

1、如圖所示，當滑動變阻器R的滑片向右滑動時，則流過R′的電流方向是_____。

2.兩平行長直導線都通以相同電流，線圈abcd與導線共面，當它從左到右在兩導線之間移動時，其

感應電流的方向如何?

線圈所在空間內的磁場分布如圖，

當線圈從左往右運動時，穿過它的磁通量先減小，原磁場方向為垂直紙面向里，所以感應磁場方向

為垂直紙面向里，由安培定則可知，感應電流方向為順時針方向；

后來磁通量又逐漸增大，原磁場方向為垂直紙面向外，所以感應磁場方向為垂直紙面向里，由安培

定則可知，感應電流方向為順時針方向。

線圈中感應電流的方向始終為順時針方向

3、如圖所示，勻強磁場B中，放置一水平光滑金屬框架，有一根金屬棒ab與導軌接觸良好，在外

力F的作用下勻速向右運動，分析此過程中能量轉化的情況。

1、由右手定則判定ab棒上感應

電流的方向應由b

2、由左手定則判斷ab在磁場中受到的安培力的方向是水平向左的。

外力做正功，消耗外界能量，完全用來克服安培力做功，轉化成閉合回路中的電能，最后轉化成內

能。

同學們還記得我們上課之前做了一個游戲，通過本節課的學習，誰來分析一下：磁鐵為何緩慢下落？

總結

1.楞次定律：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。

2.理解應用：“增反減同”

3.楞次定律表述二