微型專題1楞次定律的應(yīng)用第四章電磁感應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.2.理解安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律的區(qū)別.內(nèi)容索引重點探究啟迪思維 探究重點達標(biāo)檢測檢測評價 達標(biāo)過關(guān)重點探究一、楞次定律的重要結(jié)論1.“增反減同增反減同”法法感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量(原磁場磁通量)的變化.(1)當(dāng)原磁場磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反.(2)當(dāng)原磁場磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同.口訣記為“增反減同”.例例1如圖1所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中位置經(jīng)過位置到位置，位置和位置都很接近位置，這個過程中線圈的感應(yīng)電流 A.沿abcda流動B.沿dcbad流動C.先沿abcda流動，后沿dcbad流動D.先沿dcbad流動，后沿abcda流動圖1答案解析解析解析由條形磁鐵的磁場分布可知，線圈在位置時穿過閉合線圈的磁通量最小，為零，線圈從位置到位置，從下向上穿過線圈的磁通量在減少，線圈從位置到位置，從上向下穿過線圈的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是abcda.2.“來拒去留來拒去留”法法由于磁場與導(dǎo)體的相對運動產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與磁場間有力的作用，這種力的作用會“阻礙”相對運動.口訣記為“來拒去留”.解析解析當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運動時，穿過銅環(huán)的磁通量增加，為阻礙磁通量的增加，銅環(huán)遠離磁鐵向右運動，故選A.例例2如圖2所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是A.向右擺動B.向左擺動C.靜止D.無法判定圖2答案解析3.“增縮減擴增縮減擴”法法就閉合電路的面積而言，收縮或擴張是為了阻礙穿過電路的原磁通量的變化.若穿過閉合電路的磁通量增加，面積有收縮趨勢；若穿過閉合電路的磁通量減少，面積有擴張趨勢.口訣記為“增縮減擴”.說明：此法只適用于回路中只有一個方向的磁感線的情況.例例3如圖3所示，在載流直導(dǎo)線旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩個可自由滑動的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增大時，導(dǎo)體ab和cd的運動情況是 A.一起向左運動B.一起向右運動C.ab和cd相向運動，相互靠近D.ab和cd相背運動，相互遠離圖3答案解析解析解析由于在閉合回路abdc中，ab和cd電流方向相反，所以兩導(dǎo)體運動方向一定相反，排除A、B；當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增大時，穿過閉合回路的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流總是阻礙穿過回路的磁通量的變化，所以兩導(dǎo)體相互靠近，減小面積，達到阻礙磁通量增大的目的.故選C.4.“增離減靠增離減靠”法法當(dāng)磁場變化且線圈回路可移動時，由于磁場增強使得穿過線圈回路的磁通量增加，線圈將通過遠離磁體來阻礙磁通量增加；反之，由于磁場減弱使線圈中的磁通量減少時，線圈將靠近磁體來阻礙磁通量減少.口訣記為“增離減靠”.例例4如圖4所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行，當(dāng)開關(guān)S接通瞬間，兩銅環(huán)的運動情況是A.同時向兩側(cè)推開B.同時向螺線管靠攏C.一個被推開，一個被吸引，但因電源正負 極未知，無法具體判斷D.同時被推開或同時向螺線管靠攏，但因電 源正負極未知，無法具體判斷圖4答案解析解析解析開關(guān)S接通瞬間，小銅環(huán)中磁通量從無到有增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的增加，則兩環(huán)將同時向兩側(cè)推開.故A正確.安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的適用場合如下表.二、“三定則一定律”的綜合應(yīng)用比較項目安培定則左手定則右手定則楞次定律適用場合電流周圍的磁感線方向判斷通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力方向判斷導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向判斷回路中磁通量變化時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向綜合運用這幾個規(guī)律的關(guān)鍵是分清各個規(guī)律的適用場合，不能混淆.例例5(多選)如圖5所示裝置中，cd桿光滑且原來靜止.當(dāng)ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動(導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大)圖5A.向右勻速運動 B.向右加速運動C.向左加速運動 D.向左減速運動答案解析解析解析ab桿向右勻速運動，在ab桿中產(chǎn)生恒定的電流，該電流在線圈L1中產(chǎn)生恒定的磁場，在L2中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以cd桿不動，故A錯誤；ab桿向右加速運動，根據(jù)右手定則，知在ab桿上產(chǎn)生增大的由a到b的電流，根據(jù)安培定則，在L1中產(chǎn)生方向向上且增強的磁場，該磁場向下通過L2，由楞次定律，cd桿中的電流由c到d，根據(jù)左手定則，cd桿受到向右的安培力，向右運動，故B正確；同理可得C錯誤，D正確.總結(jié)提升總結(jié)提升幾個規(guī)律的使用中，要抓住各個對應(yīng)的因果關(guān)系：1.因電而生磁(IB)安培定則2.因動而生電(v、BI)右手定則3.因電而受力(I、BF安)左手定則感應(yīng)電流的產(chǎn)生并不是創(chuàng)造了能量.導(dǎo)體做切割磁感線運動時，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流受到安培力作用，導(dǎo)體克服安培力做功從而實現(xiàn)其他形式的能向電能的轉(zhuǎn)化，所以楞次定律的“阻礙”是能量轉(zhuǎn)化和守恒的體現(xiàn).三、能量的角度理解楞次定律例例6如圖6所示，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始水平下落，在下落過程中，下列判斷正確的是圖6A.金屬環(huán)在下落過程中的機械能守恒B.金屬環(huán)在下落過程中動能的增加量 小于其重力勢能的減少量C.金屬環(huán)的機械能先減小后增大D.磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力答案解析解析解析金屬環(huán)在下落過程中，磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)受到磁場力的作用，機械能不守恒，A錯誤.由能量守恒，金屬環(huán)重力勢能的減少量等于其動能的增加量和在金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能之和，B正確.金屬環(huán)下落的過程中，機械能不停地轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑱C械能一直減少，C錯誤.當(dāng)金屬環(huán)下落到磁鐵中央位置時，無感應(yīng)電流，環(huán)和磁鐵間無作用力，磁鐵對桌面的壓力大小等于磁鐵的重力，D錯誤.達標(biāo)檢測解析解析在接通電源的瞬間，通過B環(huán)的電流從無到有，電流產(chǎn)生的磁場從無到有，穿過A、C兩環(huán)的磁通量從無到有，A、C兩環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻礙原磁通量的變化，為了阻礙原磁通量的增加，A、C兩環(huán)都被B環(huán)排斥而遠離B環(huán)，故A、C、D錯誤，B正確.1.(楞次定律的重要結(jié)論楞次定律的重要結(jié)論)如圖7所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個金屬環(huán)，其中B接電源.在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)A.都被B吸引 B.都被B排斥C.A被吸引，C被排斥 D.A被排斥，C被吸引圖7答案解析12345解析解析根據(jù)楞次定律可知：當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直自由落下時，閉合鋁環(huán)內(nèi)的磁通量增大，因此鋁環(huán)面積應(yīng)有收縮的趨勢，同時有遠離磁鐵的趨勢，故增大了和桌面的擠壓程度，從而使鋁環(huán)對桌面壓力增大，故B項正確.2.(楞次定律的重要結(jié)論楞次定律的重要結(jié)論)如圖8所示，水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)中心軸線上方有一個條形磁鐵.當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直自由落下時，下列判斷正確的是 A.鋁環(huán)有收縮趨勢，對桌面壓力減小B.鋁環(huán)有收縮趨勢，對桌面壓力增大C.鋁環(huán)有擴張趨勢，對桌面壓力減小D.鋁環(huán)有擴張趨勢，對桌面壓力增大答案圖8解析12345解析解析開關(guān)S斷開時，線圈中無感應(yīng)電流，對磁鐵無阻礙作用，故磁鐵自由下落，ag；當(dāng)S閉合時，線圈中有感應(yīng)電流，對磁鐵有阻礙作用，故ag.所以t1v2，故D正確.3.(從能量角度理解楞次定律從能量角度理解楞次定律)如圖9所示，條形磁鐵從高h處自由下落，中途穿過一個固定的空心線圈，開關(guān)S斷開時，至落地用時t1，落地時速度為v1；S閉合時，至落地用時t2，落地時速度為v2.則它們的大小關(guān)系正確的是A.t1t2，v1v2B.t1t2，v1v2C.t1t2，v1v2D.t1v2答案圖9解析123454.(楞次定律的重要結(jié)論楞次定律的重要結(jié)論)(多選)如圖10所示，閉合圓形金屬環(huán)豎直固定，光滑水平導(dǎo)軌穿過圓環(huán)，條形磁鐵沿導(dǎo)軌以初速度v0向圓環(huán)運動，其軸線穿過圓環(huán)圓心，與環(huán)面垂直，則磁鐵在穿過圓環(huán)的整個過程中，下列說法正確的是A.磁鐵靠近圓環(huán)的過程中，做加速運動B.磁鐵靠近圓環(huán)的過程中，做減速運動C.磁鐵遠離圓環(huán)的過程中，做加速運動D.磁鐵遠離圓環(huán)的過程中，做減速運動答案圖10123455.(“三定則一定律三定則一定律”的綜合應(yīng)用的綜合應(yīng)用)(多選)如圖11所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是(導(dǎo)體切割磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大)A.向右加速運動 B.向左加速運動C.向右減速運動 D.向左減速運動答案圖11解析12345解析解析當(dāng)PQ向右運動時，用右手定則可判定PQ中感應(yīng)電流的方向是由QP，由安培定則可知穿過L1的磁場方向是自下而上的；若PQ向右加速運動，則穿過L1的磁通量增加，用楞次定律可以判斷流過MN的感應(yīng)電流是從NM的，用左手定則可判定MN受到向左的安培力，將向左運動，選項A錯誤；若PQ向右減速運動，流過MN的感應(yīng)電流方向、MN所受的安培力的方向均將反向，MN向右運動，所以選項C正確；同理可判斷選項B正確，選項D錯誤.12345