4 楞次定律 第一章 電磁感應(yīng) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 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(shí)際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式. 3.能夠熟練運(yùn)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向. 內(nèi)容索引 自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ) 重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn) 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān) 自主預(yù)習(xí) 一一、右手定則右手定則 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 從手心穿入， 指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí) 的指向就是感應(yīng)電流的方向，也就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向. 二二、楞次定律楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要 引起感應(yīng)電流的 的變化. 磁感線 大拇指 四指 阻礙 磁通量 答案 即學(xué)即用即學(xué)即用 1.判斷下列說(shuō)法的正誤. (1)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反.( ) (2)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可能與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同.( ) (3)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.( ) 答案 2.如圖1所示，光滑平行金屬導(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(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，MN向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN中的電流方向?yàn)?，MN向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN中的電流方向?yàn)?.(填“MN”或“NM”) 圖1 MN NM 重點(diǎn)探究 導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究 如圖2所示的電路中，G為電流計(jì)(已知電流由左接線柱流入，指針向左偏，由右接線柱流入，指針向右偏)，當(dāng)ab在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)情況如下表，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)情況，判斷電流方向. 一、右手定則 答案 圖2 導(dǎo)體棒ab的運(yùn)動(dòng) 指針偏轉(zhuǎn)方向 回路中電流方向(俯視) ab段中 電流方向 向右 向左 _ 從b向a 向左 向右 _ 從a向b 順時(shí)針 逆時(shí)針 知識(shí)深化知識(shí)深化 右手定則的理解右手定則的理解 (1)適用范圍：閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判斷. (2)右手定則反映了磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和電流方向三者之間的相互垂直關(guān)系. 大拇指所指的方向是導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向，既可以是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而磁場(chǎng)未動(dòng)，也可以是導(dǎo)體未動(dòng)而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，還可以是兩者以不同速度同時(shí)運(yùn)動(dòng). 四指指向電流方向，切割磁感線的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源. 解析解析 在導(dǎo)體ab上，A中電流方向?yàn)閍b，B中電流方向?yàn)閎a，C中電流方向?yàn)閎a，D中電流方向?yàn)閎a，故選A. 例例1 下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍b的是 答案 解析 導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究 根據(jù)如圖3甲、乙、丙、丁所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并填好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象. 二、楞次定律 圖3 甲 乙 丙 丁 條形磁鐵運(yùn)動(dòng)的情況 N極向下 插入線圈 S極向下 插入線圈 N極向上 拔出線圈 S極向上 拔出線圈 原磁場(chǎng)方向(“向上”或“向下”) _ _ _ _ 穿過(guò)線圈的磁通量變化情況(“增加”或 “減少”) _ _ _ _ 答案 向下 向上 向下 向上 增加 增加 減少 減少 請(qǐng)根據(jù)上表所填內(nèi)容理解：甲、乙兩種情況下，磁通量都 ，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向 ；丙、丁兩種情況下，磁通量都 ，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向 . 感應(yīng)電流的方向(在螺線管上方俯視) 逆時(shí)針 順時(shí)針 順時(shí)針 逆時(shí)針 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向 (“向上”或“向下”) _ _ _ _ 原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向關(guān)系 _ _ _ _ 答案 向上 向下 向下 向上 相反 相反 相同 相同 增加 相反 減少 相同 知識(shí)深化知識(shí)深化 楞次定律中楞次定律中“阻礙阻礙”的含義的含義 (1)“阻礙”的理解 誰(shuí)阻礙感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng). 阻礙誰(shuí)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化. 如何阻礙當(dāng)原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同. 阻礙效果阻礙并不是阻止，結(jié)果增加的還是增加，減少的還是減少. (2)“阻礙”的表現(xiàn)形式 從磁通量變化的角度看，感應(yīng)電流的效果是阻礙磁通量的變化. 從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看，感應(yīng)電流的效果是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng). 例例2 關(guān)于楞次定律，下列說(shuō)法正確的是 A.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，必受磁場(chǎng)阻礙作用 C.原磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向 D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是跟原磁場(chǎng)反向，阻礙原磁場(chǎng)的變化 答案 解析 楞次定律應(yīng)用四步曲楞次定律應(yīng)用四步曲 (1)確定原磁場(chǎng)方向； (2)判定產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量如何變化(增加還是減少)； (3)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(增反減同)； (4)判定感應(yīng)電流的方向. 該步驟也可以簡(jiǎn)單地描述為“一原二變?nèi)兴穆菪?一原確定原磁場(chǎng)的方向；二變確定磁通量是增加還是減少；三感判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向；四螺旋用右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向. 三、楞次定律的應(yīng)用 例例3 (多選)如圖4所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場(chǎng)方向放置在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，以下各種說(shuō)法中正確的是 A.向左拉出和向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反 B.向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針?lè)较虻?C.向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針?lè)较虻?D.將圓環(huán)左右拉動(dòng)，當(dāng)環(huán)全部處在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓環(huán)中無(wú)感 應(yīng)電流 答案 解析 圖4 例例4 矩形導(dǎo)線框abcd與長(zhǎng)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5所示的電流，當(dāng)MN中的電流增大時(shí)，下列說(shuō)法正確的是 A.導(dǎo)線框abcd中沒(méi)有感應(yīng)電流 B.導(dǎo)線框abcd中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?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 解析 圖5 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1.(楞次定律的理解楞次定律的理解)根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定是 A.阻止引起感應(yīng)電流的磁通量 B.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反 C.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 D.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同 答案 1 2 3 4 解析 解析解析 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，故選C. 解析解析 自A處落至題圖虛線所示位置的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量增加，由楞次定律知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，從題圖虛線所示位置落至B處的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量減少，由楞次定律知，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，C項(xiàng)正確. 2.(楞次定律的應(yīng)用楞次定律的應(yīng)用)某磁場(chǎng)磁感線如圖6所示，有一銅線圈自圖中A處落至B處，在下落過(guò)程中，自上向下看，線圈中的感應(yīng)電流方向是 A.始終順時(shí)針 B.始終逆時(shí)針 C.先順時(shí)針再逆時(shí)針 D.先逆時(shí)針再順時(shí)針 答案 圖6 1 2 3 4 解析 3.(楞次定律的應(yīng)用楞次定律的應(yīng)用)磁鐵在線圈中心上方開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生如圖7所示方向的感應(yīng)電流，則磁鐵 A.向上運(yùn)動(dòng) B.向下運(yùn)動(dòng) C.向左運(yùn)動(dòng) D.向右運(yùn)動(dòng) 答案 圖7 1 2 3 4 解析解析 圖A中導(dǎo)體不切割磁感線，導(dǎo)體中無(wú)電流； 由右手定則可以判斷B、C正確； D圖中感應(yīng)電流方向應(yīng)垂直紙面向外. 4.(右手定則的應(yīng)用右手定則的應(yīng)用)(多選)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，能正確表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度方向與產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向間關(guān)系的是 答案 1 2 3 4 解析