3 1 3楞次定律第1課時(shí)楞次定律 一 楞次定律1 實(shí)驗(yàn)探究根據(jù)如圖1甲 乙 丙 丁所示進(jìn)行電路圖連接與實(shí)驗(yàn)操作 并填好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 圖1 向下 向上 向下 向上 增加 增加 減少 減少 向上 向下 向下 向上 相反 相反 相同 相同 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 2 楞次定律 1 內(nèi)容 感應(yīng)電流具有這樣的方向 即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙 2 理解 當(dāng)磁通量增加時(shí) 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向 當(dāng)磁通量減少時(shí) 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向 即增 減 增加 相反 減少 相同 引起感應(yīng)電流的 磁通量的變化 相反 相同 反 同 思考判斷 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)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 二 右手定則1 當(dāng)導(dǎo)體做 運(yùn)動(dòng)時(shí) 可以用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向 右手定則 伸開右手 使拇指與其余四個(gè)手指 并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi) 讓磁感線從 進(jìn)入 并使拇指指向 的方向 這時(shí)四指所指的方向就是 的方向 2 當(dāng)切割磁感線時(shí)四指的指向就是感應(yīng)電流的方向 即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向 注意等效電源 部感應(yīng)電流方向 由 極指向 極 切割磁感線 垂直 掌心 導(dǎo)線運(yùn)動(dòng) 感應(yīng)電流 內(nèi) 負(fù) 正 思維拓展 1 右手定則與楞次定律有什么關(guān)系 兩定律各在什么情況下使用較方便 2 什么情況下應(yīng)用右手定則 什么情況下應(yīng)用左手定則 答案 1 導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量變化引起感應(yīng)電流的特例 所以右手定則是楞次定律的特例 楞次定律適用于所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象 對(duì)于磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便 右手定則只適用于導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況 2 因動(dòng)而生電時(shí)用右手定則 因電而受力時(shí)用左手定則 楞次定律的理解和應(yīng)用 1 因果關(guān)系閉合導(dǎo)體回路中原磁通量的變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因 而感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的產(chǎn)生是感應(yīng)電流存在的結(jié)果 即只有當(dāng)閉合導(dǎo)體回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí) 才會(huì)有感應(yīng)電流的磁場(chǎng)出現(xiàn) 要點(diǎn)歸納 2 楞次定律中 阻礙 的含義 例1 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 精典示例 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 選項(xiàng)A正確 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平行磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí) 不受磁場(chǎng)阻礙作用 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 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)反向 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 當(dāng)原磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)跟原磁場(chǎng)反向 當(dāng)原磁場(chǎng)減弱時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)跟原磁場(chǎng)同向 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案A 例2 多選 如圖2所示 閉合金屬圓環(huán)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)法正確的是 圖2A 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)針方向的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)針方向的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 解析將金屬圓環(huán)不管從哪邊拉出磁場(chǎng) 穿過(guò)閉合圓環(huán)的磁通量都要減少 根據(jù)楞次定律可知 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的減少 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同 應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針方向的 選項(xiàng)B正確 A C錯(cuò)誤 在圓環(huán)離開磁場(chǎng)前 穿過(guò)圓環(huán)的磁通量沒有改變 該種情況無(wú)感應(yīng)電流 選項(xiàng)D正確 答案BD 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟 針對(duì)訓(xùn)練1 小管同學(xué)為了探究感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān) 他把一靈敏電流計(jì)與一個(gè)線圈相連構(gòu)成閉合電路 然后將條形磁鐵插入或拔出線圈 如圖3所示 其中線圈中所標(biāo)箭頭方向?yàn)楦袘?yīng)電流方向 則下列判斷正確的是 圖3 A 甲圖磁鐵正在向下運(yùn)動(dòng)B 乙圖磁鐵正在向上運(yùn)動(dòng)C 丙圖磁鐵正在向上運(yùn)動(dòng)D 丁圖磁鐵正在向上運(yùn)動(dòng)解析根據(jù)線圈中感應(yīng)電流的方向 由右手螺旋定則可知 甲和丙中的線圈上端為感應(yīng)電流磁場(chǎng)的S極 乙和丁中的線圈上端為N極 由楞次定律的 阻礙 含義知 甲和丁圖中磁鐵正在向上運(yùn)動(dòng) 乙和丙圖中磁鐵正在向下運(yùn)動(dòng) 故選項(xiàng)A B C錯(cuò)誤 D正確 答案D 右手定則的應(yīng)用 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 1 大拇指的方向是導(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) 2 四指指向電流方向 即為電動(dòng)勢(shì)方向 切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源 要點(diǎn)歸納 例3 下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab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 精典示例 答案A 針對(duì)訓(xùn)練2 如圖4所示 CDEF是一個(gè)矩形金屬框 當(dāng)導(dǎo)體棒AB向右移動(dòng)時(shí) 回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 則下列說(shuō)法正確的是 圖4 答案B 1 楞次定律的應(yīng)用 多選 如圖5所示 在豎直通電導(dǎo)線旁同一平面內(nèi)有矩形線圈abcd 則 圖5 答案BD 2 楞次定律的應(yīng)用 如圖6所示 一根條形磁鐵自左向右穿過(guò)一個(gè)閉合螺線管 則電路中 圖6 答案C 3 右手定則的應(yīng)用 多選 如圖7所示 豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 有一個(gè)帶銅軸的銅盤 用銅刷把盤緣和軸連接 外接一電流表 當(dāng)銅盤按圖示勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 則 解析沿銅盤半徑方向的 銅棒 切割磁感線 由右手定則可判定選項(xiàng)B D正確 答案BD 圖7 4 右手定則的應(yīng)用 2018 萊州一中高二檢測(cè) 如圖8所示 同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個(gè)電阻R和r 導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里 導(dǎo)體棒的電阻可忽略 當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動(dòng)時(shí) 下列說(shuō)法正確的是 A 流過(guò)R的電流為由d到c 流過(guò)r的電流為由b到aB 流過(guò)R的電流為由c到d 流過(guò)r的電流為由b到aC 流過(guò)R的電流為由d到c 流過(guò)r的電流為由a到bD 流過(guò)R的電流為由c到d 流過(guò)r的電流為由a到b 圖8 解析根據(jù)磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)方向 用右手定則可以判斷出在導(dǎo)體棒PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由P指向Q 即導(dǎo)體棒下端電勢(shì)高 上端電勢(shì)低 所以在接入R的閉合電路中 電流由c流向d 在接入r的閉合電路中 電流由b流向a 選項(xiàng)B正確 答案B 5 楞次定律和右手定則的綜合應(yīng)用 2017 全國(guó)卷 15 如圖9所示 在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌 導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直 金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS 一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi) 線框與導(dǎo)軌共面 現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng) 在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間 關(guān)于感應(yīng)電流的方向 下列說(shuō)法正確的是 圖9 A PQRS中沿順時(shí)針方向 T中沿逆時(shí)針方向B PQRS中沿順時(shí)針方向 T中沿順時(shí)針方向C PQRS中沿逆時(shí)針方向 T中沿逆時(shí)針方向D PQRS中沿逆時(shí)針方向 T中沿順時(shí)針方向解析金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng) 由右手定則可知 PQRS中有沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 穿過(guò)圓環(huán)形金屬線框T中的磁通量減小 由楞次定律可知 T中有沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 故選項(xiàng)D正確 A B C錯(cuò)誤 答案D