高二物理选修3-2第一章第3节《楞次定律》模块讲义

1、楞次定律学习目标1、通过实验探究归纳出判断感应电流方向的规律楞次定律。2、正确理解楞次定律的内容及其本质。3、能运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。知识网络预览知识精讲一、实验探究感应电流的方向楞次定律1、选旧干电池用试触的方法查明电流方向与电流表指针偏转方向的关系。2、闭合电路的磁通量发生变化的情况：甲图：当把条形磁铁N极插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向 。乙图：当把条形磁铁N极拔出线圈时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向 。丙图：当把条形磁铁S极插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知，这

2、时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向 。丁图：当把条形磁铁S极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向 。3. 楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。二、楞次定律的应用1、明确 的方向。2、明确穿过闭合回路的 是增加还是减少。3、根据楞次定律，判定感应电流的 的方向。4、利用 判定感应电流的方向。三、右手定则的内容伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感应线从掌心进入，并使拇指指向 方向，其余四指指的方向就是 的方向。例题精讲知识点一 正确理解楞次定律1、内容感应电流具有

3、这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。2、因果关系闭合导体回路中磁通量的变化是因，产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因。3、“阻碍”二字的含义楞次定律中的“阻碍”作用，正是能量守恒定律的反映，在克服这种阻碍的过程中，其他形式的能转化为电能。楞次定律的理解“阻碍”的含义4、弄清“阻碍”与“阻止”“相反”的区别(1) 阻碍不是阻止，最终引起感应电流的磁通量还是发生了变化，是“阻而未止”。(2) 阻碍不是相反。当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反；当引起感应电流的磁通量减少时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同(增

4、反减同)。(3) 涉及相对运动时，阻碍的是导体与磁体的相对运动，而不是阻碍导体或磁体的运动。5、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势“增缩减扩”；(4) 阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”。【名师点睛】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。6、应用楞次定律的一般步骤运用楞次定律判定感应电流的思路，可以概括为以下方框图：上图描述了磁通量变化、磁场方向、感应电流方向三个因素的关

5、系，只要知道了其中任意两个因素，就可以确定第三个因素。7、回路运动情况、面积变化趋势的判断方法电磁感应现象中，产生感应电流的导体在磁场中要受到安培力，从而产生运动及回路面积变化趋势。判断运动或面积变化趋势的方法有：(1) 一般方法(2) 根据楞次定律的广义表述判断 若是由于相对运动产生电磁感应现象，则感应电流所产生的力的效果阻碍相对运动(来拒去留)。 电磁感应现象中，回路面积变化总要阻碍磁通量的变化(增缩减扩)。例1、如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是()A.向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时，

6、环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.环在出磁场之前，就已经有感应电流例2、如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁可能是()A. 向下运动 B. 向上运动 C. 向左平移 D. 以上都不可能例3、如图所示，当条形磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是()A. 向右摆动 B. 向左摆动 C. 静止 D. 不能确定例4、如图所示，光滑固定导轨MN水平放置，两根导体棒PQ平行放在导轨上，形成闭合回路。当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时，可动的两导体棒PQ将()A. 保持不动 B. 两根导体相互远离 C. 两根导体相互靠近

7、 D. 无法判断例5、(多选) 如图所示，光滑平行金属导轨PP和QQ都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现在垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()A. 感应电流方向是NM B. 感应电流方向是MN C. 安培力方向水平向左 D. 安培力方向水平向右知识点二 楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的应用1、从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合电路，右手定则研究的是闭合电路的一部分，即一段做切割磁感线运动的导体。2、从适用范围上说，楞次定律可应用于由磁通量变

8、化引起感应电流的各种情况，右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，导体不动时不能应用。3、有的问题只能用楞次定律不能用右手定则，有的问题则两者都能用，究竟选用楞次定律还是右手定则，要具体问题具体分析。(1)若是导体不动，回路中的磁通量变化，要用楞次定律判断感应电流的方向，而不能用右手定则判断；(2)若是回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简便，用楞次定律也能进行判断，但较为麻烦。楞次定律与右手定则的区别与联系 规律比较内容楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体在磁场中做

9、切割磁感线运动的情况应用用于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例安培定则、左手定则与右手定则的区别安培定则(右手)左手定则右手定则作用判断电流的磁场方向判断通电导体受磁场力方向判断切割磁感线导体中感应电流方向已知条件电流方向电流方向磁场方向切割运动方向磁场方向因果关系电流磁场电流受力(运动)运动电流实例电磁铁电动机发电机安培定则和左手定则对照比较项目安培定则左手定则适用范围通电导线、圆环产生磁场时，磁场方向、电流方向互判通电导线所受安培力：安培力方向、电流方向、磁场方向三者互判因果关系因电而生磁(IB)因电而受力(

10、I、BF安)应用实例电磁继电器电动机、磁电式仪表例6、如图所示装置中，cd杆原来静止。当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动()A. 向右匀速运动 B. 向右加速运动 C. 向左加速运动 D. 向左减速运动学霸总结(1) 因电而生磁安培定则；(2) 因动而生电右手定则；(3) 因电而受力左手定则。例7、如图所示，处于匀强磁场中的平行金属导轨跟大线圈相接，导轨上放一导线ab，大线圈P内有同圆心的闭合小线圈M，要使M中产生顺时针方向的感应电流，导线ab的运动是()A. 匀速向右运动 B. 加速向右运动 C. 减速向右运动 D. 加速向左运动巩固训练1、如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的

11、线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是()2、某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()A. 始终顺时针 B. 始终逆时针 C. 先顺时针再逆时针 D. 先逆时针再顺时针3、在赤道上空，一根沿东西方向的水平导线自由落下，则导线上各点的电势()A. 东端高 B. 西端高 C. 中点高 D. 一样高4、如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点。现

12、用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形，设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中()A. 线圈中将产生abcd方向的感应电流 B. 线圈中将产生adcb方向的感应电流C. 线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcb D. 线圈中无感应电流产生5、如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。若用磁铁分别靠近这两个圆环，则下面说法正确的是()A. 图中磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开B. 图中磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动C. 用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远

13、离磁铁运动D. 用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥 6、如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中()A. 穿过线框的磁通量保持不变 B. 线框中感应电流方向保持不变C. 线框所受安培力的合力为零 D. 线框的机械能不断增大7、某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是()A. 开关S由断开到闭合的瞬间 B. 开关S由闭合到断开的瞬间C. 保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向右滑动 D. 保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动8、如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中()A. 有感应电流，且B被A吸引 B. 无感应电流C. 可能有，也可能没有感应电流 D. 有感应电流，且B被A排斥9、如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A. S增大，l变大B. S减小，l变短C. S增大，l变短 D. S减小，l变长 10、如图所示的装置是法拉第