1、第四章 电磁感应第三节 楞次定律学习目标明目标 知重点1.正确理解楞次定律的内容及其本质.2.掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式.3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.第四章 电磁感应一、实验探究和楞次定律1实验探究(1)选旧干电池用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系(2)实验装置将螺线管与电流计组成闭合电路，如图所示(3)实验记录分别将条形磁铁的 N 极、S 极插入、抽出线圈，如图所示，记录感应电流的方向如下(4)实验分析线圈内磁通量增加时的情况图号磁场方向感应电流的方向(俯视)感应电流的磁场方向归纳总结甲_逆时针_感应电流的磁场
2、_磁通量的增加乙_顺时针_向下向上向上向下阻碍线圈内磁通量减少时的情况图号磁场方向感应电流的方向(俯视)感应电流的磁场方向归纳总结丙_顺时针_感应电流的磁场_磁通量的减少丁_逆时针_向下向下向上向上阻碍(5)归纳结论当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场_磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场_磁通量的减少2楞次定律感 应 电 流 具 有 这 样 的 方 向，即 感 应 电 流 的 磁 场 总 要_引起感应电流的_的变化阻碍阻碍阻碍磁通量二、右手定则1适用范围：适用于闭合电路部分导体_产生感应电流的情况2使用方法：伸开右手，使拇指与其余四个手指_，并且都与手掌在_内；让磁感线从_进入
3、，并使_指向导线运动的方向，这时_所指的方向就是感应电流的方向切割磁感线垂直同一个平面掌心拇指四指1判断正误(1)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反()(2)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化()(3)导体棒不垂直切割磁感线时，也可以用右手定则判断感应电流方向()(4)凡可以用右手定则判断感应电流方向的，均能用楞次定律判断()(5)右手定则即右手螺旋定则()提示：(1)(2)(3)(4)(5)2“阻碍”与“阻止”的意义相同吗？提示：不相同，“阻碍”不是“阻止”，二者之间的程度不同阻碍是使事情不能顺利发展，但还是向原来的方向发展了；阻止是使事情停止了
4、，不再向原来的方向发展了 楞次定律的理解和应用1因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因2楞次定律的另一种等价表述：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因3对“阻碍”的理解问题结论谁阻碍谁是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化为何阻碍(原)磁场的磁通量发生了变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁
5、通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响考查维度 1 对楞次定律的理解(2016成都四中高二检测)根据楞次定律，下面几种说法中正确的是()A感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反B感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同C穿过闭合导体回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反D穿过闭合导体回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相同思路点拨 增加时，B 感与 B 原方向相反 减小时，B 感与 B 原方向相同 解析 感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化，当穿过闭合导体回路的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反；当穿过闭合导体回路的磁通量减少时，感应电流
6、产生的磁场与原磁场方向相同，即“增反减同”故选项 C 正确 答案 C考查维度 2 用楞次定律判断感应电流方向(2016济南外国语学校高二检测)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，线圈中感应电流的方向是()A始终顺时针B始终逆时针C先顺时针再逆时针D先逆时针再顺时针思路点拨 解析 自 A 落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，则感应电流的磁场方向与之相反，即向下，故可由安培定则判断出线圈中感应电流的方向为顺时针；自图示位置落至 B 点时，穿过线圈的磁通量减少，磁场方向向上，则感应电流的磁场方向与之相同，即向上，故可由安培定则判断出线
7、圈中感应电流的方向为逆时针，选 C.答案 C运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路1(多选)如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由 A经 R 到 B，则磁铁的运动可能是()A向下运动 B向上运动C向左运动D以上都不可能解析：选 BC.本题可通过逆向应用楞次定律来判定由感应电流方向 ARB，应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下；运用楞次定律判得螺线管内磁通量的变化应是向下减少或向上增大；由条形磁铁的磁感线分布知，螺线管内原磁场是向下的，故应是磁通量减少，即磁铁向上运动或向左、向右平移，所以正确的答案是 B、C.2.(多选)(2016郑州高二检测)如图所示为通电直导线
8、 L 和平行直导线放置的闭合导体框 abcd，当通电导线 L 运动时，以下说法正确的是()A当导线 L 向左平移时，导体框 abcd 中感应电流的方向为abcdaB当导线 L 向左平移时，导体框 abcd 中感应电流的方向为adcbaC当导线 L 向右平移时，导体框 abcd 中感应电流的方向为abcdaD当导线 L 向右平移时，导体框 abcd 中感应电流的方向为adcba解析：选 AD.当导线 L 向左平移时，闭合导体框 abcd 中磁场减弱，磁通量减少，abcd 回路中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的减少，由于导线 L 在 abcd 中产生的磁场方向垂直纸面向里，所以 abcd 中感应
9、电流的磁场方向应为垂直纸面向里，由安培定则可知感应电流的方向为 abcda，选项 A 正确；当导线 L 向右平移时，闭合回路 abcd 中磁场增强，磁通量增加，abcd 回路中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的增加，可知感应电流的磁场为垂直纸面向外，再由安培定则可知感应电流的方向为 adcba，选项 D 正确 楞次定律、右手定则、左手定则的综合应用1楞次定律与右手定则的区别及联系楞次定律 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 只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 应用 用于磁感应强度B随时间变化而产生的电
10、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 2.右手定则和左手定则的区别比较项目 右手定则 左手定则 作用 判断感应电流方向 判断通电导体所受磁场力的方向 已知条件 已知导体运动方向和磁场方向 已知电流方向和磁场方向 图例 因果关系 运动电流 电流运动 应用实例 发电机 电动机 考查维度 1 用右手定则判断感应电流方向下图表示闭合电路中的一部分导体 ab 在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由 a 到 b 的感应电流的是()思路点拨 部分导体切割磁感线运动时，一般用右手定则判断感应电流方向，其方法是：掌心磁感线穿过；拇指导体运动方向；四指
11、感应电流方向 解析 题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A 中电流方向为 ab，B 中电流方向为 ba，C 中电流沿 acba 方向，D 中电流方向为 ba.故选 A.答案 A考查维度 2 右手定则、左手定则、楞次定律的综合应用(多选)如图所示，光滑导轨 L1、L2 水平地固定在竖直向上的匀强磁场中，A、B 两导体棒放置在导轨上，并与 L1、L2 接触良好，现对导体棒 B 进行如下一些操作，则下列对应导体棒 A 的运动情况中正确的是()A导体棒 B 向右运动时，导体棒 A 受到向右的力而向右运动B导体棒 B 向左运动时，导体棒 A 受到向左的力而向左运动C导体棒
12、 B 运动的越快，导体棒 A 的加速度越大D导体棒 B(设导体棒 B 足够长)顺时针方向转动时，导体棒 A也顺时针方向转动思路点拨 B运动后 右手定则 I感方向 左手定则A受安培力方向 A运动方向 解析 当导体棒 B 向右运动时，由右手定则可以判断导体棒 B 中感应电流的方向为由 L1 指向 L2，导体棒 A 中的感应电流方向为由 L2 指向 L1，如图所示由左手定则知，导体棒 A 受到向右的安培力而使其向右做加速直线运动，导体棒 B 受到向左的安培力而阻碍导体棒 B 向右运动，故选项A 正确同理可知，选项 B、C 正确当导体棒 B 顺时针方向转动时，A 仍受到水平方向的安培力，导体棒 A 只
13、能在水平方向运动，而不是转动，故选项 D 错误 答案 ABC考查维度 3 切割类的二次感应问题(2016青岛高二检测)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN，当 PQ 在外力的作用下运动时，MN 在磁场力的作用下向右运动，则 PQ 所做的运动可能是()A向右加速运动 B向左匀速运动C向右减速运动D向左减速运动思路点拨(1)PQ 匀速运动恒定电流L1 中磁通量不变MN 不动(2)PQ 变速运动变化的电流L1 中磁通量变化L1 中产生感应电流MN 受安培力作用而运动 解析 当 PQ 向右运动时，用右手定则可判定 PQ 中感应电流的方向是由 QP，由安培定则可知穿过 L1
14、 的磁场方向是自下而上的；若 PQ 向右加速运动，则穿过 L1 的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过 MN 的感应电流方向是从 NM的，用左手定则可判定 MN 受到向左的安培力，将向左运动，可见选项 A 错误；若 PQ 向右减速运动，流过 MN 的感应电流方向、感应电流所受的安培力的方向均将反向，MN 向右运动，所以选项 C是正确的；同理可判断 D 项是错误的PQ 匀速运动时，MN中无感应电流，MN 不受安培力，B 项错答案 C1右手定则是楞次定律的特殊情况(1)楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路，适用于磁通量变化引起感应电流的各种情况(2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，适用于一
15、段导体在磁场中做切割磁感线运动2区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系(1)因电而生磁(IB)安培定则(判断电流周围磁感线的方向)(2)因动而生电(v、BI 感)右手定则(导体切割磁感线产生感应电流)(3)因电而受力(I、BF安)左手定则(磁场对电流有作用力)3.(多选)(2015高考山东卷)如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速在圆盘减速过程中，以下说法中正确的是()A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B所加磁场越强越易使圆盘停止转动C若所加磁场反向，圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀
16、速转动解析：选 ABD.根据右手定则可判断靠近圆心处电势高，选项 A 正确；圆盘处在磁场中的部分转动切割磁感线，相当于电源，其他部分相当于外电路，根据左手定则，圆盘所受安培力与运动方向相反，磁场越强，安培力越大，故所加磁场越强越易使圆盘停止转动，选项 B 正确；磁场反向，安培力仍阻碍圆盘转动，选项 C 错误；若所加磁场穿过整个圆盘，整个圆盘相当于电源，不存在外电路，没有电流，所以圆盘不受安培力而匀速转动，选项 D 正确4如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框 abcd，沿纸面由位置 1(左)匀速运动到位置 2(右)，则()A导线框进入磁场时，感应电流方向为 a
17、bcdaB导线框离开磁场时，感应电流方向为 adcbaC导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左解析：选 D.根据右手定则可知导线框进入磁场时，感应电流方 向 为 adcba，离 开 磁 场 时 感 应 电 流 方 向 为abcda，所以 A、B 均错误，再根据左手定则知，C错误，D 正确 楞次定律的推广及应用楞次定律的推广含义可表述为：感应电流的“效果”总是要阻碍(或反抗)引起感应电流的“原因”主要有四种表现形式：(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)(2)阻碍导体间的相对运动(来拒去留)(3)通过改变线圈面积来“反抗”原磁通量的变化(增缩减扩)(
18、4)阻碍原电流的变化(自感现象，将在本章第六节学习)(多选)(2016衡水中学高二检测)如图所示，光滑固定导轨 M、N水平放置，两根导体棒 P、Q 平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时()AP、Q 将相互靠拢BP、Q 将相互远离C磁铁的加速度仍为 gD磁铁的加速度小于 g思路点拨 根据“来拒去留”“增缩减扩”直接判断 解析 法一：推论法 条形磁铁下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据“来拒去留”，磁铁受到向上的排斥力，故加速度小于 g；根据“增缩减扩”，回路面积有缩小的趋势，故 P、Q 应靠拢，A、D 正确法二：微元法 设磁铁下端为 N 极，如图所示，根据楞次
19、定律可判断出 P、Q 中感应电流方向，根据左手定则可判断 P、Q 所受安培力的方向，可见 P、Q 将相互靠拢，由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于 g，当 S 极为下端时，可得到同样的结果故选 AD.答案 AD电磁感应中判断导体运动的两种方法1程序法 首先根据楞次定律判断出感应电流的方向，然后根据感应电流处原磁场的方向，运用左手定则判断出导体所受的安培力方向，最终确定导体的运动情况2楞次定律广泛含义法 感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，表现为：阻碍导体的相对运动(来拒去留)；通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)两种方法中，后一种要灵
20、活快速准确5.如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是()A向右运动 B向左运动C静止不动D不能判定解析：选 A.产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字“来拒去留”磁铁向右运动时，铜环产生的感应电流总是阻碍磁铁与导体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用故 A 正确6如图所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a 和 b.当一条形磁铁的 N 极竖直向下迅速靠近两环时，则()Aa、b 两环均静止不动Ba、b 两环互相靠近Ca、b 两环互相远离Da、b 两环均向上跳起解析：选 C.据题意，由楞次定律可知，当条形磁铁 N 极向下靠近两环时，穿过两环的磁通量都增加，根据“增缩减扩”可知两环将向两边运动，故 C 选项正确本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
