搜索
人教版选修3-2第四章电磁感应第三节楞次定律规律探究探究的过程：•探究1：电流计指针偏转方向和螺线管电流方向关系•探究2：利用电流计指针的偏转方向探究感应电流产生的感应磁场的方向、和原磁场方向的关系、以及对磁铁的作用力,得到的结论来找出感应电流的方向的规律。探究思想：先利用电流计指针偏转得知感应电流的方向，通过探究找出感应电流方向具有的规律，反过来我们就可以利用此规律去判断一切电磁感应现象中产生的感应电流的方向。规律探究•探究1：电流计指针偏转方向和螺线管电流方向关系结论：电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏。规律探究•探究2：利用电流计指针的偏转方向判断感应电流方向，进而探究感应电流产生的感应磁场的方向、和原磁场方向的关系、以及对磁铁的作用力。1组2组3组4组条形磁铁运动的情况N极插入线圈N极拔出线圈S极插入线圈S极拔出线圈原磁场方向(向上或向下)穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少)感应电流的方向(俯视：顺或逆时针)感应电流的磁场方向(向上或向下)感应电流磁场方向与原磁场方向关系(相同或相反)探究实验，填写表格向下逆时针向上相反向下减少顺时针向下相同向上增加顺时针向下相反向上减少逆时针向上相同增加N极插入N极拔出S极插入S极拔出示意图原磁场方向原磁场的磁通变化感应电流方向(俯视）感应电流的磁场方向向下减小顺时针向下向上向上减小顺时针逆时针向下向上增加S向下增加逆时针向上NGGNGSGB感Φ原增减与B原与B原阻碍变化反同感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律：2、“阻碍”是“阻止”吗？思考：1、谁起阻碍作用？阻碍什么？怎么阻碍？3、“阻碍”是“相反”吗？4、“阻碍”的表现？GNSSN从相对运动看，感应电流的磁场总是阻碍相对运动。从能量观点看：楞次定律可以看成是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。N——来拒去留GNGSGNSSSN应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤：（1）明确穿过闭合电路原磁场的方向。（2）明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。（4）利用安培定则确定感应电流的方向。如何判定I方向楞次定律相对运动增反减同来拒去留磁通量变化能量守恒楞次定律的广义表述及应用广义表述：感应电流的“效果”总是要反抗(阻碍)引起感应电流的“原因”．常见的“阻碍”有以下三种情况：增反减同就磁通量而言，感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化来拒去留由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动增缩减扩电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电例1【精讲精析】在磁体自由下落，N极接近线圈上端的过程中，通过线圈的磁通量方向向下且在增大，根据楞次定律可判断出线圈中感应电流的磁场方向向上，利用安培定则可判知线圈中感应电流方向为逆时针绕向(由上向下看)，流过R的电流方向从b到a，电容器下极板带正电，选项D正确．【答案】D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()A．P、Q将相互靠拢B．P、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例2【思路点拨】楞次定律的推广含义——感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因．【精讲精析】法一：设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断出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．法二：根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题的“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，所以P、Q将相互靠近且磁铁的加速度小于g.【答案】AD【题后反思】从上面提供的两种解法来看，应用楞次定律的推广含义分析此类问题往往比直接应用楞次定律方便、快捷．变式训练2.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是()A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a解析：选B.线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应电流的方向为d→c→b→a→d；过O点纵轴继续向左摆动过程中，穿过线框平面的磁通量逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的方向仍为d→c→b→a→d，故B选项正确．右手定则1．判定方法：伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线从手心垂直进入，大拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。2．适用范围：适用于闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况。楞次定律与右手定则的比较：1、楞次定律可适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况，而右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，导线不动时不能应用，因此右手定则可以看作楞次定律的特殊情况。2、在判断由导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则与楞次定律是等效的，而右手定则比楞次定律更方便。右手定则与左手定则的比较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图例因果关系运动→电流电流→运动应用实例发电机电动机如图所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈P相连接，要使小线圈Q获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面)()A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向右加速运动例3【精讲精析】法一：(逆向思维法)欲使Q线圈中产生顺时针的感应电流，感应电流的磁场方向垂直于纸面向里，由楞次定律可知有两种情况，一是P中有顺时针方向的逐渐减小的电流，该电流产生的穿过Q的磁通量在减少；二是P中有逆时针方向的逐渐增大的电流，该电流产生的穿过Q的磁通量在增大．因此，对于第一种情况，应使ab减速向右运动；对于第二种情况，应使ab加速向左运动．当ab匀速运动时，在P中产生的感应电流是稳定的，穿过Q的磁通量不变化,Q中无感应电流．故选项B、C正确．法二：(筛选法)若ab向右匀速运动，Q中无感应电流，选项A排除，依次筛选剩余选项．故选B、C.【答案】BC【规律总结】解答此类问题的关键是抓住因果关系，并选择合理的定则或定律来判断，其对应关系如下：基本现象常用的定则或定律电流、运动电荷产生的磁场安培定则磁场对电流、运动电荷有作用力(安培力、洛伦兹力)左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路的磁通量变化楞次定律变式训练3.如图所示，导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通．当导体棒AB向左移动时()A．AB中感应电流的方向为A到BB．AB中感应电流的方向为B到AC．CD向左移动D．CD向右移动解析：选AD.由右手定则可判断AB中感应电流方向为A到B，从而CD中电流方向为C到D.导体CD所受安培力方向由左手定则判断知向右，所以CD向右移动．1内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。2不同角度理解楞次定律：⑴、从磁通量变化角度：感应电流阻碍磁通量的变化。⑵、从导体和磁体的相对运动角度：感应电流阻碍相对运动。3楞次定律的实质：能的转化与守恒定律的一种具体表现形式。课堂小结谢谢！