1、课时课时 2 2 楞次定律楞次定律 学习目标 1.理解楞次定律，会用楞次定律判断感应电流的方向.2.理解右手定则，会用右手定则判断感应 电流的方向 一、楞次定律 1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 2从能量角度理解楞次定律 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推 力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的电能 二、右手定则 伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指 指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向 1判断下列说法的正误 (
2、1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反( ) (2)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同( ) (3)感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化( ) (4)右手定则和楞次定律都适用于所有电磁感应现象中感应电流方向的判断( ) (5)感应电流沿楞次定律所描述的电流方向，说明电磁感应现象遵守能量守恒定律( ) 2如图 1 所示，光滑平行金属导轨 PP和 QQ，都处于同一水平面内，P、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垂直于导轨放置一根导体棒 MN，MN 向右运动时，MN 中的电流方向 为_，MN 向左运动时，MN 中的电流方向为_(均选填“M
3、N”或“NM”) 图 1 答案 NM MN 一、对楞次定律的理解 1楞次定律中的因果关系 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 2对“阻碍”的理解 问题 结论 谁阻碍谁 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，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果 不
4、受影响 3.“阻碍”的表现形式 从磁通量变化的角度看：感应电流的效果是阻碍磁通量的变化 从相对运动的角度看：感应电流的效果是阻碍相对运动 关于楞次定律，下列说法正确的是 ( ) A感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化 C原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D感应电流的磁场总是与原磁场反向，阻碍原磁场的变化 答案 A 解析 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，阻碍并不是阻止，只起延缓的作用，选项 A 正确，选项 B 错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项 C 错误； 当原磁
5、通量增加时感应电流的磁场与原磁场反向， 当原磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场同向， 选项 D 错误 二、楞次定律的应用 应用楞次定律判断感应电流方向的步骤 (1)明确所研究的闭合回路，判断原磁场方向 (2)判断闭合回路内原磁场的磁通量变化 (3)依据楞次定律判断感应电流的磁场方向 (4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向 如图 2 所示，一根条形磁体自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中( ) 图 2 A始终有自 a 向 b 的感应电流流过电流表 G B始终有自 b 向 a 的感应电流流过电流表 G C先有 aGb 方向的感应电流，后有 bGa 方向的感应电流 D将不会产生感应电流
6、 答案 C 解析 条形磁体内部磁场的方向是从 S 极指向 N 极，可知条形磁体自左向右穿过一个闭合螺线管的过程中 磁场的方向都是向右的，当条形磁体进入螺线管的时候，闭合线圈中的磁通量增加；当条形磁体穿出螺线 管时，闭合线圈中的磁通量减少，根据楞次定律判断条形磁体进入和穿出螺线管的过程中，感应电流的磁 场先向左后向右，再由右手螺旋定则判断出，先有 aGb 方向的感应电流，后有 bGa 方向的感应电 流，故 C 正确，A、B、D 错误 针对训练 1 如图 3 所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离 相等，环的直径小于两导线间距两导线中通有大小相等、方向向下的恒
7、定电流若( ) 图 3 A金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 D金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 答案 D 解析 根据楞次定律，当金属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生， 故 A、B 错误；当金属圆环向左侧直导线靠近时，穿过圆环垂直纸面向外的磁场增强，根据楞次定律及安培 定则可知，产生的感应电流方向为顺时针，故 C 错误；当金属圆环向右侧直导线靠近时，穿过圆环垂直纸 面向里的磁场增强，根据楞次定律及安培定则可知，产生
8、的感应电流方向为逆时针，故 D 正确 三、右手定则的理解和应用 导学探究 如图 4 所示，导体棒 ab 向右做切割磁感线运动 图 4 (1)请用楞次定律判断感应电流的方向 (2)感应电流 I 的方向、原磁场 B 的方向、导体棒运动的速度 v 的方向三者之间什么关系？根据课本 P27 右 手定则，自己试着做一做 答案 (1)感应电流的方向为 adcba (2)满足右手定则 知识深化 1右手定则适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断 2右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系： (1)大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动
9、而磁场未动，也可以是导 体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动 (2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源 3楞次定律与右手定则的比较 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 只适用于部分导体在磁场中做 切割磁感线运动的情况 联系 右手定则是楞次定律的特例 如图 5 所示，边长为 d 的正方形线圈，从位置 A 开始向右运动，并穿过宽度为 L(Ld)的匀强磁场区 域到达位置 B，则( ) 图 5 A整个过程，线圈中始终有感应电流 B整个过程，线圈中始终没有感应电流 C线圈进入磁场
10、和离开磁场的过程中，有感应电流，方向都是逆时针方向 D线圈进入磁场过程中，感应电流的方向为逆时针方向；离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方 向 答案 D 解析 在线圈进入或离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，线圈完全在磁场 中时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，选项 A、B 错误；由右手定则可知，线圈进入磁场过程 中，线圈中感应电流沿逆时针方向，线圈离开磁场过程中，感应电流沿顺时针方向，选项 C 错误，D 正确 针对训练 2 如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，分析各图中感应电 流的方向，在导体中由 ab 的是( ) 答案
11、 A 解析 题图四幅图都属于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的情景，用右手定则判断可得：A 中电 流由 ab，B 中电流向 ba，C 中电流沿 acba 方向，D 中电流由 ba，故 A 正确 1(楞次定律的理解)(多选)关于感应电流，下列说法正确的是( ) A根据楞次定律知，感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量 B感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反 D当导体切割磁感线运动时，只能用安培定则确定感应电流的方向 答案 BC 2. (楞次定律的应用)如图 6 所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭
12、合圆环在此圆环的形 状由圆形变成正方形的过程中( ) 图 6 A环中有感应电流，方向 adcba B环中有感应电流，方向 abcda C环中无感应电流 D条件不够，无法确定有无感应电流 答案 A 解析 由圆形变成正方形的过程中，面积减小，磁通量减小，由楞次定律可知产生 adcba 方向的 电流，A 正确 3(楞次定律的应用) (2020 临沂市高二期末)绕在同一铁芯上的线圈、按如图 7 所示方法连接，G 为电 流表，下列说法正确的是( ) 图 7 A开关 S 闭合瞬间，G 中的电流方向从左向右 B保持开关 S 闭合，G 中的电流方向从左向右 C保持开关 S 闭合，向右移动变阻器 R0的滑动触头
13、，G 中的电流方向从左向右 D断开开关 S 的瞬间，G 的示数为零 答案 A 解析 开关 S 闭合瞬间，线圈中有电流通过，产生磁场，线圈内部磁场方向从左向右，穿过线圈的磁 通量从无到有，产生感应电流，根据楞次定律可知，电流表 G 中的电流方向从左向右，故 A 正确；保持开 关 S 闭合，线圈中电流不变，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表 G 的示数为零，故 B 错误； 保持开关 S 闭合， 向右移动滑动变阻器 R0的滑动触头， 接入电路的电阻增大， 线圈中电流减小， 线圈内部产生方向向右且减弱的磁场，穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，根据楞次定律可知，电 流表中的电流方向从右向左，故 C 错误；断开开关 S 的瞬间，线圈中电流减小，产生磁场，穿过线圈 的磁通量变化，产生感应电流，则电流表中有电流，故 D 错误 4(右手定则的应用)(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如选项图所示，能正确表示 磁感应强度 B 的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是( ) 答案 BC 解析 图 A 中导体不切割磁感线，导体中无电流，A 错误；由右手定则可判断 B、C 正确；图 D 中感应电 流方向应垂直纸面向外，D 错误