18194楞次定律

1、4楞次定律學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1通過探究實驗總結(jié)楞次定律(重點)2會用右手定則和楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向(重點)3理解楞次定律的內(nèi)容和本質(zhì)(難點)4找出楞次定律與右手定則的區(qū)別與聯(lián)系(難點) 自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知知識梳理一、右手定則1內(nèi)容：將右手手掌伸平，使大拇指與其余并攏的四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從手心穿入，大拇指指向?qū)w運動方向，這時四指的指向就是感應(yīng)電流的方向，也就是感應(yīng)電動勢的方向2適用范圍：適用于閉合電路部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況二、楞次定律1實驗探究將螺線管與電流計組成閉合導(dǎo)體回路，分別將條形磁鐵的N極、S極插入，抽出線圈，如圖1

2、­4­1所示，記錄感應(yīng)電流方向如下圖1­4­12實驗記錄圖號磁場方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)甲向下逆時針向上感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁通量的增加乙向上順時針向下丙向下順時針向下感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁通量的減少丁向上逆時針向上3.實驗結(jié)論：當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反；當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相同4楞次定律的內(nèi)容感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化基礎(chǔ)自測1思考判斷(1)導(dǎo)體棒不垂直切割磁感線時，也可以用右手定則判斷感應(yīng)電流方向(2)感應(yīng)電流

3、方向凡可以用右手定則判斷的，均能用楞次定律判斷()(3)右手定則即右手螺旋定則(×)(4)由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反(×)(5)電路不閉合，穿過回路的磁通量變化時，也會產(chǎn)生“阻礙”作用(×)(6)感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化()2閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中因切割磁感線而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，在如圖所示的圖中，B、v、I方向均正確的是()DA、C兩項中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、C錯誤；由右手定則可知B中的感應(yīng)電流方向應(yīng)向外，B錯誤；只有選項D正確3.如圖1­4­2所示，一水平放置的圓形通電線圈1固

4、定，另一較小的圓形線圈2從1的正上方下落，在下落過程中兩線圈平面始終保持平行且共軸，則在線圈2從正上方下落至1的正下方過程中，從上往下看，線圈2中() 【導(dǎo)學(xué)號：24622019】圖1­4­2A無感應(yīng)電流B有順時針方向的感應(yīng)電流C先是順時針方向，后是逆時針方向的感應(yīng)電流D先是逆時針方向，后是順時針方向的感應(yīng)電流C由安培定則可知通電線圈1產(chǎn)生的磁場方向自下而上穿過線圈1所包圍的空間當(dāng)線圈2從正上方下落至與線圈1共面的過程中，穿過線圈2的磁通量向上增加，根據(jù)楞次定律的“增反”可知，線圈2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下，應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向為順時針(俯視)；當(dāng)線圈2

5、從與線圈1共面的位置繼續(xù)下落至正下方時，穿過線圈2的磁通量向上減少，根據(jù)楞次定律的“減同”可知，線圈2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向為逆時針(俯視)，故選項C正確合 作 探 究·攻 重 難右手定則的應(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方向、導(dǎo)體運動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)體相對磁場切割磁感線的運動方向，既可以是導(dǎo)體運動而磁場未動，也可以是導(dǎo)體未動而磁場運動，還可以是兩者以不同速度同時運動(2)四指指向電流方向，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源如圖1­4

6、3;3，直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，方向平行于ab邊向上當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長度為l.下列判斷正確的是()圖1­4­3AUa>Uc，金屬框中無電流BUb>Uc，金屬框中電流方向沿abcaCUbcBl2，金屬框中無電流DUacBl2，金屬框中電流方向沿acba思路點撥：右手定則中四指指向感應(yīng)電動勢的正極一端ac邊的有效切割長度等于bc邊長電動勢同向串聯(lián)相加，反向串聯(lián)相減C閉合金屬框在勻強磁場中以角速度逆時針轉(zhuǎn)動時，穿過金屬框的磁通量始終為零，金屬框中無電流由右

7、手定則可知UbUa<Uc，A、B、D選項錯誤；b、c兩點的電勢差UbcBlBl2，選項C正確三個定則的比較比較項目左手定則右手定則安培定則應(yīng)用磁場對運動電荷、電流作用力方向的判斷對因?qū)w切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的判斷電流產(chǎn)生的磁場方向的判斷涉及方向的物理量磁場方向、電流(電荷運動)方向、安培力(洛倫茲力)方向磁場方向、導(dǎo)體切割磁感線的方向、感應(yīng)電流的方向電流方向、磁場方向各物理量方向間的關(guān)系圖例因果關(guān)系電流運動運動電流電流磁場應(yīng)用實例電動機發(fā)電機電磁鐵針對訓(xùn)練1(多選)如圖1­4­4所示，導(dǎo)體AB、CD可在水平軌道上自由滑動，且兩水平軌道在中央交叉處互不相通當(dāng)導(dǎo)

8、體棒AB向左移動時()圖1­4­4AAB中感應(yīng)電流的方向為A到BBAB中感應(yīng)電流的方向為B到ACCD向左移動DCD向右移動AD由右手定則可判斷AB中感應(yīng)電流方向為A到B，從而CD中電流方向為C到D.導(dǎo)體CD所受安培力方向由左手定則判斷知向右，所以CD向右移動故選A、D.2如圖1­4­5所示，在置于勻強磁場中的平行導(dǎo)軌上，橫跨在兩導(dǎo)軌間的導(dǎo)體桿PQ以速度v向右勻速移動，已知磁場的磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面(即紙面)向外，導(dǎo)軌間距為l，閉合電路acQPa中除電阻R外，其他部分的電阻忽略不計，則() 【導(dǎo)學(xué)號：24622020】圖1­4

9、73;5A電路中的感應(yīng)電動勢EIlBB電路中的感應(yīng)電流IC通過電阻R的電流方向是由a向cD通過PQ桿中的電流方向是由Q向PB導(dǎo)體棒垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：EBlv，故A錯誤；電路中的感應(yīng)電流為：I，故B正確；由右手定則可知，PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電流從P流向Q，通過R的電流方向從c流向a，故C、D錯誤楞次定律的理解及應(yīng)用1.因果關(guān)系閉合導(dǎo)體回路中磁通量的變化是因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是果；原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果又反過來影響原因2“阻礙”的理解3楞次定律的推廣含義楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因，列表說明如下：內(nèi)容例證阻礙原磁通量變化“增反減同”磁鐵靠近線圈

10、，B感與B原反向阻礙相對運動“來拒去留”磁鐵靠近，是斥力磁鐵遠(yuǎn)離，是引力使回路面積有擴大或縮小的趨勢“增縮減擴”P、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可動金屬棒，磁鐵下移，a、b靠近如圖1­4­6，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直金屬桿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突然向右運動，在運動開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()圖1­4­6APQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向BPQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向CPQRS中沿逆

11、時針方向，T中沿逆時針方向DPQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向思路點撥：PQ向右運動，PQRS回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流PQRS中產(chǎn)生的電流對穿過T的磁感應(yīng)強度產(chǎn)生影響D金屬桿PQ向右運動，穿過PQRS的磁通量增加，由楞次定律可知，PQRS中產(chǎn)生逆時針方向的電流這時因為PQRS中感應(yīng)電流的作用，依據(jù)楞次定律可知，T中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流故只有D項正確對楞次定律的深度理解線框與導(dǎo)軌共面且與磁場垂直當(dāng)金屬桿PQ向右運動時，PQRS中向里的磁通量增加，從而產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流T中原有向里的磁通量不變，而增加了因PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的向外的磁通量，導(dǎo)致T中合磁通量減小，從而產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)

12、電流針對訓(xùn)練3.如圖1­4­7所示，一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將()圖1­4­7AS增大，l變長BS減小，l變短CS增大，l變短DS減小，l變長D當(dāng)通電導(dǎo)線中電流增大時，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要反抗磁通量的增大，一是用縮小面積的方式進(jìn)行反抗，二是用遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的方式進(jìn)行反抗，故D正確4. (多選)如圖1­4­8所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置于導(dǎo)軌

13、上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時()圖1­4­8AP、Q將相互靠攏BP、Q將相互遠(yuǎn)離C磁鐵的加速度仍為gD磁鐵的加速度小于gAD法一：設(shè)磁鐵下端為N極，如圖所示，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，可見P、Q將相互靠攏，由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律知磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g，當(dāng)S極為下端時，可得出同樣的結(jié)果法二：根據(jù)楞次定律的另一種表述感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題的“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵

14、的靠近，所以P、Q將相互靠近且磁鐵的加速度小于g.當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基1下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向為ab的是()ABCDA題中四圖都屬于閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線，應(yīng)用右手定則判斷可得：A中電流方向為ab，B中電流方向為ba，C中電流方向沿adcba，D中電流方向為ba.故選A.2磁鐵在線圈中心上方開始運動時，線圈中產(chǎn)生如圖1­4­9方向的感應(yīng)電流，則磁鐵 () 【導(dǎo)學(xué)號：24622021】圖1­4­9A向上運動B向下運動C向左運動 D向右運動B由安培定則判斷知感應(yīng)電

15、流的磁場方向向上，與條形磁鐵穿過線圈的磁場方向相反，由楞次定律知條形磁鐵是向下運動的，故B項正確3如圖1­4­10所示，勻強磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運動時 ()圖1­4­10A圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無感應(yīng)電流產(chǎn)生B整個環(huán)中有順時針方向的電流C整個環(huán)中有逆時針方向的電流D環(huán)的右側(cè)有逆時針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時針方向的電流D由右手定則知ef上的電流由ef，故右側(cè)的電流方向為逆時針，左側(cè)的電流方向為順時針，選D.41931年，英國物理學(xué)家狄拉克曾經(jīng)從理論上預(yù)言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國物理學(xué)家卡