2.1楞次定律（原卷版）

2.1楞次定律基礎導學要點一、探究感應電流的方向1．實驗探究將螺線管與電流計組成閉合回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如圖所示，記錄感應電流方向如下(1)觀察并記錄磁場方向、電流方向、磁通量大小變化情況，并將結果填入表格．甲乙丙丁條形磁體運動的情況N極向下插入線圈S極向下插入線圈N極朝下時拔出線圈S極朝下時拔出線圈原磁場方向(“向上”或“向下”)穿過線圈的磁通量變化情況(“增加”或“減少”)感應電流的方向(在螺線管上方俯視)逆時針順時針順時針逆時針感應電流的磁場方向(“向上”或“向下”)原磁場與感應電流磁場方向的關系(2)整理器材．四、實驗結果分析根據上表記錄，得到下述結果：甲、乙兩種情況下，磁通量都增加，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，阻礙磁通量的增加；丙、丁兩種情況下，磁通量都減少，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，阻礙磁通量的減少．實驗結論：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化．五、注意事項1．確定電流方向與電流表指針偏轉方向的關系時，要用試觸法并注意減小電流強度，防止電流過大或通電時間過長損壞電流表．2．電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計．3．實驗前設計好表格，并明確線圈的繞線方向．4．按照控制變量的思想進行實驗．5．進行一種操作后，等電流計指針回零后再進行下一步操作．要點二、楞次定律1．內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化．2．從能量角度理解楞次定律感應電流沿著楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然結果，當磁極插入線圈或從線圈內抽出時，推力或拉力做功，使機械能轉化為感應電流的電能．要點三、右手定則伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向導線運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向．要點突破突破一：正確理解楞次定律中的“阻礙”一詞1．弄清“阻礙”的幾個層次誰在阻礙“感應電流的磁場”在阻礙阻礙什么阻礙的是“引起感應電流的磁場的磁通量的變化”，而不是阻礙的引起感應電流的磁場、也不是阻礙的引起感應電流的磁通量如何阻礙磁通量增加時，阻礙其增加，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，起抵消作用；磁通量減少時，阻礙其減少，感應電流的磁場與原磁場方向一致，起補償作用．為何阻礙(原)磁場的磁通量發(fā)生了變化．結果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化快慢，這種變化將繼續(xù)進行，最終結果不受影響2.阻礙的幾種表現(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”．(2)阻礙(導體的)相對運動——“來拒去留”．(3)回路面積有增大或減小的趨勢來反抗磁通量的變化．3．弄清阻礙與“阻止”、“相反”的區(qū)別(1)阻礙不是阻止，最終引起感應電流的磁通量還是發(fā)生了變化，是“阻而未止”．(2)阻礙不等同相反，當引起感應電流的磁通量增大時，感應電流的磁場與原磁場方向相反，當引起感應電流的磁通量減少時，感應電流的磁場與引起感應電流的磁場方向相同(增反減同)．(3)阻礙的是導體與磁體的相對運動，而不是阻礙導體或磁體的運動．突破二：楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系楞次定律右手定則區(qū)別研究對象整個閉合回路閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導線適用范圍各種電磁感應現象只適用于導體在磁場中做切割磁感線運動的情況應用用于磁感應強度B隨時間變化而產生的電磁感應現象較方便用于導體切割磁感線產生電磁感應的現象較方便聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例突破三：右手定則與左手定則的比較比較項目右手定則左手定則作用判斷感應電流方向判斷通電導體所受磁場力的方向圖例

因果關系運動→電流電流→運動應用實例發(fā)電機電動機典例精析題型一：利用楞次定律判斷感應電流方向例一．如右圖所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動．金屬線框從右側某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側最高點的過程中，細桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感應電流的方向是()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→d變式遷移1：如圖所示，AOC是光滑的金屬導軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬棒，立在導軌上，它從靜止開始在重力作用下運動，運動過程中b端始終在OC上，a端始終在OA上，直到完全落在OC上，空間存在著勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，則ab棒在上述過程中()A．感應電流方向是b→aB．感應電流方向是a→bC．感應電流方向先是b→a，后是a→bD．感應電流方向先是a→b，后是b→a題型二：右手定則的應用例二．如右圖所示，勻強磁場與圓形導體環(huán)平面垂直，導體ef與環(huán)接觸良好，當ef向右勻速運動時()A．圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)中無感應電流產生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)的右側有逆時針方向的電流，環(huán)的左側有順時針方向的電流變式遷移2：如圖所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外．一個矩形閉合導線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運動到位置2.則()A．導線框進入磁場時，感應電流方向為a→b→c→d→aB．導線框離開磁場時，感應電流方向為a→d→c→b→aC．導線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右D．導線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左題型三：楞次定律的本質及推廣例三．如右圖所示，A為水平放置的橡膠圓盤，在其側面帶有負電荷，在A正上方用絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B(絲線在B上面未畫出)，使B的環(huán)面在水平面上與圓盤平行，其軸線與橡膠盤A的軸線O1O2重合．在橡膠盤A繞其軸線O1O2按圖中箭頭方向減速轉動的過程中，金屬圓環(huán)B有()A．擴大半徑的趨勢，絲線受到的拉力增大B．擴大半徑的趨勢，絲線受到的拉力減小C．縮小半徑的趨勢，絲線受到的拉力減小D．縮小半徑的趨勢，絲線受到的拉力增大變式遷移3：如圖，金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側．若變阻器滑片P向左移動，則金屬環(huán)A將向________(填“左”或“右”)運動，并有________(填“收縮”或“擴張”)趨勢．強化訓練選擇題1、如下圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管，則電路中()A．始終有感應電流自a向b流過電流表GB．始終有感應電流自b向a流過電流表GC．先有a→G→b方向的感應電流，后有b→G→a方向的感應電流D．將不會產生感應電流2、電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示。現使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A．從a到b，上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a，下極板帶正電3．如下圖所示，繞在鐵芯上的線圈M與電源、滑動變阻器和開關組成了一個閉合回路，在鐵芯的右端，線圈P與電流表連成閉合電路．下列各種情況中說法正確的是()A．開關S閉合后，線圈P中有感應電流，M、P相互排斥B．開關S閉合后，使變阻器滑片向左勻速移動，線圈P中有感應電流，M、P相互排斥C．開關S閉合后，使變阻器滑片向右勻速移動，線圈P中有感應電流，M、P相互排斥D．開關S閉合瞬間，線圈P中有感應電流，M、P相互吸引4、如圖所示，A、B都是鋁環(huán)，A環(huán)閉合，B環(huán)有缺口，兩者固定在橫梁兩端，橫梁可繞中間支點轉動。某同學用條形磁鐵的一個磁極靠近或遠離靜止的A、B環(huán)，觀察到不同現象。下列推斷正確的是（）A．N極遠離A環(huán)時，A環(huán)被吸引是由于A環(huán)被磁化B．S極靠近A環(huán)時，A環(huán)產生順時針方向的電流C．N極靠近B環(huán)時，B環(huán)不動，是因為B環(huán)內磁通量不發(fā)生變化D．S極遠離B環(huán)時，B環(huán)不動，是因為B環(huán)沒有產生感應電動勢5、如圖甲所示，水平桌面上固定著一根絕緣的長直導線，矩形導線框abcd靠近長直導線靜止放在桌面上。當長直導線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化時（圖甲中電流所示的方向為正方向），則（）A．t1到t2時間內，線框內電流的方向為abcda，線框受力向右B．t2到t3時間內，線框內電流的方向為abcda，線框受力向左C．0到t2時間內，線框內感應電流方向不變，線框受力方向也不變D．t1到t3時間內，線框內感應電流方向不變，線框受力方向改變6．如圖所示，在上下無邊界的勻強磁場中放一矩形金屬線框，且磁場的方向與矩形金屬線框垂直，其中為中軸線，矩形金屬線框開始有一半在勻強磁場中，要使矩形金屬線框中產生感應電流，下列措施可行的是（）A．將矩形金屬線框沿垂直紙面方向向外平移B．以邊為軸轉動，且轉過的角度小于60°C．將矩形金屬線框在紙面內向上平移D．矩形金屬線框以為軸轉動7．現將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖所示方式連接。在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現當他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉。由此可以推斷（）A．線圈A向上移動或滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關，都能引起電流計指針向右偏轉C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央D．因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉的方向8．如圖所示，在某節(jié)實驗課上，李老師把一個帶有長鐵芯的導電線圈L、開關S和電源用導線連接起來，并將一金屬套環(huán)套過線圈L的鐵芯后放在線圈上方。閉合開關S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學另找來器材再做此實驗。他連接好電路，經重復試驗，導電線圈上的套環(huán)均未動。對比李老師演示的實驗，下列四個說法中，導致套環(huán)未動的原因可能是（）A．導電線圈接在了直流電源上 B．電源電壓過高C．所選導電線圈的匝數太多 D．所用套環(huán)的材料與李老師的不同9．如圖為“研究電磁感應現象”的實驗裝置，現將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A。線圈BC。電流計及電鍵按如圖所示連接，已知電路接通時A中電流方向如圖中箭頭所示。關于實驗現象，下列判斷正確的是（）A．將線圈A迅速插入下面線圈時，通過電流計的電流方向是B→G→CB．將線圈A插入下面線圈穩(wěn)定后，通過電流計的電流方向是C→G→BC．線圈A插入下面線圈穩(wěn)定后，將變阻器滑片迅速向左滑動時電流計指針不偏轉D．將線圈A從下面線圈中拔出時，快速拔比慢慢拔過程中電流計的最大偏轉角度大10．如圖所示，一種延時繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個線圈A和B．線圈A跟電源連接，線圈B兩端連在一起構成一個閉合回路。在斷開開關S的時候，彈簧K并不會立刻將銜鐵D拉起使觸頭C離開，而是過一小段時間才執(zhí)行這個動作。下列說法正確的是（）A．線圈B不閉合，仍會產生延時效應B．將銜鐵D換成銅片，延時效果更好C．保持開關S閉合，線圈B中磁通量為零D．斷開開關S的瞬間，線圈B中的電流從上往下看為順時針方向11．如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內，從圖中位置Ⅰ經過位置Ⅱ到達位置Ⅲ，Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ、在這個過程中，線圈中感應電流（）A．沿abcda流動B．沿adcba流動C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcda流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿adcba流動D．由Ⅰ到Ⅱ是沿adcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcda流動12．如圖，金屬圓形線圈a套在條形磁鐵上，條形磁鐵與線圈a所在的平面垂直且穿過線圈圓心，若將線圈a對稱地擴展為線圈b的形狀，則穿過線圈的磁通量變化情況是（）A．