2013-2014学年高中物理（新课标人教版）同步学习方略课件 选修3-1：4-3

(2)由楞次定律，得知感应电流的磁场方向应是与B原相 反，即是离开读者向内；
(3)由安培定则判知感应电流方向是A→D→C→B. 当S断开时： (1)研究回路仍是线圈ABCD，穿过回路的原磁场仍是I 产生的磁场，方向由安培定则判知是指向读者，且磁通量减 小；
(2)由楞次定律，知感应电流磁场方向应是与B原相同， 即指向读者；
答案 A
三、右手定则的应用 例3 如图所示，匀强磁场与圆形导体环面垂直，导体 ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时( )
A．圆环中磁通量不变，环中无感应电流产生 B．整个环中有顺时针方向的电流 C．整个环中有逆时针方向的电流 D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针 方向的电流
解析 导体ef向右匀速运动过程中，切割磁感线，由右 手定则可判断ef中电流方向为由e→f.而导体ef分别与导体环 的左右两部分构成两个闭合电路，故环的右侧有逆时针的电 流，环的左侧有顺时针的电流．
A．感应电流方向是N→M B．感应电流方向是M→N C．安培力水平向左 D．安培力水平向右
解析 由右手定则可知导体棒MN中的电流方向是由 N→M，再根据左手定则判断MN所受安培力的方向垂直导 体棒水平向左，故选项A、C正确．
答案 AC
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3．注意明确各个物理量之间的关系． 当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中产生 感应电流，而感应电流跟其他电流一样，也会产生磁场，即 感应电流的磁场，这样回路中就存在两个磁场——原来的磁 场(产生感应电流的磁场)和感应电流的磁场．
知识点三 右手定则 内容：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手 掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线 运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向． 说明 右手定则是楞次定律的一种特殊情况，这种方法 对于闭合电路的一部分导体切割磁感线时感应电流方向的判 断非常方便.
3．有的问题只能用楞次定律不能用右手定则，有的问 题两者都能用，关于选择用楞次定律还是右手定则，要具体 分析，对于导线切割磁感线的问题一般用右手定则．
三、右手定则与左手定则的比较
比较 右手定则
项目
左手定则
判断感应 判断通电导体在磁
作用 电流的方 场目
右手定则
左手定则
教材拓展提升
一、对楞次定律的理解 1．楞次定律的内容． (1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场 总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (2)说明：楞次定律含有两层意义． ①因果关系．闭合导体回路中磁通量的变化是产生感应 电流的原因，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结 果．简要地说，只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化 时，才会有感应电流的磁场出现．
答案 AD
名师点拨 楞次定律的应用可以用阻碍相对运动来判断 磁铁将受到感应电流向上的作用力，这个作用起到阻碍相对 运动的效果，阻碍相对运动可简述为“来拒去留”．
巩固练习2 如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜 环的运动情况是( )
A．向右摆动 B．向左摆动
C．静止
D．不能判定
解析 磁铁向右运动时，由楞次定律的另一种表述得知 铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，则磁铁和 铜环间有排斥作用，故A选项正确．
答案 D
名师点拨 对于闭合电路的部分导体做切割磁感线运动 时，产生感应电流可由右手定则判断．同时也要清楚切割磁 感线的导体与哪些导体组成闭合电路，从而判断整个电路的 电流方向．
巩固练习3 如图所示，光滑平行金属导轨PP′和 QQ′，都处于同一水平面内，P和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，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于 导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正 确的是( )
流由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．向左平移
D．向右平移
解析 用已知的结论，应用楞次定律逆向推断产生的原 因．①由感应电流方向A―→R―→B，应用安培定则得知感 应电流在螺线管内产生的磁场方向向下；②由楞次定律判断 得螺线管内的磁通量变化应是向下减小或向上增加；③由条 形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向下的，故应 是磁通量减小，磁铁向上运动、向左或向右平移都会导致通 过螺线管内向下的磁通量减小．
(3)由安培定则，判知感应电流方向是A→B→C→D.
答案 A→D→C→B A→B→C→D
名师点拨 应用楞次定律判断感应电流方向的关键是确 定所研究电路所在处的磁场什么方向，磁通量如何变化，感 应电流的磁场总是阻碍研究电路的磁通量的变化，再由右手 螺旋定则判断感应电流的方向．
巩固练习1 如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电
(4)就电流而言，感应电流阻碍原电流的变化．即原电流 增大时，感应电流方向与原电流方向相反；原电流减小时， 感应电流的方向与原电流方向相同，简称口诀：“增反减 同”．
5．应用楞次定律解题的一般步骤． (1)查明产生感应电流的闭合电路所围面积上的原磁场方 向，对于磁体的磁场，可以根据磁体的磁感线分布来确定， 对于电流产生的磁场，则要用安培定则来确定．
知识点一 探究感应电流的方向 1．确定电流方向与电流表指针偏转之间的关系． 用一节旧干电池、滑动变阻器和线圈连成如图所示电 路，用来查明线圈中的电流方向与电流表指针偏转之间的关 系．
2．探究感应电流方向的判断规律． (1)探究实验的装置． 将螺线管和电流计组成闭合电路，分别将条形磁铁的N 极、S极插入、抽出线圈，(如图所示)，记录感应电流方 向．
已知条 已知切割运动方向 已知电流方向
件
和磁场方向
和磁场方向
图例
因果关 系
应用实 例
运动→电流 发电机
电流→运动 电动机
典例分析
一、楞次定律的应用 关于阻碍磁通量变化的理解． 例1 如图所示，试判断当开关S闭合和断开瞬间线圈 ABCD中的电流方向．
解析 此题按“楞次定律”进行判定． 当S闭合时： (1)研究回路是ABCD，穿过回路的磁场是电流I产生的 磁场，方向由安培定则可知是指向读者，如图所示，且磁通 量增大；
②符合能量守恒定律．感应电流的磁场对闭合导体回路 中磁通量的变化起着阻碍作用，这种作用正是能量守恒这一 普遍定律在电磁感应现象中的体现．
2．透彻理解楞次定律中“阻碍”的含义． (1)谁起阻碍作用？要明确起阻碍作用的是“感应电流的 磁场”． (2)阻碍什么？感应电流的磁场阻碍的是“引起感应电流 的磁通量的变化”，而不是阻碍原磁场，也不是阻碍原磁通 量．
第四章 电磁感应
第三节 楞次定律
教材知识梳理 教材拓展提升 典例分析 课后跟踪演练
课标解读
1.通过实验探究归纳出判断感应电流方向的规律——楞次 定律．
2．正确理解楞次定律的内容和本质． 3．能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流方 向． 4．理解楞次定律是能量守恒在电磁感应现象中的反映.
教材知识梳理
4．楞次定律也可以理解为：感应电流的效果总是要反 抗(或阻碍)引起感应电流的原因．常见有以下几种表现．
(1)就磁通量而言，总是阻碍引起感应电流的磁通量(原 磁通量)的变化．
(2)就相对运动而言，阻碍导体间的相对运动，简称口 诀：“来拒去留”．
(3)就闭合电路的面积而言，致使电路的面积有收缩或扩 张的趋势．收缩或扩张是为了阻碍电路磁通量的变化．若穿 过闭合电路的磁感线皆朝同一个方向，则磁通量增加时，面 积有收缩趋势；磁通量减少时，面积有增大趋势，简称口 诀：“增缩减扩”．
(3)怎样阻碍？当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加 时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相反．感应电流的磁 场“反抗”原磁通量的增加；当原磁通量减少时，感应电流 的磁场就与原磁场的方向相同，感应电流的磁场“补偿”原 磁通量的减少．
(4)“阻碍”不等于“阻止”，当由于原磁通量的增加引 起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，其 作用仅仅使原磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加；当 由于原磁通量的减少而引起感应电流时，感应电流的磁场方 向与原磁场方向相同，其作用仅仅使原磁通量的减少变慢 了，但磁通量仍在减少，“阻碍”也并不意味着“相反”．
在理解楞次定律时，有些同学错误地把“阻碍”作用认为感 应电流产生磁场的方向和原磁场方向相反，事实上，它们可 能同向，也可能反向，需根据磁通量的变化情况判断．
3．感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化，是矛盾存在 的一种方式，原磁通量增加，则感应电流的磁场就阻碍其增 加；原磁通量减少，则感应电流的磁场要阻碍其减少．这种 矛盾是普遍存在的，如在牛顿第二定律中，质量和合外力在 对加速度的影响上是矛盾的，万有引力中的物体质量和距离 对引力的影响，库仑力中的电量和距离对静电力的影响等都 是矛盾的双方．这一点在物理以及生活中是普遍存在的，在 学习过程中要好好体会．
二、右手定则与楞次定律的区别与联系 1．从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合电 路，右手定则研究的是闭合电路的一部分，即一段导线做切 割磁感线运动． 2．从适用范围上说，楞次定律可应用于由磁通量变化 引起感应电流的各种情况，右手定则只适用于一段导体在磁 场中做切割磁感线运动的情况，导线不动时不能应用．
(2)查明穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少，根据已 知的磁感线分布和题目所描述的情况来确定．
(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向，这一步骤才 是直接运用了楞次定律．当磁通量增加时，感应电流的磁场 与原磁场反向；当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场 同向．
(4)得出感应电流的磁场方向后，就可以根据安培定则确 定感应电流的方向．
答案 BCD
二、对阻碍导体间相对运动的理解 例2 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将互相靠拢 B. p、q将互相远离 C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g
解析 根据楞次定律，感应电流的效果总要反抗产生感 应电流的原因．本题中“原因”是回路中磁通量增加，p、q 通过两种方式反抗磁通量的增大：一是用缩小面积的方式反 抗；二是用远离磁铁的方式进行反抗，即阻碍相对运动．根 据牛顿第三定律可知磁铁受p、q向上的作用力，所以p、q将 相互靠近，且磁铁的加速度小于g，故A、D选项正确．
(2)实验过程和现象． 在四种情况下，实验结果见下表.
(3)实验结论． 一是当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原 磁场方向相反，当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁 场与原磁场的方向相同，这种情况可由如图表示，二是当磁 铁靠近线圈时两者相斥，当磁铁远离线圈时两者相吸．
知识点二 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．运用楞次定律判断感应电流方向的思路．