2017_2018学年高中物理第四章电磁感应第3节楞次定律课件新人教版选修3_2
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提示：感应电流阻碍线圈与磁场间的相对运动。
(3)左手定则和右手定则中“四指所指的方向”表示的 物理意义一样吗？
提示：左手定则中“四指所指的方向”为已知电流的方向， 右手定则中“四指所指的方向”表示感应电流的方向。
用楞次定律判断感应电流的方向
1．因果关系 闭合导体回路中原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产生是感应电流存在的结果， 即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。
解析：向左和向右拉出时，磁通量都减少，根据楞次 定律，感应电流的磁场与原磁场同向，由安培定则知 感应电流为顺时针，B 正确，A、C 错误；当环全部处 在磁场中运动时，磁通量不变，环中无感应电流产生， D 错误。
答案：B
2. (多选)如图 435 所示， 足够长的 通电导线旁边同一平面有矩形 线圈 abcd，则 ( )
[答案] D
楞次定律的使用步骤
1.如图 434 所示， 闭合金属圆环沿垂直于磁场 方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中 匀速拉出，以下各种说法中正确的是( )
34 A．向左和向右拉出时，环中感应电流方向相反 图 4-
B．向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向 C．向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向 D．将圆环拉出磁场的过程中，当环全部处在磁场中运动时， 也有感应电流产生
图 433
( )
B．从 a 到 b，下极板带正电 D．从 b 到 a，下极板带正电
[思路点拨] 明确穿过线圈的磁 楞次 判断线圈中感应 安培 判断线圈中感 ――→ ――→ 通量及其变化情况 定律 电流的磁场方向 定则 应电流的方向
[解析]
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。
2．楞次定律中“阻碍”的含义
[典例] 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 433 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 C．从 b 到 a，上极板带正电
(5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的， 均能用楞次定律 判断。 (6)右手定则即右手螺旋定则。 ( √) ( ×)
2．合作探究——议一议 (1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别？
提示：阻碍不是阻止，阻碍只是延缓了磁通量的变化， 但这种变化仍将继续进行。
(2)当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时，感 应电流的效果是阻碍线圈或磁场的运动吗？
2．楞次定律 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。
二、右手定则 1．内容 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。如图 432 所示。
一、楞次定律 1．探究感应电流的方向 (1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节 干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方 向的关系)。
(2)实验现象：如图 431 所示，在四种情况下，将实验 结果填入下表。
图 431
①线圈内磁通量增加时的情况 图号 甲 乙 磁场方向 感应电流的方向 逆时针(俯视) 顺时针(俯视) 感应电流的磁场方向
向下 _______
向上பைடு நூலகம்______
向上 ______
向下 ______
②线圈内磁通量减少时的情况 图号 丙 丁 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向
向下 _____ 向上 _____
顺时针(俯视) 逆时针(俯视)
向下 ______ 向上 ______
(3)实验结论 表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的 磁场与原磁场的方向 相反 ；当穿过线圈的磁通量减少 时，感应电流的磁场与原磁场的方向 相同 。 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥 ；当磁铁远 离线圈时，两者 相吸 。
答案：BD
3.如图 436 所示，当磁场的磁感应强度 B 增强时，内、外金属环上的感应电流的方 向应为 ( )
图 435 A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是 a→b→c→d
B．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生 C．当线圈以 ad 边为轴转动时(转动角度小于 90°)，其中感 应电流方向是 a→b→c→d D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是 a→b→c→d
解析：根据安培定则知，线圈所在处的磁场垂直纸面向里， 当线圈向右平动、以 ad 边为轴转动时，磁通量减少，感应 电流产生的磁场与原磁场同向，感应电流方向为 a→d→c→b，A、C 错误；若线圈竖直向下平动，无感应电 流产生，B 正确；若线圈向导线靠近时，磁通量增加，感 应电流产生的磁场与原磁场反向，垂直纸面向外，感应电 流方向为 a→b→c→d，D 正确。
2．适用范围 适用于闭合电路部分导体 切割磁感线 产生感应电流的情况。
图 432
1．自主思考——判一判 (1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。 (2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。 (3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。 ( ×) ( ×) (×)
(4)导体棒不垂直切割磁感线时， 也可以用右手定则判断感应 电流方向。 (√ )
第3节
楞次定律
1．楞次定律的内容是：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． 楞次定律可广义地表述为： 感应电流的“效 果 ” 总是要反抗 (或阻碍 )引起感应电流的 “原因”，常见的有三种： ①阻碍原磁通量的变化(“增反减同”)； ②阻碍导体的相对运动(“来拒去留”)； ③通过改变线圈面积来“反抗”(“增缩减 扩”)。 3．闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动 时，可用右手定则判断感应电流的方向。
(3)左手定则和右手定则中“四指所指的方向”表示的 物理意义一样吗？
提示：左手定则中“四指所指的方向”为已知电流的方向， 右手定则中“四指所指的方向”表示感应电流的方向。
用楞次定律判断感应电流的方向
1．因果关系 闭合导体回路中原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产生是感应电流存在的结果， 即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。
解析：向左和向右拉出时，磁通量都减少，根据楞次 定律，感应电流的磁场与原磁场同向，由安培定则知 感应电流为顺时针，B 正确，A、C 错误；当环全部处 在磁场中运动时，磁通量不变，环中无感应电流产生， D 错误。
答案：B
2. (多选)如图 435 所示， 足够长的 通电导线旁边同一平面有矩形 线圈 abcd，则 ( )
[答案] D
楞次定律的使用步骤
1.如图 434 所示， 闭合金属圆环沿垂直于磁场 方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中 匀速拉出，以下各种说法中正确的是( )
34 A．向左和向右拉出时，环中感应电流方向相反 图 4-
B．向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向 C．向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向 D．将圆环拉出磁场的过程中，当环全部处在磁场中运动时， 也有感应电流产生
图 433
( )
B．从 a 到 b，下极板带正电 D．从 b 到 a，下极板带正电
[思路点拨] 明确穿过线圈的磁 楞次 判断线圈中感应 安培 判断线圈中感 ――→ ――→ 通量及其变化情况 定律 电流的磁场方向 定则 应电流的方向
[解析]
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。
2．楞次定律中“阻碍”的含义
[典例] 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 433 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 C．从 b 到 a，上极板带正电
(5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的， 均能用楞次定律 判断。 (6)右手定则即右手螺旋定则。 ( √) ( ×)
2．合作探究——议一议 (1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别？
提示：阻碍不是阻止，阻碍只是延缓了磁通量的变化， 但这种变化仍将继续进行。
(2)当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时，感 应电流的效果是阻碍线圈或磁场的运动吗？
2．楞次定律 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。
二、右手定则 1．内容 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。如图 432 所示。
一、楞次定律 1．探究感应电流的方向 (1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节 干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方 向的关系)。
(2)实验现象：如图 431 所示，在四种情况下，将实验 结果填入下表。
图 431
①线圈内磁通量增加时的情况 图号 甲 乙 磁场方向 感应电流的方向 逆时针(俯视) 顺时针(俯视) 感应电流的磁场方向
向下 _______
向上பைடு நூலகம்______
向上 ______
向下 ______
②线圈内磁通量减少时的情况 图号 丙 丁 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向
向下 _____ 向上 _____
顺时针(俯视) 逆时针(俯视)
向下 ______ 向上 ______
(3)实验结论 表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的 磁场与原磁场的方向 相反 ；当穿过线圈的磁通量减少 时，感应电流的磁场与原磁场的方向 相同 。 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥 ；当磁铁远 离线圈时，两者 相吸 。
答案：BD
3.如图 436 所示，当磁场的磁感应强度 B 增强时，内、外金属环上的感应电流的方 向应为 ( )
图 435 A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是 a→b→c→d
B．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生 C．当线圈以 ad 边为轴转动时(转动角度小于 90°)，其中感 应电流方向是 a→b→c→d D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是 a→b→c→d
解析：根据安培定则知，线圈所在处的磁场垂直纸面向里， 当线圈向右平动、以 ad 边为轴转动时，磁通量减少，感应 电流产生的磁场与原磁场同向，感应电流方向为 a→d→c→b，A、C 错误；若线圈竖直向下平动，无感应电 流产生，B 正确；若线圈向导线靠近时，磁通量增加，感 应电流产生的磁场与原磁场反向，垂直纸面向外，感应电 流方向为 a→b→c→d，D 正确。
2．适用范围 适用于闭合电路部分导体 切割磁感线 产生感应电流的情况。
图 432
1．自主思考——判一判 (1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。 (2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。 (3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。 ( ×) ( ×) (×)
(4)导体棒不垂直切割磁感线时， 也可以用右手定则判断感应 电流方向。 (√ )
第3节
楞次定律
1．楞次定律的内容是：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． 楞次定律可广义地表述为： 感应电流的“效 果 ” 总是要反抗 (或阻碍 )引起感应电流的 “原因”，常见的有三种： ①阻碍原磁通量的变化(“增反减同”)； ②阻碍导体的相对运动(“来拒去留”)； ③通过改变线圈面积来“反抗”(“增缩减 扩”)。 3．闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动 时，可用右手定则判断感应电流的方向。