《2019-2020学年物理人教版选修3-2（浙江新高考专用）讲义：第四章 电磁感应现象 3 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年物理人教版选修3-2（浙江新高考专用）讲义：第四章 电磁感应现象 3 （15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 3楞次定律知识内容选考要求课时要求楞次定律c1.正确理解楞次定律的内容及其本质.2.掌握右手定则，并理解右手定则实际上是楞次定律的一种具体表现形式.3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.一、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.(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)
2、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.()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，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_.(均填“MN”或“NM”)图1答案NMMN一、对楞次定律的理解1.实验：探究影响感应电流方向的因素根据如图2甲、乙、丙、丁所示进行实验操作，并填好实验现象.图2甲乙丙丁条形磁铁运动的情况N极向下插入线圈S极向下插入线圈N极向上拔出线圈S极向上
3、拔出线圈原磁场方向(“向上”或“向下”)穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或“减少”)感应电流的方向(在螺线管上方俯视)逆时针顺时针顺时针逆时针感应电流的磁场方向(“向上”或“向下”)原磁场与感应电流磁场的方向关系请根据上表所填内容理解：甲、乙两种情况下，磁通量都_，感应电流的磁场方向与原磁场方向_；丙、丁两种情况下，磁通量都_，感应电流的磁场方向与原磁场方向_.答案向下向上向下向上增加增加减少减少向上向下向下向上相反相反相同相同增加相反减少相同2.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)楞次定律中“阻碍
4、”的含义谁阻碍感应电流产生的磁场.阻碍谁阻碍引起感应电流的磁通量的变化.如何阻碍当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.阻碍效果阻碍并不是阻止，只起延缓的作用，原磁通量增加的还是增加，减少的还是减少.注意：从相对运动的角度看：感应电流的效果是阻碍相对运动.例1关于楞次定律，下列说法正确的是 ()A.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跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化答案A解析感应电流的磁场总是
5、要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；阻碍并不是阻止，只起延缓的作用，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；当原磁通量增加时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁通量减少时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项D错误.二、楞次定律的应用楞次定律应用四步曲(1)确定原磁场方向；(2)判定产生感应电流的磁通量如何变化(增加还是减少)；(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同)；(4)判定感应电流的方向.该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”，一原确定原磁场的方向；二变确定磁通量是增加还是减少；三感判断感应电流的磁场方向；四螺旋用右手螺
6、旋定则判断感应电流的方向.例2(多选)如图3所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是()图3A.向左拉出和向右拉出时，圆环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时，圆环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时，圆环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.当圆环全部处在磁场中运动时，将圆环左右拉动，圆环中无感应电流答案BD解析金属圆环不管从哪边被拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用右手螺旋定则可以判断出感应电流的方向是沿顺时针方
7、向的，选项B正确，A、C错误；当圆环全部处在磁场中运动时，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流，D正确.例3如图4所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()图4A.始终有感应电流自a向b流过电流表B.始终有感应电流自b向a流过电流表C.先有ab方向的感应电流，后有ba方向的感应电流D.将不会产生感应电流答案C解析当条形磁铁自左向右进入闭合螺线管的过程中，通过闭合螺线管的原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，螺线管中产生感应电流方向为ab；当条形磁铁自左向右离开螺线管的过程中，通过闭合螺线管的原磁场方向向右，且磁通量在减少，根据楞次定律，螺线管中产生感应电流方向为
8、ba，选项C正确.学科素养楞次定律既适用于闭合电路的一部分导体切割磁感线产生的感应电流方向的判断，又适用于因磁场变化在闭合电路中产生的感应电流方向的判断，通过例2、例3中楞次定律的应用，使学生熟练掌握运用楞次定律处理问题的步骤，很好地体现了“科学思维”的学科素养.三、右手定则的理解和应用如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动.(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的方向三者之间存在什么关系？根据右手定则，自己试着做一做.答案(1)感应电流的方向adcba.(2)满足右手定则.1.右手定则和楞次定律实质是等效的，但在判断闭合电路的部分导
9、体切割磁感线产生感应电流方向时右手定则较为方便.2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系.(1)大拇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.例4下列图中表示闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体棒ab上的感应电流方向为ab的是()答案A解析在导体棒ab上，A中电流方向为ab，B、C、D中电流方向为ba，故选A.1.(楞次定律的理解)(多选)磁场垂直穿过一个圆形线圈，由于磁场的变化，在线圈中产生顺时针方
10、向的感应电流，如图5所示，则以下说法正确的是()图5A.若磁场方向垂直线圈向里，则此磁场的磁感应强度是在增强B.若磁场方向垂直线圈向里，则此磁场的磁感应强度是在减弱C.若磁场方向垂直线圈向外，则此磁场的磁感应强度是在增强D.若磁场方向垂直线圈向外，则此磁场的磁感应强度是在减弱答案BC解析线圈所产生的感应电流方向为顺时针方向，由安培定则知感应电流的磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律中“增反减同”可知，可能是方向垂直线圈向里的磁场正在减弱或是方向垂直线圈向外的磁场正在增强，故选B、C.2.(楞次定律的应用)(2017慈溪市高二上学期期中)某磁场中的磁感线如图6所示，有铜线圈自图示A位置落至B位置，在
11、下落的过程中线圈始终水平，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()图6A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针答案C解析在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，从A处落到O处，穿过线圈的磁通量增大，产生感应电流磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针.从O处落到B处，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针，故C正确，A、B、D错误.3.(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B
12、C解析图A中导体不切割磁感线，导体中无感应电流；由右手定则可以判断B、C正确；D图中感应电流方向应垂直纸面向外.4.(右手定则的应用)如图7所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体棒ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时()图7A.圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生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答案D解析由右手定则知ef上电流方向为ef，故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选D.考点一楞次定律的理解1.根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是 ()A.与引起感应电流的磁场反向B.阻止引起感应电
13、流的原磁通量的变化C.阻碍引起感应电流的原磁通量的变化D.使电路磁通量为零答案C解析由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起它的原磁通量的变化.具体来说就是“增反减同”，故C正确.2.(多选)关于感应电流，下列说法正确的是()A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化B.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，必须用安培定则确定感应电流的方向答案AC考点二楞次定律的应用3.(2017温州中学高二上学期期中)如图1所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中(始终在金属环左侧)，
14、环中的感应电流(自左向右看)()图1A.沿顺时针方向B.先沿顺时针方向后沿逆时针方向C.沿逆时针方向D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向答案C解析条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则知感应电流的方向(自左向右看)沿逆时针方向.故C正确，A、B、D错误.4.(2017杭州市模拟)如图2所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中()图2A.线圈中将产生abcda方向的感应电流B.线圈中将产生adcba方向的感应电流C.线圈中感应电流方向无法判断D.线圈中无感应电流答案A解析周长一定时，圆形的面积最大.则将线圈由圆形拉成正方形的过程中，线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生.由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流，故A正确.5.如图3所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO，OO与线圈在同一平面上.在线圈以OO为轴翻转180的
