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1、3.1.3楞次定律楞次定律第第1课时楞次定律楞次定律学习目标学习目标核心提炼核心提炼1.通通过实验探究探究归纳出判断感出判断感应电流方向的流方向的规律律楞次定律。楞次定律。2个个规律律楞次定楞次定律和右手定律和右手定则3个定个定则的区的区别左手定左手定则、右手定、右手定则、安培定安培定则的区的区别2.理解楞次定律中理解楞次定律中“阻碍阻碍”的含的含义，能熟，能熟练运用楞次定律和右手运用楞次定律和右手定定则判断感判断感应电流的方向。流的方向。3.理解楞次定律符合能量守恒定律，明确能量理解楞次定律符合能量守恒定律，明确能量转化的方向。化的方向。一、楞次定律一、楞次定律1.实验探究实验探究根据如根据
2、如图1甲、乙、丙、丁所示甲、乙、丙、丁所示进行行电路路图连接与接与实验操作，并填好操作，并填好实验现象。象。图1甲甲乙乙丙丙丁丁条形磁条形磁铁运运动的情况的情况N极向下插入极向下插入线圈圈S极向下插入极向下插入线圈圈 N极向上拔出极向上拔出线圈圈S极向上拔出极向上拔出线圈圈原磁原磁场方向方向(向上或向下向上或向下)_穿穿过线圈的磁通量圈的磁通量变化情化情况况(增加或减少增加或减少)_感感应电流的方向流的方向(在螺在螺线管上俯管上俯视)逆逆时针顺时针顺时针逆逆时针感感应电流的磁流的磁场方向方向(向向上或向下上或向下)_原磁原磁场与感与感应电流磁流磁场的的方向关系方向关系_向下向下向上向上向下向下
3、向上向上增加增加增加增加减少减少减少减少向上向上向下向下向下向下向上向上相反相反相反相反相同相同相同相同请根据上表所填内容理解：甲、乙两种情况下，磁通量都根据上表所填内容理解：甲、乙两种情况下，磁通量都_，感，感应电流的磁流的磁场方向与原磁方向与原磁场方向方向_ ；丙、丁两种情况下，磁通量都；丙、丁两种情况下，磁通量都_ ，感，感应电流流的磁的磁场方向与原磁方向与原磁场方向方向_ 。2.楞次定律楞次定律(1)内容：感内容：感应电流具有流具有这样的方向，即感的方向，即感应电流的磁流的磁场总要阻碍要阻碍_ _ 。(2)理解：当磁通量增加理解：当磁通量增加时，感，感应电流的磁流的磁场与原磁与原磁场方
4、向方向_ ，当磁通量减少，当磁通量减少时，感，感应电流的磁流的磁场与原磁与原磁场方向方向_ ，即增，即增_减减_。增加增加相反相反减少减少相同相同引起感引起感应电流的流的磁通量的磁通量的变化化相反相反相同相同反反同同思考判断思考判断(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。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。感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同。 ( )(3)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ( )二、右手定则二、右手定则1.当当导体
5、做体做_运运动时，可以用右手定，可以用右手定则判断感判断感应电流的方向。流的方向。右手定右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指：伸开右手，使拇指与其余四个手指_，并且都与手掌在同一个平面，并且都与手掌在同一个平面内；内；让磁感磁感线从从_进入，并使拇指指向入，并使拇指指向_的方向，的方向，这时四指所指的四指所指的方向就是方向就是_的方向。的方向。2.当切割磁感当切割磁感线时四指的指向就是感四指的指向就是感应电流的方向，即感流的方向，即感应电动势的方向的方向(注意等效注意等效电源源_部感部感应电流方向，由流方向，由_极指向极指向_极极)。切割磁感切割磁感线垂直垂直掌心掌心导线运运动感感应电流流
6、内内负正正思维拓展思维拓展(1)右手定则与楞次定律有什么关系？两定律各在什么情况下使用较方便？右手定则与楞次定律有什么关系？两定律各在什么情况下使用较方便？(2)什么情况下应用右手定则，什么情况下应用左手定则？什么情况下应用右手定则，什么情况下应用左手定则？答案答案(1)导体运体运动切割磁感切割磁感线产生感生感应电流是磁通量流是磁通量变化引起感化引起感应电流的特例，所流的特例，所以右手定以右手定则是楞次定律的特例。是楞次定律的特例。楞次定律适用于所有楞次定律适用于所有电磁感磁感应现象，象，对于磁通量于磁通量发生生变化而化而产生的生的电磁感磁感应现象象较方便。方便。右手定右手定则只适用于只适用于
7、导体做切割磁感体做切割磁感线运运动的情况。的情况。(2)因因动而生而生电时用右手定用右手定则；因；因电而受力而受力时用左手定用左手定则。楞次定律的理解和应用楞次定律的理解和应用1.因果关系因果关系闭合合导体回路中原磁通量的体回路中原磁通量的变化是化是产生感生感应电流的原因，而感流的原因，而感应电流的磁流的磁场的的产生是感生是感应电流存在的流存在的结果，即只有当果，即只有当闭合合导体回路中的磁通量体回路中的磁通量发生生变化化时，才会，才会有感有感应电流的磁流的磁场出出现。要点归纳要点归纳2.楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含义的含义例例1 关于楞次定律，下列关于楞次定律，下列说法正确的是法正确
8、的是()A.感感应电流的磁流的磁场总是要阻碍引起感是要阻碍引起感应电流的磁通量的流的磁通量的变化化B.闭合合电路的一部分路的一部分导体在磁体在磁场中运中运动时，必受磁，必受磁场阻碍作用阻碍作用C.原磁原磁场穿穿过闭合回路的磁通量增加合回路的磁通量增加时，感，感应电流的磁流的磁场与原磁与原磁场同向同向D.感感应电流的磁流的磁场总是跟原磁是跟原磁场反向，阻碍原磁反向，阻碍原磁场的的变化化精典示例精典示例解析解析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，选项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，选项A正确；闭合正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作
9、用，选项电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原错误；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；当错误；当原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项场同向，选项D错误。错误。答案答案A例例2 (多多选选)如如图2所所示示，闭合合金金属属圆环垂垂直直于于磁磁场方方向向放放置置在在有有界界匀匀强磁磁场中中，将将它它从匀从匀强磁磁场中匀速拉出，以下各种中匀
10、速拉出，以下各种说法正确的是法正确的是()图2A.向左拉出和向右拉出向左拉出和向右拉出时，环中的感中的感应电流方向相反流方向相反B.向左或向右拉出向左或向右拉出时，环中感中感应电流方向都是沿流方向都是沿顺时针方向的方向的C.向左或向右拉出向左或向右拉出时，环中感中感应电流方向都是沿逆流方向都是沿逆时针方向的方向的D.将将圆环左右拉左右拉动，当，当环全部全部处在磁在磁场中运中运动时，圆环中无感中无感应电流流解析解析将金属圆环不管从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次将金属圆环不管从哪边拉出磁场，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
11、应电流的磁场方向与原磁场方定律可知，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，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，选项向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，选项B正确，正确，A、C错误；在圆环离开磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流，选错误；在圆环离开磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流，选项项D正确。正确。答案答案BD应用楞次定律判断感应电流方向的步骤应用楞次定律判断感应电流方向的步骤针针对对训训练练1 小小管管同同学学为了了探探究究感感应电流流的的方方向向与与什什么么因因素素有有关关，他他把
12、把一一灵灵敏敏电流流计与与一一个个线圈圈相相连构构成成闭合合电路路，然然后后将将条条形形磁磁铁插插入入或或拔拔出出线圈圈，如如图3所所示示。其其中中线圈中所圈中所标箭箭头方向方向为感感应电流方向。流方向。则下列判断正确的是下列判断正确的是()图3A.甲甲图磁磁铁正在向下运正在向下运动B.乙乙图磁磁铁正在向上运正在向上运动C.丙丙图磁磁铁正在向上运正在向上运动D.丁丁图磁磁铁正在向上运正在向上运动解析解析根据线圈中感应电流的方向，由右手螺旋定则可知，甲和丙中的线圈上端为感根据线圈中感应电流的方向，由右手螺旋定则可知，甲和丙中的线圈上端为感应电流磁场的应电流磁场的S极，乙和丁中的线圈上端为极，乙和
13、丁中的线圈上端为N极，由楞次定律的极，由楞次定律的“阻碍阻碍”含义知，甲和含义知，甲和丁图中磁铁正在向上运动，乙和丙图中磁铁正在向下运动，故选项丁图中磁铁正在向上运动，乙和丙图中磁铁正在向下运动，故选项A、B、C错误，错误，D正确。正确。答案答案D右手定则的应用右手定则的应用1.适用范围：适用范围：闭合合电路的部分路的部分导体切割磁感体切割磁感线产生感生感应电流方向的判断。流方向的判断。2.右手定右手定则反映了磁反映了磁场方向、方向、导体运体运动方向和方向和电流方向三者之流方向三者之间的相互垂直关系。的相互垂直关系。(1)大拇指的方向是大拇指的方向是导体相体相对磁磁场切割磁感切割磁感线的运的运
14、动方向，既可以是方向，既可以是导体运体运动而磁而磁场未未动，也可以是，也可以是导体未体未动而磁而磁场运运动，还可以是两者以不同速度同可以是两者以不同速度同时运运动。(2)四指指向四指指向电流方向，即流方向，即为电动势方向，切割磁感方向，切割磁感线的的导体相当于体相当于电源。源。要点归纳要点归纳例例3 下下列列图中中表表示示闭合合电路路中中的的一一部部分分导体体ab在在磁磁场中中做做切切割割磁磁感感线运运动的的情情景景，导体体ab上的感上的感应电流方向流方向为ab的是的是()精典示例精典示例答案答案A针针对对训训练练2 如如图4所所示示，CDEF是是一一个个矩矩形形金金属属框框，当当导体体棒棒A
15、B向向右右移移动时，回回路路中中会会产生感生感应电流，流，则下列下列说法正确的是法正确的是()图4答案答案B1.(楞楞次次定定律律的的应应用用)(多多选选)如如图5所所示示，在在竖直直通通电导线旁旁同同一一平平面面内内有矩形有矩形线圈圈abcd。则()图5答案答案BD2.(楞楞次次定定律律的的应应用用)如如图6所所示示，一一根根条条形形磁磁铁自自左左向向右右穿穿过一一个个闭合合螺螺线管管，则电路路中中()图6答案答案C3.(右右手手定定则则的的应应用用)(多多选选)如如图7所所示示，竖直直向向下下的的匀匀强磁磁场中中，有有一一个个带铜轴的的铜盘，用用铜刷把刷把盘缘和和轴连接，外接一接，外接一电
16、流表，当流表，当铜盘按按图示匀速示匀速转动，则()解析解析沿铜盘半径方向的沿铜盘半径方向的“铜棒铜棒”切割磁感线，由右手定则可判定选项切割磁感线，由右手定则可判定选项B、D正确。正确。答案答案BD图74.(右右手手定定则则的的应应用用)(2018莱莱州州一一中中高高二二检检测测)如如图8所所示示，同同一一平平面面内内的的三三条条平平行行导线串串有有两两个个电阻阻R和和r，导体体棒棒PQ与与三三条条导线接接触触良良好好，匀匀强磁磁场的的方方向向垂垂直直纸面面向向里里。导体体棒棒的的电阻阻可可忽忽略略，当当导体体棒棒向向左滑左滑动时，下列，下列说法正确的是法正确的是()A.流流过R的的电流流为由由
17、d到到c，流，流过r的的电流流为由由b到到aB.流流过R的的电流流为由由c到到d，流，流过r的的电流流为由由b到到aC.流流过R的的电流流为由由d到到c，流，流过r的的电流流为由由a到到bD.流流过R的的电流流为由由c到到d，流，流过r的的电流流为由由a到到b图8解析解析根据磁场方向和导体棒的运动方向，用右手定则可以判断出在导体棒根据磁场方向和导体棒的运动方向，用右手定则可以判断出在导体棒PQ中产中产生的感应电动势的方向由生的感应电动势的方向由P指向指向Q，即导体棒下端电势高、上端电势低，所以在接入，即导体棒下端电势高、上端电势低，所以在接入R的闭合电路中，电流由的闭合电路中，电流由c流向流向
18、d，在接入，在接入r的闭合电路中，电流由的闭合电路中，电流由b流向流向a。选项。选项B正确。正确。答案答案B5.(楞楞次次定定律律和和右右手手定定则则的的综综合合应应用用)(2017全全国国卷卷，15)如如图9所所示示，在在方方向向垂垂直直于于纸面面向向里里的的匀匀强磁磁场中中有有一一U形形金金属属导轨，导轨平平面面与与磁磁场垂垂直直，金金属属杆杆PQ置置于于导轨上上并并与与导轨形形成成闭合合回回路路PQRS，一一圆环形形金金属属线框框T位位于于回回路路围成成的的区区域域内内，线框框与与导轨共共面面。现让金金属属杆杆PQ突突然然向向右右运运动，在在运运动开开始始的的瞬瞬间，关关于于感感应电流流
19、的的方方向，下列向，下列说法正确的是法正确的是()图9A.PQRS中沿中沿顺时针方向，方向，T中沿逆中沿逆时针方向方向B.PQRS中沿中沿顺时针方向，方向，T中沿中沿顺时针方向方向C.PQRS中沿逆中沿逆时针方向，方向，T中沿逆中沿逆时针方向方向D.PQRS中沿逆中沿逆时针方向，方向，T中沿中沿顺时针方向方向解析解析金属杆金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电中有沿逆时针方向的感应电流，穿过圆环形金属线框流，穿过圆环形金属线框T中的磁通量减小，由楞次定律可知，中的磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的中有沿顺时针方向的感应电流，故选项感应电流，故选项D正确，正确，A、B、C错误。错误。答案答案D
