2017教科版高中物理选修(3-2)1.4《楞次定律》word学案

学案4 楞次定律

[学习目标定位] 1.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为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．

1．安培定则(适用于直导线)：用右手握住通电直导线，让__________所指的方向跟电流的方向一致，那么_________所指的方向就是磁感线的环绕方向．

2．安培定则(适用于环形电流及通电螺线管)：用右手握住导线，让_________所指的方向跟环形电流的方向一致，那么_________所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向．

一、右手定则

将右手手掌伸平，使大姆指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心______，大拇指指向__________方向，这时四指的指向就是_________的方向，也就是__________的方向．

二、楞次定律

1．楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要______________________________

2．利用楞次定律判断感应电动势和感应电流方向的方法步骤：

(1)分辨引起电磁感应的_____________的方向．

(2)确定B0通过闭合回路磁通量的_____________

(3)根据________定律，确定感应电流的_____________方向．

(4)用__________定则判断能够形成上述磁场B′的______________的方向.

一、右手定则

[问题设计]

如图1所示的电路中，G为电流计(已知电流由左接线柱流入，指针向左偏，由右接线柱流入，指针向右偏)，当ab在磁场中切割磁感线运动时，指针的偏转情况如下表

图1

导体棒ab的运动 指针偏转方向 回路中电流方向

向右 向左 顺时针

向左 向右 逆时针

分析磁场方向、导体切割磁感线运动方向和感应电流方向之间的关系并总结规律．

[要点提炼]

1．右手定则：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线_________，大拇指指向_________方向，这时四指的指向就是_________的方向，也就是__________的方向．(注意等效电源的正、负极)

2．适用条件：只适用于导体在磁场中做_____________运动的情况．

3．当切割磁感线时四指的指向就是____________的方向，即_______________的方向(注意等效电源的正负极)．

二、楞次定律

[问题设计]

根据如图2甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象记录表格．

图2

操作方法

填写内容 甲 乙 丙 丁

S极插入线圈 S极拔出线圈 N极插入线圈 N极拔出线圈

原来磁场的方向 _______ ________ _______ _____

原来磁场的磁通量变化 _______ ______ _______ _________

感应电流方向 ________(俯视) ________(俯视) _______(俯视) ________

(俯视)

感应电流的磁场方向 ______ ________ _______ _______

原磁场与感应电流的磁场方向的关系 _______ ________ _______ _______

(1)请根据上表所填内容分析，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同？什么时候相反？什么时候相同？感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响？

(2)分析当磁铁靠近或远离线圈时两者的相互作用有什么规律？

[要点提炼]

1．楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍_________磁通量的变化．

2．楞次定律中“阻碍”的含义：

(1)谁起阻碍作用——__________的磁场．

(2)阻碍什么——阻碍的是穿过回路的_________，而不是磁通量本身．

(3)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________；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向_________，“阻碍”不是感应电流的磁场与原磁场的方向相反，而是“增反减同”．

(4)阻碍效果——阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少，只是_______了原磁场的磁通量的变化．

3．(1)楞次定律是普遍适用的．既可判断因磁场变化在闭合电路中产生的感应电流的方向，又可判断在磁场中运动的一段导体中产生的感应电流的方向．

(2)右手定则只能判断在磁场中运动的一段导体中产生的感应电流的方向．

三、楞次定律的应用

[问题设计]

在长直通电导线附近有一闭合线圈abcd，如图3所示．当直导线中的电流强度I逐渐减小时，试判断线圈中感应电流的方向．

图3

请从解答此题的实践中，总结出用楞次定律判定感应电流方向的具体思路．

[要点提炼]

应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：

(1)明确研究对象是哪一个闭合电路．

(2)明确________的方向．

(3)判断闭合回路内原磁场的_________是增加还是减少．

(4)由__________判断感应电流的磁场方向．

(5)由_____________判断感应电流的方向．

一、右手定则的应用

例1 下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )

二、对楞次定律的理解

例2 关于楞次定律，下列说法中正确的是 ( )

A．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强

B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱

C．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化

D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化

三、楞次定律的应用

例3 如图4所示，一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位

置Ⅱ时，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为 (

)

图4

A．逆时针方向，逆时针方向

B．逆时针方向，顺时针方向

C．顺时针方向，顺时针方向

D．顺时针方向，逆时针方向

针对训练 如图5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(

)

图5

A．向左和向右拉出时，环中感应电流方向相反

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

1．(对楞次定律的理解)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．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用

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

2．(楞次定律的应用)如图6所示，通电直导线L和平行直导线放置的闭合导体框abcd，当通电导线L运动时，以下说法正确的是 (

)

图6

A．当导线L向左平移时，导体框abcd中感应电流的方向为abcda

B．当导线L向左平移时，导体框abcd中感应电流的方向为adcba

C．当导线L向右平移时(未到达ad)，导体框abcd中感应电流的方向为abcda

D．当导线L向右平移时(未到达ad)，导体框abcd中感应电流的方向为adcba

3．(楞次定律的应用)如图7所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是

(

)

图7

A．若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流

B．若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流

C．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力

D．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力

4.(右手定则的应用)如图8 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．现在将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 ( )

图8

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