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2.1 楞次定律
第二章 電磁感應
新人教版 選擇性必修二
2.怎樣判定通電螺線管內部磁場的方向？在圖1中畫出線圈內部的磁感線。
1.感應電流的產生條件是什么？
閉合回路的磁通量發生變化
N
S
N
S
復習回顧
猜想與假設：
依據實驗現象你認為感應電流的方向可能與哪些因素有關
原磁場的方向 磁通量的變化
1、感應電流的方向與原磁場的方向有什么關系
2、感應電流的方向與磁通量的變化有什么關系
探究目標：
2、確定電流方向和電流計指針偏轉方向的關系。

1、確定線
圈的繞向
實驗探究前
右進右偏，
左進左偏
N極插入
N極抽出
S極插入
S極抽出
S
N
S
N
實驗探究　發現規律
示意圖
感應電流產生的磁場方向
感應電流方向(俯視）
原線圈中磁通量的變化
原線圈中磁場的方向
S 極拔出
S 極插入
N 極拔出
N 極插入
向下
減小
順時針
向下
向上
向上
減小
順時針
逆時針
向下
向上
增加
S
向下
增加
逆時針
向上
N
G
G
N
G
S
G
數據分析
（1）磁通量 加時，感應電流的磁場方向與原磁
感應電流阻礙了磁通量的增加
（2）磁通量 少時，感應電流的磁場方向與原磁
感應電流阻礙了磁通量的減少
場方向相 。
場方向相 。
實驗結論：
增
反
減
同
B感
Φ原
增
減
與
B原
與
B原
阻礙
變化
反
同
總結規律
表述一：
一、楞次定律
感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化
1、內容：
Φ原變化
I感
B感
產生
產生
阻礙
2、理解：
對“阻礙”的理解
感應電流的磁場
原磁通量變化
增反減同
誰在阻礙？
阻礙
否，減緩進程
能否阻止？
如何阻礙？
阻礙什么？
N
S
N
N
N
S
S
S
感應電流的效果總是阻礙導體和引起感應電流的磁體間的相對運動。
表述二：
來拒去留
N
S
S
N
N
S
S
N
更換視角
斥力
引力
例1、如圖所示，當線圈向右遠離通電直導線時，線圈中感應電流的方向如何？
v
I
1、原磁場的方向：
向里
2、原磁通量變化情況：
減小
3、感應電流的磁場方向：
向里
4、感應電流的方向：
順時針
明確研究對象
3、總結：楞次定律的應用步驟
原磁場方向（B0）
磁通量的變化
感應電流磁場方向（B）
感應電流方向
楞次定律
安培定則
例2、如圖所示，當條形磁鐵突然向閉合銅環運動時，銅環里產生的感應電流的方向怎樣？銅環運動情況怎樣？
原磁場 方向
穿過回路磁通量的變化
感應電流磁場方向
感應電流方向（左視）
向左
增加
向右
順時針
銅環向右運動
研究對象：銅環
例3、如圖，在水平光滑的兩根金屬導軌上放置兩根導體棒AB、CD，當條形磁鐵插入與拔出時導體棒如何運動？（不考慮導體棒間的磁場力）
A
B
C
D
插入時：AB、CD相向運動
拔出時：AB、CD相互遠離
“增縮減擴”
N
s
楞次定律表述三：
使回路面積有擴大或縮小的趨勢
原磁場 方向
穿過回路磁通量的變化
感應電流磁場方向
感應電流方向
向外
增加
向里
D—C
例4、如圖，導線AB和CD互相平行，試確定在閉合和斷開開關S時導線CD中感應電流的方向。
A
B
S
C
D
G
研究對象：上邊的閉合回路
例5、法拉第最初發現電磁感應現象的實驗如圖所示，軟鐵環上繞有A、B兩個線圈，當A線圈電路中的開關斷開的瞬間，線圈B中的感應電流沿什么方向
B原
減
Φ
同向
B
感
I感
“增反減同”
4、楞次定律的表現形式：
（1）從磁通量變化看：
（2）從相對運動看：
感應電流總要阻礙磁通量的變化：
“增反減同”
感應電流總要阻礙相對運動：
“來拒去留”
（3）從面積變化看：
“增縮減擴”
使線圈面積有增大或縮小的趨勢：
“增反減同”、 “來拒去留”、 “增縮減擴”,這些現象的共同本質是什么？
阻礙磁通量的變化
為什么會出現這種現象 這些現象的背后原因是什么
楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現象中的反映。
例6、當閉合導體的一部分做切割磁感線的運動時，怎樣判斷感應電流的方向？假定導體棒向右運動。
1、我們研究的是哪個閉合電路
2、穿過這個閉合電路的磁通量是增大還是減小
3、感應電流的磁場應該是沿哪個方向
4、導體棒AB中的感應電流沿哪個方向
abcd
增大
垂直紙面向外
向上
v
I
1、判定方法：伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內，讓磁感線從手心垂直進入，大拇指指向導體運動的方向，其余四指所指的方向就是感應電流的方向。
2、適用條件：適用于閉合電路一部分導線切割磁感線
二、右手定則
磁感線
垂直穿過手心
大拇指
導體運動的方向
四指所指的方向
感應電流的方向
比較內容 楞次定律 右手定則
區 別 研究 對象 整個閉合回路 閉合回路的一部分,即做切割磁感線運動的導體
適用 范圍 各種電磁感應現象 只適用于部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況
聯系 右手定則是楞次定律的特例
1、楞次定律與右手定則的比較:
在判斷導體切割磁感線產生的感應電流時右手定則與楞次定律是等效的, 右手定則比楞次定律方便.
2、右手定則、楞次定律、安培定則、左手定則的應用比較
無論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手判斷．“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷．
力左電右
1、如圖所示，在條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅質圓環．以下判斷中正確的是(　　)
A．釋放圓環，環下落過程中產生感應電流
B．釋放圓環，環下落過程中無感應電流
C．釋放圓環，環下落過程中感應電流大小不變
D．釋放圓環，環下落過程中感應電流逐漸增大
B
2、如圖所示，圓環形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，下面說法中正確的是(　　)
A．穿過線圈a的磁通量變大
B．線圈a有收縮的趨勢
C．線圈a中將產生俯視順時針方向的感應電流
D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大
C
解析：滑動變阻器滑片P向上滑動，電阻增大，電流減小，線圈b向下的磁通量減小，穿過線圈a的磁通量也減小，線圈a有擴張靠近的趨勢，對水平桌面的壓力FN減小，根據楞次定律，a中產生順時針方向的感應電流A、B、D錯，C正確．
答案：C
3、如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環，在圓環的正上方放置一個螺線管，在螺線管中通入如圖乙所示的電流，電流從螺線管a端流入為正，以下說法正確的是(　　)
A．從上往下看，0～1 s內圓環中的感應電流沿順時針方向
B．0～1 s內圓環面積有擴張的趨勢
C．3 s末圓環對桌面的壓力小于圓環的重力
D．1～2 s內和2～3 s內圓環中的感應電流方向相反
A
解析：0～1 s線圈中電流增大，產生的向上的磁場增大，金屬環中磁通量增大，根據楞次定律可知，從上往下看，0～1 s內圓環中的感應電流沿順時針方向，又由于要阻止磁通量的增大，故金屬環有收縮的趨勢，故A正確，B錯誤；3 s末金屬環中感應電流為零，但螺線管中電流最大，與螺線管無相互作用，所以3 s末圓環對桌面的壓力等于圓環的重力，故C錯誤；1～2 s螺線管正向電流減小，2～3 s反向電流增大，根據楞次定律，金屬環中感應電流的磁場方向不變，感應電流方向不變，故D錯誤．
答案：A
4、目前，我國的電磁彈射技術已達到世界先進水平，將很快裝備到下一代航母中．航母上艦載機電磁彈射的驅動原理如圖所示，當閉合開關S，固定線圈中突然通過直流電時，線圈左側的金屬環(連接艦載機)被彈射出去，則(　　)A．閉合S的瞬間，從左側看環中感應電流沿逆時針方向B．若將電池正負極調換后，金屬環彈射方向改變C．若金屬環置于線圈的右側，金屬環將向左彈射D．若金屬環置于線圈的右側，金屬環將向右彈射
D
解析：線圈中電流為右側流入，磁場方向向左，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，感應電流由左側看為順時針，故A錯誤；電池正負極調換后，根據“來拒去留”可得，金屬環受力向左，故仍將向左彈出，故B錯誤；若環放在線圈右方，根據“來拒去留”可得，環將向右運動，故C錯誤，D正確．
5、（多選）如圖，兩水平放置的平行金屬板M、N放在勻強磁場中，導線ab貼著M、N邊緣以速度v向右勻速滑動，當一帶電粒子以水平速度v0射入兩板間后，能保持勻速直線運動，該帶電粒子可能(　　)
A．帶正電、速度方向向左　
B．帶負電速度方向向左
C．帶正電速度方向向右
D．帶負電速度方向向右
CD
解析：由右手定則可得，M板的電勢高于N板的電勢，所以電場線的方向向下；粒子做直線運動，電場力和初速度垂直，故電場力和洛倫茲力一定平衡，粒子做勻速直線運動，如果粒子帶正電，電場力向下，洛倫茲力向上，根據左手定則，磁感應強度方向垂直向內，所以帶電粒子向右運動；若粒子帶負電，電場力向上，洛倫茲力向下，同樣可以得到磁感應強度方向垂直向內時，帶電粒子向右運動．所以選項C、D正確，選項A、B錯誤．
答案：CD
6、如圖所示，絕緣水平面上有兩個離得很近的導體環a、b.將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(不到達該平面)，a、b的移動情況可能是(　　)
A．a、b將相互遠離　　　 B．a、b將相互靠近C．a、b將不動 D．無法判斷
A
解析：根據Φ＝BS，條形磁鐵向下移動過程中B增大，所以穿過每個環中的磁通量都有增大的趨勢．由于S不可改變，為阻礙磁通量增大，導體環會盡量遠離條形磁鐵，所以a、b將相互遠離．
7、如圖所示，一個有界勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向外，一個矩形閉合導線框abcd，沿紙面由位置甲(左)勻速運動到位置乙(右)，則(　　)A．導線框進入磁場時，感應電流方向為a→b→c→d→aB．導線框離開磁場時，感應電流方向為a→d→c→b→aC．導線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右D．導線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左
D
【解析】　由右手定則可判斷出導線框進入磁場時，感應電流方向為a→d→c→b→a，導線框離開磁場時，感應電流方向為a→b→c→d→a.由左手定則可判斷導線框進入磁場時受到的安培力水平向左，導線框離開磁場時，受到的安培力水平向左，因此選項D正確．

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