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2.1 楞次定律
第二章 电磁感应
新人教版 选择性必修二
2.怎样判定通电螺线管内部磁场的方向？在图1中画出线圈内部的磁感线。
1.感应电流的产生条件是什么？
闭合回路的磁通量发生变化
N
S
N
S
复习回顾
猜想与假设：
依据实验现象你认为感应电流的方向可能与哪些因素有关
原磁场的方向 磁通量的变化
1、感应电流的方向与原磁场的方向有什么关系
2、感应电流的方向与磁通量的变化有什么关系
探究目标：
2、确定电流方向和电流计指针偏转方向的关系。

1、确定线
圈的绕向
实验探究前
右进右偏，
左进左偏
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
实验探究　发现规律
示意图
感应电流产生的磁场方向
感应电流方向(俯视）
原线圈中磁通量的变化
原线圈中磁场的方向
S 极拔出
S 极插入
N 极拔出
N 极插入
向下
减小
顺时针
向下
向上
向上
减小
顺时针
逆时针
向下
向上
增加
S
向下
增加
逆时针
向上
N
G
G
N
G
S
G
数据分析
（1）磁通量 加时，感应电流的磁场方向与原磁
感应电流阻碍了磁通量的增加
（2）磁通量 少时，感应电流的磁场方向与原磁
感应电流阻碍了磁通量的减少
场方向相 。
场方向相 。
实验结论：
增
反
减
同
B感
Φ原
增
减
与
B原
与
B原
阻碍
变化
反
同
总结规律
表述一：
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
1、内容：
Φ原变化
I感
B感
产生
产生
阻碍
2、理解：
对“阻碍”的理解
感应电流的磁场
原磁通量变化
增反减同
谁在阻碍？
阻碍
否，减缓进程
能否阻止？
如何阻碍？
阻碍什么？
N
S
N
N
N
S
S
S
感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动。
表述二：
来拒去留
N
S
S
N
N
S
S
N
更换视角
斥力
引力
例1、如图所示，当线圈向右远离通电直导线时，线圈中感应电流的方向如何？
v
I
1、原磁场的方向：
向里
2、原磁通量变化情况：
减小
3、感应电流的磁场方向：
向里
4、感应电流的方向：
顺时针
明确研究对象
3、总结：楞次定律的应用步骤
原磁场方向（B0）
磁通量的变化
感应电流磁场方向（B）
感应电流方向
楞次定律
安培定则
例2、如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环里产生的感应电流的方向怎样？铜环运动情况怎样？
原磁场 方向
穿过回路磁通量的变化
感应电流磁场方向
感应电流方向（左视）
向左
增加
向右
顺时针
铜环向右运动
研究对象：铜环
例3、如图，在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD，当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动？（不考虑导体棒间的磁场力）
A
B
C
D
插入时：AB、CD相向运动
拔出时：AB、CD相互远离
“增缩减扩”
N
s
楞次定律表述三：
使回路面积有扩大或缩小的趋势
原磁场 方向
穿过回路磁通量的变化
感应电流磁场方向
感应电流方向
向外
增加
向里
D—C
例4、如图，导线AB和CD互相平行，试确定在闭合和断开开关S时导线CD中感应电流的方向。
A
B
S
C
D
G
研究对象：上边的闭合回路
例5、法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，软铁环上绕有A、B两个线圈，当A线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈B中的感应电流沿什么方向
B原
减
Φ
同向
B
感
I感
“增反减同”
4、楞次定律的表现形式：
（1）从磁通量变化看：
（2）从相对运动看：
感应电流总要阻碍磁通量的变化：
“增反减同”
感应电流总要阻碍相对运动：
“来拒去留”
（3）从面积变化看：
“增缩减扩”
使线圈面积有增大或缩小的趋势：
“增反减同”、 “来拒去留”、 “增缩减扩”,这些现象的共同本质是什么？
阻碍磁通量的变化
为什么会出现这种现象 这些现象的背后原因是什么
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。
例6、当闭合导体的一部分做切割磁感线的运动时，怎样判断感应电流的方向？假定导体棒向右运动。
1、我们研究的是哪个闭合电路
2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小
3、感应电流的磁场应该是沿哪个方向
4、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向
abcd
增大
垂直纸面向外
向上
v
I
1、判定方法：伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线从手心垂直进入，大拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
2、适用条件：适用于闭合电路一部分导线切割磁感线
二、右手定则
磁感线
垂直穿过手心
大拇指
导体运动的方向
四指所指的方向
感应电流的方向
比较内容 楞次定律 右手定则
区 别 研究 对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体
适用 范围 各种电磁感应现象 只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
联系 右手定则是楞次定律的特例
1、楞次定律与右手定则的比较:
在判断导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则与楞次定律是等效的, 右手定则比楞次定律方便.
2、右手定则、楞次定律、安培定则、左手定则的应用比较
无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断．“电生磁”或“磁生电”均用右手判断．
力左电右
1、如图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．以下判断中正确的是(　　)
A．释放圆环，环下落过程中产生感应电流
B．释放圆环，环下落过程中无感应电流
C．释放圆环，环下落过程中感应电流大小不变
D．释放圆环，环下落过程中感应电流逐渐增大
B
2、如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下面说法中正确的是(　　)
A．穿过线圈a的磁通量变大
B．线圈a有收缩的趋势
C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
C
解析：滑动变阻器滑片P向上滑动，电阻增大，电流减小，线圈b向下的磁通量减小，穿过线圈a的磁通量也减小，线圈a有扩张靠近的趋势，对水平桌面的压力FN减小，根据楞次定律，a中产生顺时针方向的感应电流A、B、D错，C正确．
答案：C
3、如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正，以下说法正确的是(　　)
A．从上往下看，0～1 s内圆环中的感应电流沿顺时针方向
B．0～1 s内圆环面积有扩张的趋势
C．3 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力
D．1～2 s内和2～3 s内圆环中的感应电流方向相反
A
解析：0～1 s线圈中电流增大，产生的向上的磁场增大，金属环中磁通量增大，根据楞次定律可知，从上往下看，0～1 s内圆环中的感应电流沿顺时针方向，又由于要阻止磁通量的增大，故金属环有收缩的趋势，故A正确，B错误；3 s末金属环中感应电流为零，但螺线管中电流最大，与螺线管无相互作用，所以3 s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力，故C错误；1～2 s螺线管正向电流减小，2～3 s反向电流增大，根据楞次定律，金属环中感应电流的磁场方向不变，感应电流方向不变，故D错误．
答案：A
4、目前，我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平，将很快装备到下一代航母中．航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电时，线圈左侧的金属环(连接舰载机)被弹射出去，则(　　)A．闭合S的瞬间，从左侧看环中感应电流沿逆时针方向B．若将电池正负极调换后，金属环弹射方向改变C．若金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射D．若金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
D
解析：线圈中电流为右侧流入，磁场方向向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，感应电流由左侧看为顺时针，故A错误；电池正负极调换后，根据“来拒去留”可得，金属环受力向左，故仍将向左弹出，故B错误；若环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动，故C错误，D正确．
5、（多选）如图，两水平放置的平行金属板M、N放在匀强磁场中，导线ab贴着M、N边缘以速度v向右匀速滑动，当一带电粒子以水平速度v0射入两板间后，能保持匀速直线运动，该带电粒子可能(　　)
A．带正电、速度方向向左　
B．带负电速度方向向左
C．带正电速度方向向右
D．带负电速度方向向右
CD
解析：由右手定则可得，M板的电势高于N板的电势，所以电场线的方向向下；粒子做直线运动，电场力和初速度垂直，故电场力和洛伦兹力一定平衡，粒子做匀速直线运动，如果粒子带正电，电场力向下，洛伦兹力向上，根据左手定则，磁感应强度方向垂直向内，所以带电粒子向右运动；若粒子带负电，电场力向上，洛伦兹力向下，同样可以得到磁感应强度方向垂直向内时，带电粒子向右运动．所以选项C、D正确，选项A、B错误．
答案：CD
6、如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b的移动情况可能是(　　)
A．a、b将相互远离　　　 B．a、b将相互靠近C．a、b将不动 D．无法判断
A
解析：根据Φ＝BS，条形磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势．由于S不可改变，为阻碍磁通量增大，导体环会尽量远离条形磁铁，所以a、b将相互远离．
7、如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右)，则(　　)A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左
D
【解析】　由右手定则可判断出导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a，导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a.由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左，导线框离开磁场时，受到的安培力水平向左，因此选项D正确．

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