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第二章 电磁感应
2.1.2 楞次定律的应用
感应电流和磁体间中会产生什么样的相互作用力？
温故知新
感应电流的效果总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
磁体和线圈在相互作用下会产生什么样的运动和形变效果？
力的作用效果：改变物体的形状和运动状态？
一、楞次定律推论
推论1：来拒去留
I
N
S
v
N
S
v
I
当磁场和线圈存在相对运动时，感应电流产生的磁场总会阻碍它们之间的相对运动，从而阻碍磁通量的变化。
相互靠近时产生斥力，相互远离时产生引力，记作“来拒去留”
斥力和引力的本质是磁场力或安培力
N S
N
S
v
S N
N
S
v
I
N
S
F安
F安
×

I
N
S
F安
F安

×
S
N
N
S
F磁
F磁
楞次定律推论2：“增缩减扩”
a
b
N
S
B
标出a、b导体棒中电流方向，并判断a、b导体棒将沿导轨什么方向运动
·
×
a
b
B
a
b
N
S
B
×
·
a
b
B
F安
F安
F安
磁通量增大时，可缩放回路平面面积总会缩小或具有缩小的趋势；
磁通量减小时，可缩放回路平面面积总会增大或具有扩大的趋势；
记作“增缩减扩”（适用于平面内只有单向磁场通过）
楞次定律推论3：“增离减靠”
指出滑片向上和向下移动时，圆环的运动状态。
I
S
N
F安
F安

×
I
S
N
F安
F安
×

磁通量增大时，可移动线圈平面总朝远离磁场方向移动。
磁通量减小时，可移动线圈平面总朝靠近磁场方向移动。
记作“增离减靠”
改变电源正负极接法后，再移动滑片时圆环的运动状态如何？
＋ －
S N
磁通量增大时，可转动线圈平面总朝磁场和平面的夹角减小方向转动。
磁通量减小时，可转动线圈平面总朝磁场和平面的夹角增大方向转动。
记作“增小减大”
楞次定律推论4：“增小减大”
＋ －
S N

×
标出导体框中垂直纸面的导体棒a、b中电流方向，并判断导体框转动方向
×

楞次定律和推论总结：
（1）增反减同：指出判断感应电流方向方法
（2）来拒去留：感应电流使磁体和闭合回路间的产生磁场力和安培力
（3）增缩减扩、增离减靠、增小减大：是安培力作用在回路导线上产生的形变或运动效果。
（4）实际问题中安培力产生的效果往往同时具有运动和形变效果，判断时要根据线圈平面所受安培力和其它力的实际情况进行具体分析。
总而言之：电磁感应现象中，线圈平面受安培力作用而产生的运动与形变都朝着阻碍磁通量的变化趋势进行。
A．P、Q将相互靠拢
B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为g
D．磁铁的加速度小于g
【例题1】如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　)
AD
【变式训练】(多选）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，下列说法中正确的是( )
A.穿过线圈a的磁通量变大
B.线圈a有扩张的趋势
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将减小
BCD
【例题2】（多选）如图所示,a、b、c三个线圈是同心圆,b线圈上连接有直流电源E和开关K,在K闭合的一瞬间，则下列说法正确的是(　　)
A.线圈c中有逆时针方向的瞬时电流,有收缩趋势B.线圈c中有顺时针方向的瞬时电流,有扩张趋势C.线圈a中有顺时针方向的瞬时电流,有收缩趋势D.线圈a中有逆时针方向的瞬时电流,有扩张趋势
双向磁场通过线圈平面时，根据增反减同原则可知“增扩减缩”
AD
【变式训练】两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F 作用下向右运动时，下列正确的是(　 )
A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C．磁场对导体棒CD的作用力向右
D．磁场对导体棒AB的作用力向左
BC
【例题3】(多选) 如图所示,由绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路,左侧金属圆环套在光滑的绝缘杆上.当固定线圈中突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环被弹射出去.下列说法正确的是(　　 )
A.从右侧看,开关闭合瞬间环中会产生沿逆时针方向的感应电流B.滑动变阻器的滑片向上滑动时,左侧的金属环也会被向左弹射出去C.电池正、负极调换后,闭合开关S的瞬间,金属环仍能向左弹射D.若将金属环置于线圈右侧,则闭合开关S的瞬间,环将向右弹射
BCD
【变式训练】如图所示，通电螺线管中间正上方和左侧分别用绝缘细线静止悬挂着铝环a和b，两环平面与螺线管的中心轴线都垂直，b环的圆心在螺线管的中心轴上.当滑动变阻器R的滑片P向左滑动时，下列关于两环中产生的感应电流方向和受到的安培力方向的说法正确的是( )
A.电流方向相同，受力方向a环向上、b环向右
B.电流方向相同，受力方向a环向下、b环向左
C.电流方向相反，受力方向a环向下、b环向右
D.电流方向相反，受力方向a环向上、b环向左
D
【例题4】（多选）如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时,关于线框ab的说法是(　　)
A.具有收缩的趋势
B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向
AC
1、把产生感应电动势的那部分电路当作电源的内电路，再判定该电源的极性（正极、负极）。
（1）电源内电路：电流从负极流向正极，即低电势到高电势
（2）电源外电路：电流从正极流向负极，即高电势到低电势。
二、电势高低的判断方法
G
A
B
E
F
I
电源
外电路
电源
外电路
N
S
B
a
b
I
φb > φa
φB > φA
【例题】如图所示,条形磁铁自右向左穿过一个闭合线圈,则下列说法正确的是(　　)
A.a电势始终高于b电势B.a电势始终低于b电势
C.电流方向先由a流向b,再由b流向aD.电流方向先由b流向a,再由a流向b
D
三、二次感应问题
三定则一定律”的综合应用：
螺旋定则 左手定则 右手定则 楞次定律
适用场合 判断I周围的B方向 判断I在B中所受F安方向 判断导体切割磁感线产生的I方向 判断回路中Φ变化时产生的I方向
因果关系 电生磁 电受力 动生电 感应生电
【例题】如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ 所做的运动可能是 (　　)
A．向右加速运动 B．向左匀速运动
C．向右匀速运动 D．向左减速运动
AD
(1)导体棒匀速切割时，感应电流不变，此电生磁，磁不变，不能在其它线圈中发生二次感应。
(2)导体棒变速切割时，感应电流变化，此电生磁，磁变化，能在其它线圈中发生二次感应。
(3)二次感应过程：切割磁生电（右手）→电生磁（螺旋）→磁生电（楞次定律）→电生力（左手）
【变式训练】如图所示，A、B两个线圈绕在同一个闭合铁芯上，它们的两端分别与电阻可以不计的光滑、水平、平行导轨P、Q和M、N相连；P、Q处在竖直向下的匀强磁场中，M、N处在竖直向下匀强磁场中；直导线ab横放在P、Q上，直导线cd横放在M、N上，cd原来不动，下列说法正确的有（ 　　 ）
A．若ab向右匀速滑动，则cd也向右滑动。
B．若ab向右加速滑动，则cd也向右滑动。
C．若ab向右减速滑动，则cd也右滑动。
D．若ab向右减速滑动，则cd也左滑动。
BD
二次感应特点：加速同向运动；减速反向运动：
谢谢 再见！

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