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高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
第1节: 楞次定律
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
复习回顾
感应电流产生的条件和通电螺线管的磁场方向
（1）电路闭合 （2）磁通量发生变化
我们现在只研究了应电流产生的条件，我们还应该研究感应电流的方向和大小，这节课和下节课，我们就研究这两个问题。
1、感应电流产生的条件：
2.怎样判定通电螺线管内部磁场的方向？
安培定则（右手螺旋定则）
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
探究新知识
探究影响感应电流方向的因素
探究一、探究电流计指针偏转方向与螺线管电流方向关系
1、试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系
左进左偏
右进右偏
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
探究新知识
探究影响感应电流方向的因素
探究一、探索电流计指针偏转方向与螺线管电流方向关系
2、根据指针偏转方向确定螺线管电流方向
N极插入俯视逆时针
实验现象
右偏俯视逆时针
动画模拟
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
探究新知识
探究影响感应电流方向的因素
左偏俯视顺时针
探究一、探索电流计指针偏转方向与螺线管电流方向关系
实验现象
动画模拟
2、根据指针偏转方向确定螺线管电流方向
N极拨出俯视顺时针
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
探究新知识
探究影响感应电流方向的因素
左偏俯视顺时针
探究二、S极插入、拔出时螺线管中感应电流方向
实验现象
动画模拟
S极插入俯视顺时针
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
探究新知识
探究影响感应电流方向的因素
实验现象
动画模拟
右偏俯视逆时针
S极拨出俯视逆时针
探究二、S极插入、拔出时螺线管中感应电流方向
N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出
实验现象 示意图
原磁场方向
原磁场的磁通量变化
感应电流方向(俯视）
感应电流的磁场方向
顺时针
顺时针
逆时针
逆时针
向上
向下
向下
减小
向上
向下
增加
向上
向上
减小
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
探究新知识
探究影响感应电流方向的因素
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
向下
增加
N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出
实验现象 示意图
原磁场方向
原磁场的磁通量变化
感应电流的磁场方向
感应电流的磁场对原磁场磁通量变化的影响
向 上
向 下
向 下
减 小
向 上
向 下
增 加
向 上
向 上
减 小
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
探究新知识
探究影响感应电流方向的因素
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
向 下
增 加
阻碍其增加
阻碍其减小
阻碍其增加
阻碍其减小
楞次定律： 感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
闭合电路磁通量的变化
原磁场
感应电流
产生
阻碍
激 发
引起
感应电流磁场
谁在阻碍
阻碍什么
如何阻碍
结果如何
原磁场磁通量的变化
“增反减同”
减缓原磁场的磁通量的变化(磁通量仍然变化了）
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
感应电流的磁场
楞次定律
对楞次定律的概念
分析下列情境中，线圈的感应电流方向和受到安培力的方向
来拒去留
来拒:磁铁接近线圈,线圈阻碍磁通量增大,远离磁铁.
去留:磁铁远离线圈,线圈阻碍磁通量减小,靠近磁铁.
N
S
v
I
F安
F安
N
S
v
I
F安
F安
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
楞次定律
楞次定律的拓展应用 ：“来拒去留”
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
楞次定律的拓展应用
“来拒去留” （阻碍相对运动角度）
即磁体与导体间发生相对运动时，两者靠近会产生斥力，两者远离会产生引力。
楞次定律
楞次定律的拓展应用 ：“来拒去留”
N
S
分析下列情境中，线圈的感应电流方向和左右两边受到安培力的方向
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
楞次定律
楞次定律的拓展应用 “增缩减扩”
增缩减扩
增缩:线圈内磁通量增加,线圈阻碍磁通量的增加,缩小面积
减扩:线圈内磁通量减小,线圈阻碍磁通量的减小,扩大面积
F安
F安
增大磁感应强度
E
F
A
B
I
I
F安
F安
减少磁感应强度
E
F
A
B
I
I
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
楞次定律
楞次定律的拓展应用 “增缩减扩”
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
楞次定律
对楞次定律的理解
楞次定律是能量守恒定律在电场感应中的具体体现
从楞次定律可知，感应电流总要阻碍磁铁相对于螺线管的运动。
当把磁铁移进螺线管时，外力要克服磁铁和螺线管间的斥力做功，消耗机械能，产生的电能是从机械能转化而来的。
当让磁铁离开螺线管时，外力要克服磁铁和螺线管间的引力做功，消耗机械能，产生的电能是从机械能转化而来的。
G
N
S
N
S
N
G
N
感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果。
在右图中，假定导体棒CD 向右运动。
1. 我们研究的是哪个闭合导体回路？
2. 当导体棒CD 向右运动时，穿过这个闭合导体回路
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的？
4. 导体棒CD 中的感应电流是沿哪个方向的？
右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面 内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
回路CDEF
增大
逆时针
C-D
右手定则
导体切割磁感线时产生感应电流方向的判断
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
适用范围：适用于闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况。
楞次定律 右手定则
区 别 研究对象 整个闭合回路的导体 闭合回路的一部分导体，做切割磁感线运动的导体
适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场
中做切割磁感线运动
应用 用于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 用于导体切割磁感线
产生的电磁感应现象
较方便
联系 右手定则是楞次定律的特例 楞次定律与右手定则对比分析
对比理解
楞次定律与右手定则对比分析
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
对比理解
左手定则、右手定则和右手螺旋定则对比
三个定则 定则的功能
左手定则
右手定则
右手螺旋定则 (安培定则）
判断安培力（洛伦兹力）的方向
判断导体切割磁感线产生感应电流方向
判断判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向
左手定则、右手定则和右手螺旋定则对比理解
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
【例1】法拉第最初发现电磁感应现象的实验如左图所示。软铁环上绕有M、N 两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
【例题2】如图2.1-5所示，在通有电流 I 的长直导线附近有一个矩形线圈 ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断：线圈在向哪个方向移动？
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
【例题3】如图所示，圆形导体线圈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闭合回路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　）
A．圈a中将产生顺时针方向的感应电流（俯视）
B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a面积有增大的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力将增大
D
【例题4】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下列说法准确的是（　　）
A．P、Q将互相靠拢
B．P、Q将互相远离
C．磁铁的加速度一定大于g
D．磁铁下落过程机械能守恒
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
【答案】A
【解析】AB．条形磁铁从高处下落接近回路时，闭合回路中磁通量增加，根据楞次定律，P、Q将互相靠拢以阻碍磁通量的增加。A正确，B错误；
CD．条形磁铁从高处下落接近回路时，闭合回路中磁通量增加，根据楞次定律，感应电流产生的磁场会阻碍磁铁的靠近以达到阻碍回路磁通量增加的目的，所以条形磁铁下落的加速度小于g，磁铁受到阻力，并且阻力做功，所以磁铁的机械能减少。CD错误。
故选A。
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
【例题5】如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时（　　）
A．环A有缩小的趋势
B．环A有扩张的趋势
C．螺线管B有缩短的趋势
D．螺线管B有伸长的趋势
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
【答案】AD
【解析】对通电螺线管，每匝中的电流方向相同，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也减小，所以匝间距增大，即螺线管B有伸长的趋势。对金属环，当螺线管通入的电流突然减小时，穿过金属环的磁通量也随之减少，由于它包围通电螺线管的内外磁场，只有减小面积才能阻碍磁通量的减少，金属环有缩小的趋势。
故选AD。
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
【例题6】如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，由此可知，圆环a可能（ ）
A．顺时针加速旋转
B．顺时针减速旋转
C．逆时针加速旋转
D．逆时针减速旋转
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
【答案】BC
【解析】当带正电的绝缘圆环a顺时针减速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在减小，根据右手定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，并且磁场的磁感应强度在减小，金属圆环b内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里而且减小，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向里，所以b中产生顺时针方向的感应电流。同理可得a逆时针的话需要加速旋转。
故选BC。
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
【例题7】如图所示，水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒和MN，并且分别放置在磁感应强度为和的匀强磁场中，当在外力的作用下运动时，MN向右运动，则所做的运动可能是（　　）
A．向左加速运动
B．向左匀速运动
C．向右加速运动
D．向右匀速运动
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律
【答案】A
【解析】根据安培定则可知，MN处于垂直纸面向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，线圈中电流的磁场应该是向上减弱，或向下增强。
若中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知中电流方向为且减小，根据右手定则可知向右减速运动；若中磁场方向向下增强，根据安培定则可知中电流方向为P→Q且增大，根据右手定则可知向左加速运动。
故选A。
高中物理选择性必修第二册 第二章：电磁感应 第1节:楞次定律

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