1、第4章 第三节楞次定律课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.深刻理解楞次定律的内容深刻理解楞次定律的内容2理解楞次定律与能量之间的关系理解楞次定律与能量之间的关系3会用右手定则及楞次定律解答有关问题会用右手定则及楞次定律解答有关问题重点难点：重点难点：1.引导学生对演示实验进行观察、分引导学生对演示实验进行观察、分析、归纳、总结得出楞次定律析、归纳、总结得出楞次定律2理解定律中理解定律中“阻碍阻碍”原磁场磁通量的增加或原磁场磁通量的增加或减小的含义减小的含义3应用楞次定律判断感应电流方向应用楞次定律判断感应电流方向核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第三
2、三节节楞楞次次定定律律课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案一、探究感应电流的方向一、探究感应电流的方向1实验探究实验探究将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将N极、极、S极插入、抽出线圈，如图极插入、抽出线圈，如图431所示，记录感所示，记录感应电流方向如下：应电流方向如下：图图4312现象分析现象分析(1)线圈内磁通量增加时的情况线圈内磁通量增加时的情况图号 磁场方向感应电流方向感应电流的磁场方向甲_逆时针(俯视)_乙_顺时针(俯视)_向下向下向上向上向上向上向下向下科目一考试 http:/ http:/ 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试
3、视频(2)线圈内磁通量减少时的情况线圈内磁通量减少时的情况图号 磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙_顺时针(俯视)_丁_逆时针(俯视)_向下向下向上向上向下向下向上向上3.归纳结论归纳结论当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场_磁磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场磁场_磁通量的减少磁通量的减少说明：实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流说明：实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系表指针偏转方向之间的关系二、楞次定律二、楞次定律1834年，物理学家楞次归纳出以下结论：年，
4、物理学家楞次归纳出以下结论：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_引起感应电流的磁通量的引起感应电流的磁通量的_.阻碍阻碍阻碍阻碍阻碍阻碍变化变化三、右手定则三、右手定则1适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况线产生感应电流的情况2内容：伸出右手，使拇指与其余四个手指内容：伸出右手，使拇指与其余四个手指_,并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向入，并使拇指指向_，这时四指所，这时四指所指的方向就是指的方向就是_的方向
5、的方向垂直垂直导线运动的方向导线运动的方向感应电流感应电流核心要点突破核心要点突破一、对楞次定律的理解一、对楞次定律的理解1因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因,产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因影响原因2“阻碍阻碍”的含义的含义谁阻碍谁是感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”结果如何阻碍
6、并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢,这种变化将继续进行特别提醒：特别提醒：“阻碍阻碍”的实质，是实现了其他形式的实质，是实现了其他形式的能向电能的转化，这和能的转化与守恒相吻合的能向电能的转化，这和能的转化与守恒相吻合.如果不是如果不是“阻碍阻碍”，将违背能量守恒，可以得出，将违背能量守恒，可以得出总能量同时增加的错误结论总能量同时增加的错误结论3应用楞次定律的思路应用楞次定律的思路(1)明确研究的是哪一个闭合电路明确研究的是哪一个闭合电路(2)明确原磁场的方向明确原磁场的方向(3)判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少.(4)由由“增反减同增
7、反减同”判断感应电流的磁场方向判断感应电流的磁场方向(5)由安培定则判断感应电流的方向由安培定则判断感应电流的方向4楞次定律含义的推广楞次定律含义的推广(1)若由于相对运动导致电磁感应现象，则感应电流若由于相对运动导致电磁感应现象，则感应电流的效果阻碍该相对运动，简称口诀：的效果阻碍该相对运动，简称口诀：“来拒去留来拒去留”.(2)若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋势若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋势,则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有
8、增大趋势，简称口诀：积有增大趋势，简称口诀：“增缩减扩增缩减扩”.特别提醒：特别提醒：判断回路面积的变化趋势时，若穿过闭判断回路面积的变化趋势时，若穿过闭合回路的磁感线皆朝同一方向，既可由一般步骤判合回路的磁感线皆朝同一方向，既可由一般步骤判断，也可根据楞次定律的推广含义判断，若闭合回断，也可根据楞次定律的推广含义判断，若闭合回路所围面积内存在两个方向的磁场，则不宜采用楞路所围面积内存在两个方向的磁场，则不宜采用楞次定律的推广含义判断、应根据一般步骤判断次定律的推广含义判断、应根据一般步骤判断即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1(2011年哈尔滨高二检测年哈尔滨高二检测)
9、关于对楞次定律的理关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是解，下面说法中正确的是()A感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化磁通量的变化B感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同C感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反D感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反也可以相反解析：解析：选选AD.根据楞次定律，感应电流的磁场阻根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场的磁通量的变化，碍原磁场的磁通量的变化，A项正确；感应
10、电流项正确；感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反，的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反，在磁通量减小时与原磁场方向相同，在磁通量减小时与原磁场方向相同，B、C项错项错误，误，D正确正确二、楞次定律与右手定则的区别及联系二、楞次定律与右手定则的区别及联系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导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用用于磁感应强度B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电磁感应的现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例特别提醒：特别提醒：(1)楞次定律判断的电流方向也是电路中
11、楞次定律判断的电流方向也是电路中感应电动势的方向，右手定则判断的电流方向也是感应电动势的方向，右手定则判断的电流方向也是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向若做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向若电路是开路，可假设电路闭合，应用楞次定律或右电路是开路，可假设电路闭合，应用楞次定律或右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动势手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动势的方向的方向(2)在分析电磁感应现象中电势高低时，一定要明确在分析电磁感应现象中电势高低时，一定要明确产生感应电动势的那部分电路就是电源在电源内产生感应电动势的那部分电路就是电源在电源内部，电流方向从低电势处流向高电势处
12、部，电流方向从低电势处流向高电势处2如图如图432所示，一个有界匀强磁场区域，磁所示，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场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框abcd沿沿纸面由位置纸面由位置1(左左)匀速运动到位置匀速运动到位置2.则则()A导线框进入磁场时，感应电导线框进入磁场时，感应电流方向为流方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电导线框离开磁场时，感应电流方向为流方向为adcba图图432C导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右导线框离开磁场时，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导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左解
13、析：解析：选选D.导线框进入磁场时，导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向沿右手定则可知，电流方向沿adcba，这时，这时cd边受到的安培力由左手定则可判断其受力方向水平向边受到的安培力由左手定则可判断其受力方向水平向左，左，A错、错、D对；在导线框离开磁场时，对；在导线框离开磁场时，ab边处于磁边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流方向为定则可以判断电流方向为abcda，这时安培，这时安培力的方向仍然水平向左，力的方向仍然水平向左，B、C错错 如图如图433所示，在磁感应强度大
14、小为所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值、阻值为为R的闭合矩形金属线框的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂用绝缘轻质细杆悬挂在在O点，并可绕点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位点摆动金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是面则线框中感应电流的方向是()课堂互动讲练课堂互动讲练楞次定律的应用楞次定律的应用AabcdaBdcbadC先是
15、先是dcbad，后是，后是abcdaD先是先是abcda，后是，后是dcbad图图433【精讲精析】【精讲精析】线框从右侧开始由静止释放，穿过线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应电流的方向为电流的方向为dcbad；过；过O点纵轴继续向左点纵轴继续向左摆动过程中穿过线框平面的磁通量逐渐增大，由摆动过程中穿过线框平面的磁通量逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的方向仍为楞次定律可得感应电流的方向仍为dcbad，故故B选项正确选项正确【答案】【答案】B【规律总结】【规律总结】应用楞次定律判断感应电流方向的应用楞次定律判断感
16、应电流方向的关键是确定原磁场的方向及其磁通量的变化四个关键是确定原磁场的方向及其磁通量的变化四个步骤可灵活运用，可以逆过来根据感应电流的方向步骤可灵活运用，可以逆过来根据感应电流的方向确定引起感应电流的原因确定引起感应电流的原因变式训练变式训练1如图如图434所示，当磁铁运动时，所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流由流过电阻的电流由A经经R到到B，则磁铁的运动可能，则磁铁的运动可能是是()A向下运动向下运动B向上运动向上运动C向左平移向左平移 D向右平移向右平移图图434解析：解析：选选BCD.用已知的结论应用楞次定律逆向推用已知的结论应用楞次定律逆向推断产生感应电流的原因断产生感应电流的原因(
17、1)由感应电流方向由感应电流方向ARB，应用安培定则知感应电流在螺线管内产生的，应用安培定则知感应电流在螺线管内产生的磁场方向向下；磁场方向向下；(2)由楞次定律判断得螺线管内的磁由楞次定律判断得螺线管内的磁通量变化应是向下的减小或向上的增加；通量变化应是向下的减小或向上的增加；(3)由条形由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向下的磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向下的,故应是磁通量减小，磁铁向上运动、向左或向右平故应是磁通量减小，磁铁向上运动、向左或向右平移都会导致通过螺线管内向下的磁通量减小移都会导致通过螺线管内向下的磁通量减小.【精讲精析】【精讲精析】法一：阻碍相对运动法法
18、一：阻碍相对运动法产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字括为四个字“来拒去留来拒去留”磁铁向右运动时，铜环磁铁向右运动时，铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，则磁产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用故铁和铜环间有排斥作用故A正确正确法二：电流元受力分析法法二：电流元受力分析法如图如图436所示，当磁铁向环运动时，由楞次定所示，当磁铁向环运动时，由楞次定律判断出铜环的感应电流方向，把铜环的电流等效律判断出铜环的感应电流方向，把铜环的电流等效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进行研为多段直线电流元，
19、取上、下两小段电流元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可判断整个铜环所受合力向右故判断整个铜环所受合力向右故A选项正确选项正确.图图436图图437法三：等效法法三：等效法如图如图437所示，磁铁向右运动，使铜环产生的所示，磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作用感应电流可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作用.故故A正确正确解析：解析：选选AD.条形磁铁接近回路的过程中，磁通量条形磁铁接近回路的过程中，磁通量增大，由增大，由“阻碍阻碍”的含义可知，的含义可知，P、Q相互靠拢，相互靠拢，阻碍磁通量增大，排斥磁铁，阻碍其靠近，故正确阻碍磁通量增大，排斥磁铁，阻碍其靠近，故正确选项为选项为A、D.
