3楞次定律學習目標知識脈絡1.理解楞次定律的內容，能運用楞次定律判斷感應電流的方向．(重點)2．理解楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現象中的反應．(難點)3．掌握右手定則，并理解右手定則的實質．(重點)楞次定律eq\o([先填空])1．實驗探究將螺線管與電流計組成閉合回路，如圖4-3-1，分別將N極、S極插入、拔出線圈，記錄感應電流方向如圖4-3-2所示．圖4-3-1圖4-3-2(1)線圈內磁通量增加時的情況圖號磁場方向感應電流的方向感應電流的磁場方向甲向下逆時針(俯視)向上乙向上順時針(俯視)向下(2)線圈內磁通量減少時的情況圖號磁場方向感應電流的方向感應電流的磁場方向丙向下順時針(俯視)向下丁向上逆時針(俯視)向上(3)歸納結論當線圈內磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向相反，阻礙磁通量的增加；當線圈內磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場方向相同，阻礙磁通量的減少．2．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．eq\o([再判斷])1．感應電流的磁場總是與引起感應電流的磁場方向相反．(×)2．感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向可能相同，也可能相反．(√)3．楞次定律表明感應電流的效果總是與引起感應電流的原因相對抗．(√)eq\o([后思考])1．當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場如何阻礙其增加？【提示】感應電流的磁場方向與穿過線圈的原磁場方向相反．2．當穿過線圈的磁通量減少時，感應電流的磁場如何阻礙其減少？【提示】感應電流的磁場方向與穿過線圈的原磁場方向相同．eq\o([合作探討])探討1：楞次定律中，“阻礙”是否就是阻止的意思？【提示】楞次定律中的“阻礙”不是阻止的意思，只是延緩了磁通量的變化，電路中的磁通量還是變化的．探討2：當導體回路的面積發生變化，或回路相對磁場運動，或磁場本身發生變化時，回路中都可能產生感應電流，感應電流的方向與這些變化有什么對應關系？【提示】感應電流的磁場總是阻礙磁通量的變化．eq\o([核心點擊])1．因果關系閉合導體回路中原磁通量的變化是產生感應電流的原因，而感應電流的磁場的產生是感應電流存在的結果，即只有當閉合導體回路中的磁通量發生變化時，才會有感應電流的磁場出現．2．楞次定律中“阻礙”的含義3．楞次定律的應用方法1．如圖4-3-3所示，光滑導軌L1、L2水平地固定在豎直向上的勻強磁場中，A、B兩導體棒放置在導軌上，并與L1、L2接觸良好，現對導體棒B進行如下一些操作，則下列對應導體棒A的運動情況中錯誤的是()【導學號：05002023】圖4-3-3A．導體棒B向右運動時，導體棒A受到向右的力而向右運動B．導體棒B向左運動時，導體棒A受到向左的力而向左運動C．導體棒B運動得越快，導體棒A的加速度越大D．導體棒B(設導體棒B足夠長)順時針方向轉動時，導體棒A也順時針方向轉動【解析】當導體棒B向右運動時，由右手定則可以判斷導體棒B中感應電流的方向為由L1指向L2，導體棒A中的感應電流方向為由L2指向L1，如圖所示．由左手定則知，導體棒A受到向右的安培力而使其向右做加速直線運動，導體棒B受到向左的安培力而阻礙導體棒B向右運動，故選項A正確．同理可知，選項B、C正確．當導體棒B順時針方向轉動時，A、B兩導體棒中感應電流的方向與圖相同，導體棒A仍受到向右的安培力，導體棒A向右做加速直線運動，而不是轉動，故選項D不正確．【答案】D2．某同學設計了一個電磁沖擊鉆，其原理示意圖如圖4-3-4所示，若發現鉆頭突然向右運動，則可能是()圖4-3-4A．開關S由斷開到閉合的瞬間B．開關S由閉合到斷開的瞬間C．保持開關S閉合，變阻器滑片P加速向右滑動D．保持開關S閉合，變阻器滑片P勻速向右滑動【解析】若發現鉆頭M突然向右運動，則兩螺線管互相排斥，根據楞次定律，可能是開關S由斷開到閉合的瞬間，選項A正確．【答案】A3．(多選)如圖4-3-5所示，矩形閉合金屬線圈放置在固定的水平薄板上，有一塊蹄形磁鐵如圖所示置于水平薄板的正下方(磁極間距略大于矩形線圈的寬度)．當磁鐵全部勻速向右通過線圈時，線圈始終靜止不動，那么線圈受到薄板摩擦力的方向和線圈中產生感應電流的方向(從上向下看)是()【導學號：05002023】圖4-3-5A．摩擦力方向一直向左B．摩擦力方向先向左、后向右C．感應電流的方向順時針→逆時針→逆時針→順時針D．感應電流的方向順時針→逆時針【解析】靠近兩極的磁場強，且方向從N極出S極進，根據楞次定律，感應電流的方向順時針→逆時針→逆時針→順時針，線圈始終有向右運動的趨勢，摩擦力方向一直向左，選項AC正確．【答案】AC楞次定律中幾種“阻礙”的表現形式1．阻礙原磁通量的變化——增反減同．2．阻礙導體和磁體之間的相對運動——來拒去留．3．通過改變線圈的面積來“反抗”磁通量的變化——增縮減擴．右手定則eq\o([先填空])1．內容：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向導線運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向．2．適用范圍：右手定則適用于閉合回路中一部分導體做切割磁感線運動時產生感應電流的情況．eq\o([再判斷])1．右手定則只適用于導體切割磁感線產生感應電流的情況．(√)2．使用右手定則時必須讓磁感線垂直穿過掌心．(×)3．任何感應電流方向的判斷既可使用楞次定律，又可使用右手定則．(×)eq\o([后思考])試歸納比較左手定則、右手定則、安培定則分別用來判斷哪個量的方向．【提示】左手定則用于判斷安培力和洛倫茲力的方向，右手定則用于判斷閉合電路的部分導體切割磁感線時產生的感應電流方向，安培定則用于判斷電流的磁場方向．eq\o([合作探討])如圖4-3-6所示，導體框架放在勻強磁場中，導體棒bc放在框架上，向右做切割磁感線運動．圖4-3-6探討1：應用楞次定律判斷感應電流的方向．【提示】感應電流的方向為a→d→c→b→a.探討2：導體棒bc向右運動，abcd回路磁通量增大，應用右手定則判斷感應電流的方向．【提示】導體棒bc向右做切割磁感線運動，由右手定則可得，回路中感應電流的方向為a→d→c→b→a.eq\o([核心點擊])1．右手定則與楞次定律的區別與聯系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導體在磁場中做切割磁感線運動的情況應用對于磁感應強度隨時間變化而產生的電磁感應現象較方便對于導體棒切割磁感線產生的電磁感應現象較方便聯系右手定則是楞次定律的特例2.右手定則與左手定則的比較右手定則左手定則作用判斷感應電流方向判斷通電導體所受磁場力的方向圖例因果關系運動→電流電流→運動應用實例發電機電動機4．(多選)如圖4-3-7所示，光滑平行金屬導軌PP′和QQ′都處于同一水平面內，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中．現垂直于導軌放置一根導體棒MN，用一水平向右的力F拉動導體棒MN，以下關于導體棒MN中感應電流的方向和它所受安培力的方向的說法正確的是()【導學號：05002023】圖4-3-7A．感應電流方向是N→MB．感應電流方向是M→NC．安培力方向水平向左D．安培力方向水平向右【解析】以導體棒MN為研究對象，所處位置磁場方向向下、運動方向向右．由右手定則可知，感應電流方向是N→M；再由左手定則可知，安培力方向水平向左．【答案】AC5．(多選)如圖4-3-8所示，M為水平放置的橡膠圓盤，在其外側面均勻地帶有負電荷．在M正上方用絲線懸掛一個閉合鋁環N，鋁環也處于水平面中，且M盤和N環的中心在同一條豎直線O1O2上，現讓橡膠圓盤由靜止開始繞O1O2軸按圖示方向逆時針加速轉動，下列說法正確的是()圖4-3-8A．鋁環N對橡校圓盤M的作用力方向豎直向下B．鋁環N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向上C．鋁環N有擴大的趨勢，絲線對它的拉力增大D．鋁環N有縮小的趨勢，絲線對它的拉力減小【解析】橡膠圓盤M由靜止開始繞其軸線O1O2按箭頭所示方向加速轉動，形成環形電流，環形電流的大小增大，根據右手螺旋定則知，通過N線圈的磁通量向下，且增大，根據楞次定律的另一種表述，引起的機械效果阻礙磁通量的增大，知金屬環N的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以絲線的拉力減小，根據牛頓第三定律，N對M的作用力豎直向下，故A、D正確，B、C錯誤．故選A、D.【答案】AD6．(多選)如圖4-3-9所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力的作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是()【導學號：05002023】圖4-3-9A．向右加速運動 B．向左加速運動C．向右減速運動 D．向左減速運動【解析】當PQ向右運動時，用右手定則可判定PQ中感應電流的方向是由Q→P，由安培定則可知穿過L1的磁場方向是自下而上的；若PQ向右加速運動，則穿過L1的磁通量增加，用楞次定律可以判斷流過MN的感應電流是從N→M的，用左手定則可判定MN受到向左的安培力，將向左運動，選項A不正確；若PQ向右減速運動，流過MN的感應電流方向、MN所受的安培力