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1電磁感應第3節(jié)楞次定律1電磁感應第3節(jié)楞次定律22電磁感應原理與汽車速度計速度計的內部結構如圖(a)所示,其中永久磁鐵與汽車驅動軸相連,汽車行駛時,永久磁鐵將被驅動軸帶著同步轉動.圖(b)是速度計的刻度盤.電磁感應原理與汽車速度計永久磁鐵的磁感線方向已在圖(a)中畫出,其中一部分磁感線將通過用導體制成的速度盤.磁感線在速度盤上的分布顯然是不均勻的,越接近磁極的地方磁感線越密.當驅動軸帶動永久磁鐵轉動時,通過速度盤各部分的磁感線將發(fā)生變化:在磁鐵轉動的前方,磁感線將變密,因此磁感應強度將增加:而在后方,磁感應強度將減?。鶕ɡ陔姶鸥袘?,穿過導體的磁通量發(fā)生變化時,在導體內部會產生感應電流.又根據楞次定律,在磁鐵轉動的前方,感應電流產生的磁感線與磁鐵產生的磁感線方向相反,它們之間互相排斥;而在后方,感應電流的磁感線與磁鐵產生的磁感線方向相同,它們之間相互吸引.由于這種排斥和吸引作用,速度盤被磁鐵“推”著“拉”著,發(fā)生了轉動.通過指針軸,刻度盤上的指針也隨之一起轉動.永久磁鐵的磁感線方向已在圖(a)中畫出,其中一部分磁感線將通5指針當然是不能一直轉下去的,因此在指針軸上連有彈簧游絲,游絲的另一端固定在速度計外殼上.當指針轉到一定角度時,游絲被扭轉,產生反向的力矩,當這個力矩跟永久磁鐵使速度盤發(fā)生轉動的力矩相等時.速度盤就停留在這個位置.這時,指針便指示出相應的車速.汽車行駛速度增大時,永久磁鐵的轉動速度也同步增大,速度盤中感應出的電流及相應的使速度盤發(fā)生轉動的力矩將按比例增大.使指針轉過更大的角度.因此,車速不同.指針指出的車速值也相應不同.當汽車停止行駛時,磁鐵停轉.彈簧游絲使指針復位.指針便指在“0”處.5指針當然是不能一直轉下去的,因此在指針軸上連有彈簧游絲,游第3節(jié)-楞次定律課件71.感應電流的磁場方向既然跟感應電流的方向有聯(lián)系,又跟________有聯(lián)系.2.感應電流具有這樣的方向,即感應電流的________總要________引起感應電流的________的變化.3.右手定則: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上;讓________從掌心進入,并使拇指指向________的方向,這時四指的方向就是________的方向.1.引起磁通量變化的磁場2.磁場阻礙磁通量3.磁感線導線運動感應電流71.感應電流的磁場方向既然跟感應電流的方向有聯(lián)系,又跟__8一、實驗探究1.實驗設計利用條形磁鐵插入或拔出線圈時改變通過螺線管的磁通量,利用靈敏電流表指針的偏轉方向判斷感應電流的方向.2.實驗器材靈敏電流表、條形磁鐵、螺線管、電源、開關、導線.3.實驗過程(1)在紙上畫出電路圖,如右圖所示.8一、實驗探究9(2)按如上圖所示連接電路,閉合開關,記錄下電流表G中流入電流方向與G中指針偏轉方向的關系.(如果電流從左接線柱流入,指針向右偏還是向左偏呢?)(3)記下線圈繞向,將線圈和靈敏電流表構成通路.9(2)按如上圖所示連接電路,閉合開關,記錄下電流表G中流入10(4)如下圖所示,把條形磁鐵N極(或S極)向下插入線圈中,并從線圈中拔出,每次記下電流表中指針偏轉方向,然后根據步驟(2)的結論,判斷出感應電流方向,從而可確定B感的方向.10(4)如下圖所示,把條形磁鐵N極(或S極)向下插入線圈中11如上圖所示,在四種情況下,將實驗結果填入下表得:條形磁場運動情況N極向下插入線圈N極向上拔出線圈S極向下插入線圈S極向上拔出線圈原磁場方向向下向下向上向上穿過線圈的磁通量變化情況增加減小增加減小電流表指針偏轉方向右偏左偏左偏右偏11如上圖所示,在四種情況下,將實驗結果填入下表得:條形磁場12條形磁場運動情況N極向下插入線圈N極向上拔出線圈S極向下插入線圈S極向上拔出線圈感應電流在線圈中流向自下而上自上而下自上而下自下而上感應電流在磁場方向向上向下向下向上原磁場與感應電流的磁場方向關系相反相同相反相同磁體間的作用情況排斥吸引排斥吸引12條形磁場N極向下N極向上S極向下S極向上感應電流在自下而134.實驗分析如上圖甲所示,當磁鐵的N極插入螺線管時,使螺線管內向下的磁通量(磁鐵磁場的磁通量)增大,產生的感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反,阻礙著線圈內磁通量的增大.如上圖乙所示,當磁鐵的N極抽出螺線管時,螺線管內磁鐵磁場的磁通量減少,產生的感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相同,阻礙著線圈內磁通量的減少.134.實驗分析145.實驗結論一是當穿過線圈的磁通量增加時,感應電流的磁場與原磁場的方向相反,當穿過線圈的磁通量減少時,感應電流的磁場與原磁場的方向相同;二是磁鐵靠近線圈時,兩者相斥,當磁鐵遠離線圈時,兩者相吸.

145.實驗結論15

如下圖所示,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下,當磁鐵向下運動時(但未插入線圈內部)(

)A.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引

B.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥

C.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引

D.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥答案:B15 如下圖所示,閉合線圈上方有一豎1616變式遷移1.(2011年福建莆田)如圖所示,線圈兩端與電阻相連構成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下.在將磁鐵的S極插入線圈的過程中(

)A.通過電阻的感應電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥

B.通過電阻的感應電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引

C.通過電阻的感應電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥

D.通過電阻的感應電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引變式遷移1.(2011年福建莆田)如圖所示,18解析:穿過線圈的原磁場方向向上,磁通量增加,根據楞次定律可知感應電流的磁場方向向下,根據右手螺旋定則判斷出通過電阻的感應電流的方向由b到a,并且根據楞次定律可知感應電流的產生阻礙相對運動,所以線圈與磁鐵相互排斥.答案:C18解析:穿過線圈的原磁場方向向上,磁通量增加,根據楞次定律19二、楞次定律1.內容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.2.說明:楞次定律含有兩層意義.(1)因果關系.閉合導體回路中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出現是感應電流存在的結果.簡要地說,只有當閉合導體回路中的磁通量發(fā)生變化時,才會有感應電流的磁場出現.(2)符合能量守恒定律.感應電流的磁場對閉合導體回路中磁通量的變化起著阻礙作用,這種作用正是能量守恒這一普遍定律在電磁感應現象中的體現.19二、楞次定律203.注意:明確各個物理量之間的關系.當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時,閉合回路中會產生感應電流,而感應電流與其他電流一樣,也會產生磁場,即感應電流的磁場,這樣回路中就存在兩個磁場——原來的磁場(產生感應電流的磁場)和感應電流的磁場.203.注意:明確各個物理量之間的關系.214.透徹理解楞次定律中“阻礙”的含義.(1)誰起阻礙作用?要明確起阻礙作用的是“感應電流的磁場”.(2)阻礙什么?感應電流的磁場阻礙的是“引起感應電流的磁通量的變化”,而不是阻礙原磁場,也不是阻礙原磁通量.(3)怎樣阻礙?當引起感應電流的磁通量(原磁通量)增加時,感應電流的磁場就與原磁場的方向相反,感應電流的磁場“反抗”原磁通量的增加;當原磁通量減少時,感應電流的磁場就與原磁場的方向相同,感應電流的磁場“補償”原磁通量的減少.214.透徹理解楞次定律中“阻礙”的含義.22(4)“阻礙”不等于“阻止”,當由于原磁通量的增加引起感應電流時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,其作用僅僅使原磁通量的增加變慢了,但磁通量仍在增加;當由于原磁通量的減少而引起感應電流時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,其作用僅僅使原磁通量的減少變慢了,但磁通量仍在減少.“阻礙”也并不意味著“相反”.在理解楞次定律時,有些同學錯誤地把“阻礙”作用認為感應電流產生磁場的方向和原磁場方向相反,事實上,它們可能同向,也可能反向,需根據磁通量的變化情況判斷.22(4)“阻礙”不等于“阻止”,當由于原磁通量的增加引起感235.楞次定律也可以理解為:感應電流的效果總是要反抗(或阻礙)引起感應電流的原因.常見有以下幾種表現:(1)就磁通量而言,總是阻礙引起感應電流的磁通量(原磁通量)的變化.(2)就相對運動而言,阻礙導體間的相對運動,簡稱口訣:“來拒去留”.235.楞次定律也可以理解為:感應電流的效果總是要反抗(或阻24(3)就閉合電路的面積而言,致使電路的面積有收縮或擴張的趨勢.收縮或擴張是為了阻礙電路磁通量的變化.若穿過閉合電路的磁感線皆朝同一個方向,則磁通量增大時,面積有收縮趨勢,磁通量減少時,面積有增大趨勢,簡稱口訣:“增縮減擴”.(4)就電流而言,感應電流阻礙原電流的變化.即原電流增大時,感應電流的方向與原電流方向相反;原電流減小時,感應電流的方向與原電流方向相同,簡稱口訣:“增反減同”.

24(3)就閉合電路的面積而言,致使電路的面積有收縮或擴張的25

如右圖所示,矩形線框與長直導線在同一平面內,當矩形線框從直導線的左側運動到右側的過程中線框內感應電流的方向為(

)A.先順時針,后逆時針

B.先逆時針,后順時針

C.先順時針,后逆時針,再順時針

D.先逆時針,后順時針,再逆時針25 如右圖所示,矩形線框與長直導線26解析:直線電流的磁場是非勻強磁場,根據右手螺旋定則在線框所在平面上,直線電流的右側磁場垂直紙面向里,左側垂直線面向外,線框從左向右運動時,磁通量是從垂直紙面向外的增強到減弱(線框通過導線時).當線框正通過直線電流的中間時,磁通量為零.繼續(xù)向右運動時磁通量從垂直紙面向里的增強又到減弱,根據楞次定律和右手螺旋定則,感應電流的方向先為順時針,后為逆時針,再順時針.答案:C26解析:直線電流的磁場是非勻強磁場,根據右手螺旋定則在線框27變式遷移2.如下圖所示,ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形導線框,當滑動變阻器R的滑片自左向右滑行時,線框ab的運動情況是(

)A.保持靜止不動

B.逆時針轉動

C.順時針轉動

D.發(fā)生轉動,但電源極性不明,無法確定轉動的方向27變式遷移2.如下圖所示,ab是一個可繞28解析:根據圖示電路,線框ab所處位置的磁場為水平方向的,當滑動變阻器的滑片向右滑動時,電路中電阻增大,電流減弱,則穿過閉合導線框ab的磁通量將減少.Φ=BSsinθ,θ為線圈平面與磁場方向的夾角,根據楞次定律,感應電流的磁場將阻礙原來磁場的變化,則線框ab只有順時針旋轉使θ角有增大的趨勢,而使穿過線圈的磁通量增加.答案:C28解析:根據圖示電路,線框ab所處位置的磁場為水平方向的,29三、楞次定律的應用應用楞次定律解題的一般步驟一般步驟也可概括為下列四句話:“明確增減和方向,‘增反減同’切莫忘,右手螺旋來判斷,四指環(huán)繞是流向.”29三、楞次定律的應用一般步驟也可概括為下列四句話:“明確增30

如下圖所示,試判定當開關S閉合和斷開的瞬間,線圈ABCD中的電流方向.解析:此題按“應用楞次定律的步驟”進行判定.當S閉合時:

(1)研究的回路是ABCD,穿過回路的磁場是電流I產生的磁場,方向由右手螺旋定則判知指向讀者(如上圖所示),且磁通量增大;

(2)由楞次定律得知感應電流的磁場方向應和B原相反,即離開讀者向里;

(3)由右手螺旋定則判知線圈ABCD中感應電流方向是A→D→C→B→A.30如下圖所示,試當S斷開時:(1)研究的回路仍是線圈ABCD,穿過回路的原磁場仍是電流I產生的磁場,方向由右手螺旋定則判知指向讀者,且磁通量減小;

(2)由楞次定律知感應電流的磁場方向應和B原相同,即指向讀者;(3)由右手螺旋定則判知感應電流方向是A→B→C→D→A答案:A→D→C→B→A

A→B→C→D→A當S斷開時:32變式遷移3.如右圖所示,光滑固定導軌m、n水平放置,兩根導體棒p、q平行放于導軌上,形成一個閉合回路,當一條形磁鐵從高處下落接近回路時(

)A.p、q將互相靠攏

B.p、q將互相遠離

C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度小于g32變式遷移3.如右圖所示,光滑固定導軌m、n水平放置,兩根解析:條形磁鐵從高處下落接近回路時,穿過閉合回路中的磁通量將增加,根據楞次定律可知,感應電流產生的磁場將阻礙這一磁通量的增加,具體表現為:使回路面積減小(兩導體棒靠攏),延緩磁通量的增加;對磁鐵產生向上的磁場力,延緩磁鐵的下落.答案:AD解析:條形磁鐵從高處下落接近回路時,穿過閉合回路中的磁通量將34四、右手定則1.內容伸出右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內,讓磁感線從手心垂直進入,大拇指指向導體的運動方向,其余四指所指的方向就是感應電流的方向.34四、右手定則352.楞次定律與右手定則(1)從研究對象上說,楞次定律研究的是整個閉合電路,右手定則研究的是閉合電路的一部分,即一段導體做切割磁感線運動時的特殊情況.(2)從適用范圍上說,楞次定律可應用于由磁通量變化引起感應電流的各種情況,右手定則只適用于一段導體在磁場中做切割磁感線運動的情況.導體不動時不能應用.352.楞次定律與右手定則如下圖所示,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中感應電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是(

)A.感應電流方向是N→MB.感應電流方向是M→NC.安培力水平向左D.安培力水平向右如下圖所示,光滑平行金屬導軌PP′和Q37解析:本題考查左、右手定則和楞次定律.法一:由右手定則易知,MN中感應電流方向是N→M,再由左手定則可判知,MN所受安培力方向垂直棒水平向左.法二:由楞次定律知,感應電流的產生,必然阻礙引起感應電流的原因.本題中,感應電流是由于MN相對于磁場向右運動引起的,則安培力必然阻礙這種相對運動,由安培力既垂直于電流又垂直于磁場方向可判知,MN所受安培力方向必然垂直于MN水平向左,再由左手定則,容易判斷出感應電流的方向是N→M故正確選項為A、C.答案:AC37解析:本題考查左、右手定則和楞次定律.38變式遷移4.(2011年浙江杭州)如圖所示,Q是單匝金屬線圈,MN是一個螺線管,它的繞線方法沒有畫出,Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導線相連,P是在MN的正下方水平放置的用細導線繞制的軟彈簧線圈.若在Q所處的空間加上 與環(huán)面垂直的變化磁場,發(fā)現在t1至t間 段內彈簧線圈處于收縮狀態(tài),則所場的 磁感應強度的變化情況可能是(

)38變式遷移4.(2011年浙江杭州)如圖所39解析:在t1至t2時間段內彈簧線圈處于收縮狀態(tài),說明此段時間內穿過線圈的磁通量變大,即穿過線圈的磁場的磁感應強度變大,則螺線管中電流變大,單匝金屬線圈Q產生的感應電動勢變大,所加磁場的磁感應強度的變化率變大,即B-t圖線的斜率變大,選項D正確.答案:D39解析:在t1至t2時間段內彈簧線圈處于收縮狀態(tài),說明此第3節(jié)-楞次定律課件411.如下圖所示,一個有界勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,一個矩形閉合導線框abcd,沿紙面由位置1(左)勻速運動到位置2(右),則(

)A.導線框進入磁場時,感應電流方向為a→b→c→d→aB.導線框離開磁場時,感應電流方向為a→d→c→b→aC.導線框離開磁場時,受到的安培力方向水平向右

D.導線框進入磁場時,受到的安培力方向水平向左基礎鞏固411.如下圖所示,一個有界勻強磁場區(qū)域,42解析:由楞次定律知,線框進入磁場時,磁通量增多,只有產生垂直紙面向里的磁場才能阻礙這種增多,故此時感應電流方向為順時針方向,則cd受磁場力向左,也可用右手定則進行判斷,或用“來拒去留”的結論進行判斷.故選D.答案:D42解析:由楞次定律知,線框進入磁場時,磁通量增多,只有產生437.(2011年江蘇鎮(zhèn)江)繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上,鐵芯上套著一個鋁環(huán),線圈與電源、電鍵相連,如圖所示.線圈上端與電源正極相連,閉合電鍵的瞬間,鋁環(huán)向上跳起.則下列說法中正確的是(

)A.若保持電鍵閉合,則鋁環(huán)不斷升高

B.若保持電鍵閉合,則鋁環(huán)停留在某一高度

C.若保持電鍵閉合,則鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落

D.如果電源的正、負極對調,觀察到的現象不變能力提升437.(2011年江蘇鎮(zhèn)江)繞有線圈的鐵芯44解析:若保持電鍵閉合,磁通量不變,感應電流消失,所以鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落;正、負極對調,同樣磁通量增加,由楞次定律可知,鋁環(huán)向上跳起.答案:CD44解析:若保持電鍵閉合,磁通量不變,感應電流消失,所以鋁環(huán)祝您學業(yè)有成祝您學業(yè)有成464647電磁感應第3節(jié)楞次定律1電磁感應第3節(jié)楞次定律482電磁感應原理與汽車速度計速度計的內部結構如圖(a)所示,其中永久磁鐵與汽車驅動軸相連,汽車行駛時,永久磁鐵將被驅動軸帶著同步轉動.圖(b)是速度計的刻度盤.電磁感應原理與汽車速度計永久磁鐵的磁感線方向已在圖(a)中畫出,其中一部分磁感線將通過用導體制成的速度盤.磁感線在速度盤上的分布顯然是不均勻的,越接近磁極的地方磁感線越密.當驅動軸帶動永久磁鐵轉動時,通過速度盤各部分的磁感線將發(fā)生變化:在磁鐵轉動的前方,磁感線將變密,因此磁感應強度將增加:而在后方,磁感應強度將減?。鶕ɡ陔姶鸥袘?,穿過導體的磁通量發(fā)生變化時,在導體內部會產生感應電流.又根據楞次定律,在磁鐵轉動的前方,感應電流產生的磁感線與磁鐵產生的磁感線方向相反,它們之間互相排斥;而在后方,感應電流的磁感線與磁鐵產生的磁感線方向相同,它們之間相互吸引.由于這種排斥和吸引作用,速度盤被磁鐵“推”著“拉”著,發(fā)生了轉動.通過指針軸,刻度盤上的指針也隨之一起轉動.永久磁鐵的磁感線方向已在圖(a)中畫出,其中一部分磁感線將通51指針當然是不能一直轉下去的,因此在指針軸上連有彈簧游絲,游絲的另一端固定在速度計外殼上.當指針轉到一定角度時,游絲被扭轉,產生反向的力矩,當這個力矩跟永久磁鐵使速度盤發(fā)生轉動的力矩相等時.速度盤就停留在這個位置.這時,指針便指示出相應的車速.汽車行駛速度增大時,永久磁鐵的轉動速度也同步增大,速度盤中感應出的電流及相應的使速度盤發(fā)生轉動的力矩將按比例增大.使指針轉過更大的角度.因此,車速不同.指針指出的車速值也相應不同.當汽車停止行駛時,磁鐵停轉.彈簧游絲使指針復位.指針便指在“0”處.5指針當然是不能一直轉下去的,因此在指針軸上連有彈簧游絲,游第3節(jié)-楞次定律課件531.感應電流的磁場方向既然跟感應電流的方向有聯(lián)系,又跟________有聯(lián)系.2.感應電流具有這樣的方向,即感應電流的________總要________引起感應電流的________的變化.3.右手定則: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上;讓________從掌心進入,并使拇指指向________的方向,這時四指的方向就是________的方向.1.引起磁通量變化的磁場2.磁場阻礙磁通量3.磁感線導線運動感應電流71.感應電流的磁場方向既然跟感應電流的方向有聯(lián)系,又跟__54一、實驗探究1.實驗設計利用條形磁鐵插入或拔出線圈時改變通過螺線管的磁通量,利用靈敏電流表指針的偏轉方向判斷感應電流的方向.2.實驗器材靈敏電流表、條形磁鐵、螺線管、電源、開關、導線.3.實驗過程(1)在紙上畫出電路圖,如右圖所示.8一、實驗探究55(2)按如上圖所示連接電路,閉合開關,記錄下電流表G中流入電流方向與G中指針偏轉方向的關系.(如果電流從左接線柱流入,指針向右偏還是向左偏呢?)(3)記下線圈繞向,將線圈和靈敏電流表構成通路.9(2)按如上圖所示連接電路,閉合開關,記錄下電流表G中流入56(4)如下圖所示,把條形磁鐵N極(或S極)向下插入線圈中,并從線圈中拔出,每次記下電流表中指針偏轉方向,然后根據步驟(2)的結論,判斷出感應電流方向,從而可確定B感的方向.10(4)如下圖所示,把條形磁鐵N極(或S極)向下插入線圈中57如上圖所示,在四種情況下,將實驗結果填入下表得:條形磁場運動情況N極向下插入線圈N極向上拔出線圈S極向下插入線圈S極向上拔出線圈原磁場方向向下向下向上向上穿過線圈的磁通量變化情況增加減小增加減小電流表指針偏轉方向右偏左偏左偏右偏11如上圖所示,在四種情況下,將實驗結果填入下表得:條形磁場58條形磁場運動情況N極向下插入線圈N極向上拔出線圈S極向下插入線圈S極向上拔出線圈感應電流在線圈中流向自下而上自上而下自上而下自下而上感應電流在磁場方向向上向下向下向上原磁場與感應電流的磁場方向關系相反相同相反相同磁體間的作用情況排斥吸引排斥吸引12條形磁場N極向下N極向上S極向下S極向上感應電流在自下而594.實驗分析如上圖甲所示,當磁鐵的N極插入螺線管時,使螺線管內向下的磁通量(磁鐵磁場的磁通量)增大,產生的感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反,阻礙著線圈內磁通量的增大.如上圖乙所示,當磁鐵的N極抽出螺線管時,螺線管內磁鐵磁場的磁通量減少,產生的感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相同,阻礙著線圈內磁通量的減少.134.實驗分析605.實驗結論一是當穿過線圈的磁通量增加時,感應電流的磁場與原磁場的方向相反,當穿過線圈的磁通量減少時,感應電流的磁場與原磁場的方向相同;二是磁鐵靠近線圈時,兩者相斥,當磁鐵遠離線圈時,兩者相吸.

145.實驗結論61

如下圖所示,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下,當磁鐵向下運動時(但未插入線圈內部)(

)A.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引

B.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥

C.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引

D.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥答案:B15 如下圖所示,閉合線圈上方有一豎6216變式遷移1.(2011年福建莆田)如圖所示,線圈兩端與電阻相連構成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下.在將磁鐵的S極插入線圈的過程中(

)A.通過電阻的感應電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥

B.通過電阻的感應電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引

C.通過電阻的感應電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥

D.通過電阻的感應電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引變式遷移1.(2011年福建莆田)如圖所示,64解析:穿過線圈的原磁場方向向上,磁通量增加,根據楞次定律可知感應電流的磁場方向向下,根據右手螺旋定則判斷出通過電阻的感應電流的方向由b到a,并且根據楞次定律可知感應電流的產生阻礙相對運動,所以線圈與磁鐵相互排斥.答案:C18解析:穿過線圈的原磁場方向向上,磁通量增加,根據楞次定律65二、楞次定律1.內容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.2.說明:楞次定律含有兩層意義.(1)因果關系.閉合導體回路中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出現是感應電流存在的結果.簡要地說,只有當閉合導體回路中的磁通量發(fā)生變化時,才會有感應電流的磁場出現.(2)符合能量守恒定律.感應電流的磁場對閉合導體回路中磁通量的變化起著阻礙作用,這種作用正是能量守恒這一普遍定律在電磁感應現象中的體現.19二、楞次定律663.注意:明確各個物理量之間的關系.當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時,閉合回路中會產生感應電流,而感應電流與其他電流一樣,也會產生磁場,即感應電流的磁場,這樣回路中就存在兩個磁場——原來的磁場(產生感應電流的磁場)和感應電流的磁場.203.注意:明確各個物理量之間的關系.674.透徹理解楞次定律中“阻礙”的含義.(1)誰起阻礙作用?要明確起阻礙作用的是“感應電流的磁場”.(2)阻礙什么?感應電流的磁場阻礙的是“引起感應電流的磁通量的變化”,而不是阻礙原磁場,也不是阻礙原磁通量.(3)怎樣阻礙?當引起感應電流的磁通量(原磁通量)增加時,感應電流的磁場就與原磁場的方向相反,感應電流的磁場“反抗”原磁通量的增加;當原磁通量減少時,感應電流的磁場就與原磁場的方向相同,感應電流的磁場“補償”原磁通量的減少.214.透徹理解楞次定律中“阻礙”的含義.68(4)“阻礙”不等于“阻止”,當由于原磁通量的增加引起感應電流時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,其作用僅僅使原磁通量的增加變慢了,但磁通量仍在增加;當由于原磁通量的減少而引起感應電流時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,其作用僅僅使原磁通量的減少變慢了,但磁通量仍在減少.“阻礙”也并不意味著“相反”.在理解楞次定律時,有些同學錯誤地把“阻礙”作用認為感應電流產生磁場的方向和原磁場方向相反,事實上,它們可能同向,也可能反向,需根據磁通量的變化情況判斷.22(4)“阻礙”不等于“阻止”,當由于原磁通量的增加引起感695.楞次定律也可以理解為:感應電流的效果總是要反抗(或阻礙)引起感應電流的原因.常見有以下幾種表現:(1)就磁通量而言,總是阻礙引起感應電流的磁通量(原磁通量)的變化.(2)就相對運動而言,阻礙導體間的相對運動,簡稱口訣:“來拒去留”.235.楞次定律也可以理解為:感應電流的效果總是要反抗(或阻70(3)就閉合電路的面積而言,致使電路的面積有收縮或擴張的趨勢.收縮或擴張是為了阻礙電路磁通量的變化.若穿過閉合電路的磁感線皆朝同一個方向,則磁通量增大時,面積有收縮趨勢,磁通量減少時,面積有增大趨勢,簡稱口訣:“增縮減擴”.(4)就電流而言,感應電流阻礙原電流的變化.即原電流增大時,感應電流的方向與原電流方向相反;原電流減小時,感應電流的方向與原電流方向相同,簡稱口訣:“增反減同”.

24(3)就閉合電路的面積而言,致使電路的面積有收縮或擴張的71

如右圖所示,矩形線框與長直導線在同一平面內,當矩形線框從直導線的左側運動到右側的過程中線框內感應電流的方向為(

)A.先順時針,后逆時針

B.先逆時針,后順時針

C.先順時針,后逆時針,再順時針

D.先逆時針,后順時針,再逆時針25 如右圖所示,矩形線框與長直導線72解析:直線電流的磁場是非勻強磁場,根據右手螺旋定則在線框所在平面上,直線電流的右側磁場垂直紙面向里,左側垂直線面向外,線框從左向右運動時,磁通量是從垂直紙面向外的增強到減弱(線框通過導線時).當線框正通過直線電流的中間時,磁通量為零.繼續(xù)向右運動時磁通量從垂直紙面向里的增強又到減弱,根據楞次定律和右手螺旋定則,感應電流的方向先為順時針,后為逆時針,再順時針.答案:C26解析:直線電流的磁場是非勻強磁場,根據右手螺旋定則在線框73變式遷移2.如下圖所示,ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形導線框,當滑動變阻器R的滑片自左向右滑行時,線框ab的運動情況是(

)A.保持靜止不動

B.逆時針轉動

C.順時針轉動

D.發(fā)生轉動,但電源極性不明,無法確定轉動的方向27變式遷移2.如下圖所示,ab是一個可繞74解析:根據圖示電路,線框ab所處位置的磁場為水平方向的,當滑動變阻器的滑片向右滑動時,電路中電阻增大,電流減弱,則穿過閉合導線框ab的磁通量將減少.Φ=BSsinθ,θ為線圈平面與磁場方向的夾角,根據楞次定律,感應電流的磁場將阻礙原來磁場的變化,則線框ab只有順時針旋轉使θ角有增大的趨勢,而使穿過線圈的磁通量增加.答案:C28解析:根據圖示電路,線框ab所處位置的磁場為水平方向的,75三、楞次定律的應用應用楞次定律解題的一般步驟一般步驟也可概括為下列四句話:“明確增減和方向,‘增反減同’切莫忘,右手螺旋來判斷,四指環(huán)繞是流向.”29三、楞次定律的應用一般步驟也可概括為下列四句話:“明確增76

如下圖所示,試判定當開關S閉合和斷開的瞬間,線圈ABCD中的電流方向.解析:此題按“應用楞次定律的步驟”進行判定.當S閉合時:

(1)研究的回路是ABCD,穿過回路的磁場是電流I產生的磁場,方向由右手螺旋定則判知指向讀者(如上圖所示),且磁通量增大;

(2)由楞次定律得知感應電流的磁場方向應和B原相反,即離開讀者向里;

(3)由右手螺旋定則判知線圈ABCD中感應電流方向是A→D→C→B→A.30如下圖所示,試當S斷開時:(1)研究的回路仍是線圈ABCD,穿過回路的原磁場仍是電流I產生的磁場,方向由右手螺旋定則判知指向讀者,且磁通量減??;

(2)由楞次定律知感應電流的磁場方向應和B原相同,即指向讀者;(3)由右手螺旋定則判知感應電流方向是A→B→C→D→A答案:A→D→C→B→A

A→B→C→D→A當S斷開時:78變式遷移3.如右圖所示,光滑固定導軌m、n水平放置,兩根導體棒p、q平行放于導軌上,形成一個閉合回路,當一條形磁鐵從高處下落接近回路時(

)A.p、q將互相靠攏

B.p、q將互相遠離

C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度小于g32變式遷移3.如右圖所示,光滑固定導軌m、n水平放置,兩根解析:條形磁鐵從高處下落接近回路時,穿過閉合回路中的磁通量將增加,根據楞次定律可知,感應電流產生的磁場將阻礙這一磁通量的增加,具體表現為:使回路面積減小(兩導體棒靠攏),延緩磁通量的增加;對磁鐵產生向上的磁場力,延緩磁鐵的下落.答案:AD解析:條形磁鐵從高處下落接近回路時,穿過閉合回路中的磁通量將80四、右手定則1.內容伸出右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內,讓磁感線從手心垂直進入,大拇指指向導體的運動方向,其余四指所指的方向就是感應電流的方向.34四、右手定則812.楞次定律與右手定則(1)從研究對象上說,楞次定律研究的是整個閉合電路,右手定則研究的是閉合電路的一部分,即一段導體做切割磁感線運動時的特殊情況.(2)從適用范圍上說,楞次定律可應用于由磁通量變化引起感應電流的各種情況,右手定則只適用于一段導體在磁場中做切割磁感線運動的情況.導體不動時不能應用.352.楞次定律與右手定則如下圖所示,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中感應電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是(

)A.感應電流方向是N→MB.感應

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