?第二章　電磁感應(yīng)
課時(shí)2.1 楞次定律


1. 正確理解楞次定律的內(nèi)容和本質(zhì)。
2. 能夠熟練運(yùn)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。
3. 理解楞次定律是能量守恒在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。


一、楞次定律
1．探究感應(yīng)電流的方向
(1) 實(shí)驗(yàn)器材：條形磁鐵、電流表、線圈、導(dǎo)線、一節(jié)干電池(用來(lái)查明線圈中電流的流向與電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系)。
(2) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如圖所示，在四種情況下，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入下表。

①線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況
圖號(hào)
磁場(chǎng)方向
感應(yīng)電流的方向
感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向
甲
向下
逆時(shí)針(俯視)
向上
乙
向上
順時(shí)針(俯視)
向下
②線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況
圖號(hào)
磁場(chǎng)方向
感應(yīng)電流的方向
感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向
丙
向下
順時(shí)針(俯視)
向下
丁
向上
逆時(shí)針(俯視)
向上
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
表述一：當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反；當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同。
表述二：當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，兩者相斥；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，兩者相吸。
2．楞次定律
感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
二、右手定則
1．內(nèi)容
伸開(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。如圖所示。

2．適用范圍
適用于閉合電路部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。


基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練
題組一　楞次定律
1.(多選)關(guān)于楞次定律，下列說(shuō)法中正確的是 (　　)
A.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與原磁場(chǎng)的方向相反
B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與原磁場(chǎng)的方向相同
C.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與磁通量增大還是減小有關(guān)
D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變化

2.如圖所示，在下列四種情況中，感應(yīng)電流的方向判斷正確的是 (　　)



3.(多選)如圖所示，線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出的瞬間，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向正確的是 (　　)



4.一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開(kāi)始時(shí)細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過(guò)位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí)，順著磁場(chǎng)的方向看去，線圈中感應(yīng)電流的方向分別為 (　　)

A.逆時(shí)針?lè)较颉∧鏁r(shí)針?lè)较?br /> B.逆時(shí)針?lè)较颉№槙r(shí)針?lè)较?br /> C.順時(shí)針?lè)较颉№槙r(shí)針?lè)较?br /> D.順時(shí)針?lè)较颉∧鏁r(shí)針?lè)较?br />
5.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證楞次定律。當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過(guò)固定的線圈時(shí)，通過(guò)電流計(jì)的感應(yīng)電流方向是 (　　)

A.先b→G→a，后a→G→b
B.先a→G→b，后b→G→a
C.b→G→a
D.a→G→b

6.1931年，英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”。1982年，美國(guó)物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn)：他設(shè)想，如果一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖所示的閉合超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，這個(gè)線圈中將出現(xiàn) (　　)

A.先是逆時(shí)針?lè)较?，然后是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
B.先是順時(shí)針?lè)较?，然后是逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
C.順時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流
D.逆時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流

7.(多選)如圖所示，通電導(dǎo)線旁邊同一豎直平面內(nèi)有矩形線圈abcd，則 (　　)

A.若線圈向右平動(dòng)，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d
B.若線圈豎直向下平動(dòng)，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生
C.當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(小于90°)，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d
D.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí)，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d

8.如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd在磁體N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中的位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個(gè)位置都靠得很近，在這個(gè)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流 (　　)

A.沿a→b→c→d的方向流動(dòng)
B.沿d→c→b→a的方向流動(dòng)
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿a→b→c→d的方向流動(dòng)，從Ⅱ到Ⅲ是沿d→c→b→a的方向流動(dòng)
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿d→c→b→a的方向流動(dòng)，從Ⅱ到Ⅲ是沿a→b→c→d的方向流動(dòng)

9.如圖所示，一圓形金屬線圈放置在水平桌面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直桌面向下，過(guò)線圈上A點(diǎn)作切線OO'，OO'與線圈在同一平面內(nèi)。在線圈以O(shè)O'為軸翻轉(zhuǎn)180°的過(guò)程中，線圈中電流方向 (　　)

A.始終為A→C→B→A
B.先為A→C→B→A，再為A→B→C→A
C.始終為A→B→C→A
D.先為A→B→C→A，再為A→C→B→A

題組二　右手定則
10.如圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是 (　　)


11.如圖，導(dǎo)體棒MN垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌ad和bc上，a、b點(diǎn)是導(dǎo)軌與棒的交點(diǎn)，與電阻R形成閉合回路。在abcd內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以下有關(guān)感應(yīng)電流的說(shuō)法正確的是 (　　)

A.若導(dǎo)體棒MN水平向左運(yùn)動(dòng)，通過(guò)電阻R的電流方向從d→R→c
B.若導(dǎo)體棒MN水平向左運(yùn)動(dòng)，通過(guò)電阻R的電流方向從c→R→d
C.若導(dǎo)體棒MN水平向右運(yùn)動(dòng)，通過(guò)電阻R的電流方向從d→R→c
D.若導(dǎo)體棒MN水平向右運(yùn)動(dòng)，通過(guò)電阻R的電流方向從c→R→d

12.(多選)圖中小圓圈表示處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中閉合電路一部分導(dǎo)線的截面，以速度v在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，關(guān)于感應(yīng)電流有無(wú)及方向的判斷正確的是 (　　)

A.甲圖中有感應(yīng)電流，方向向里
B.乙圖中有感應(yīng)電流，方向向外
C.丙圖中無(wú)感應(yīng)電流
D.丁圖中a、b、c、d四位置上均無(wú)感應(yīng)電流

題組三　楞次定律的實(shí)驗(yàn)探究
13.小明同學(xué)探究楞次定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 (　　)

A.若線圈導(dǎo)線的繞向未知，對(duì)探究楞次定律沒(méi)有影響
B.磁鐵勻速向上遠(yuǎn)離線圈，閉合回路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反

14.一靈敏電流計(jì)，當(dāng)電流從它的正接線柱流入時(shí)，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)?，F(xiàn)把它與一個(gè)線圈串聯(lián)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出。請(qǐng)完成下列填空：

(1)圖(a)中靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)椤　　　　　?填“偏向正接線柱”或“偏向負(fù)接線柱”)一側(cè)。?
(2)圖(b)中磁鐵下方的極性是　　　　(填“N極”或“S極”)。?
(3)圖(c)中磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是　　　　(填“向上”或“向下”)。?
(4)圖(d)中線圈從上向下看的電流方向是　　　　(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)。?

能力提升練
題組一　利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向
1.()閉合線框abcd自某高度自由下落時(shí)穿過(guò)一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)它經(jīng)過(guò)如圖所示的三個(gè)位置時(shí)，感應(yīng)電流的方向是 (　　)

A.經(jīng)過(guò)Ⅰ時(shí)，a→d→c→b→a
B.經(jīng)過(guò)Ⅱ時(shí)，a→b→c→d→a
C.經(jīng)過(guò)Ⅱ時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流
D.經(jīng)過(guò)Ⅲ時(shí)，a→b→c→d→a

2.()如圖，通電直導(dǎo)線和閉合金屬框共面，第一次將框以cd為軸由Ⅰ位置翻轉(zhuǎn)到Ⅱ位置，第二次由Ⅰ位置平移到Ⅱ位置，兩次磁通量變化量大小分別為ΔΦ1、ΔΦ2。則如下說(shuō)法正確的是 (　　)

A.ΔΦ1>ΔΦ2，兩次框中均有adcba方向的電流
B.ΔΦ1

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