楞次定律及其应用分析

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1、楞次定律及其应用分析　　摘要：学生应理解楞次定律的内容，掌握应用楞次定律解题的一般步骤，并会分析楞次定律的不同表述形式，教师应在教学中加强学生分析问题和解决问题能力的培养。　　关键词：楞次定律不同表述形式能力培养　　《普通高中课程标准实验教科书物理（选修3-2）》中指出了楞次定律的内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。《普通高中课程标准实验教科书物理（选修3-2）教师用书》中指出，其教学要求：1、理解楞次定律的内容，2、掌握利用楞次定律判断感应电流方向的方法，3、从楞次定律的不同表述形式，培养学生

2、多角度认识问题的能力和高度概括的能力。楞次定律是高中物理中的重要内容，其应用非常广泛。在产生电磁感应的各种情况下，都可以应用楞次定律判断感应电流的方向，其一般步骤是：首先明确闭合电路中原来磁场的方向；再查明穿过闭合电路磁通量的变化（增加还是减少）；然后根据楞次定律，若磁通量增加，感应电流的磁场方向跟原来磁场的方向相反，若磁通量减少，感应电流的磁场方向跟原来磁场的方向相同；最后应用安培定则，由感应电流的磁场方向判断出感应电流的方向。整个过程比较复杂，如果理解了楞次定律的内容及解题的一般步骤；楞次定律可以转化为几种不同

3、表述形式，应用起来比较简单。下面举例分析楞次定律的应用。　　一、就磁通量而言，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化6　　当穿过电路的原磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，以阻碍其增加；当原磁通量减小时，感应电流的磁场就与原磁场方向相同，以阻碍其减小。在自感现象中，则表现为：当原电流增大时，感应电流就与原电流反向；当原电流减小时，感应电流就与原电流同向，即“增反减同”。　　例1如图所示，一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第

4、一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为（）　　A.逆时针方向，逆时针方向　　B.逆时针方向，顺时针方向　　C.顺时针方向，顺时针方向　　D.顺时针方向，逆时针方向　　解析：当线圈第一次通过位置Ⅰ时，穿过线圈的磁通量方向水平向右且在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以感应电流的磁场方向应水平向左；根据安培定则，顺着磁场方向看，线圈中的感应电流方向为逆时针方向。当线圈第一次通过位置Ⅱ时，穿过线圈的磁通量方向水平向右且在减小，根据楞次定律，感应电流的磁

5、场方向应水平向右；再根据安培定则，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向应为顺时针。答案是B。6　　例2如图所示为测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L的两端并联一个电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路拆解时应（）　　A.先断开S　　B.先断开S　　C.先拆除电流表　　D.先拆除电压表　　解析：若先断开S或先拆除电流表，线圈与电压表组成闭合电路，这时，流过电压表的电流值较大且与原来方向相反，电压表的指针将反向偏转，容易损坏电压表；按操作要求，应先断开开关S■，再断开开关S，然后拆除器材。答案

6、是B。　　二、就运动而言，阻碍导体（线圈）与磁体的相对运动　　从获得感应电流的导体与磁体的相对运动角度来看，感应电流的磁场与原磁场相互作用时，即导体与原磁体相互作用时，感应电流的效果总是要阻碍导体与原磁体的相对运动，即靠近时，相互排斥，远离时，又会相互吸引，即“来拒去留”。　　例3如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车上固定着一闭合线圈，今有一条形磁铁自左向右平动穿过线圈，在磁铁穿过线圈过程中不受线圈以外的水平力作用，则（）　　A.线圈先受到向右的力，后受到向左的力　　B.线圈先受到向左的力，后受到向右的力　　C

7、.小车获得向右的速度　　D.小车与磁铁组成的系统机械能守恒6　　解析：当条形磁铁靠近线圈（小车）时，两者相互排斥，小车受到向右的作用力而获得向右的速度；当条形磁铁穿过线圈相对于线圈（小车）继续向右运动时，两者又相互吸引，使线圈（小车）继续受向右的作用，继续获得向右的速度，即体现“来拒去留”的特点。答案是C。　　三、就闭合电路的面积而言，致使电路的面积有收缩或扩张的趋势　　从闭合电路所围的面积来看，感应电流的效果总是使电路的面积有收缩或扩张的趋势。若穿过闭合电路的磁感线都朝同一个方向，当磁通量增加时，电路面积用收缩的

8、方式阻碍磁通量的增加；反之，当磁通量减少时，电路面积用扩张的方式阻碍磁通量的减少。即“增缩减扩”。　　例4、如图所示圆环形导体线圈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如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列表述正确的是（）　　A.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流　　B.穿过线圈a的