物理楞次定律学案

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1、四.楞次定律——感应电流的方向[要点导学]1.这一节学习楞次定律，用来判断感应电流的方向。这部分知识与法拉第电磁感应定律一起组成了本章的两大重要内容。学习中应该特别重视。2.感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要，这就是楞次定律。从磁通量变化的角度来看，感应电流的磁场总要，从导体与磁场的相对运动的角度来看，感应电流的磁场总要。3.理解楞次定律的关键是“阻碍”两个字。要全面地理解阻碍的意义——当磁通量增大时感应电流的磁场就阻碍磁通量的增加；当磁通量减少时感应电流的磁场就阻碍磁通量的减少；当磁体靠近线圈产生感应电流时感应电流的磁场就阻碍磁体的靠

2、近；当磁体远离线圈产生感应电流时感应电流的磁场就阻碍磁体的远离。特别注意：阻碍不是阻止，阻碍的意思可以用“克强助弱”、“减同增反”、“去则吸引”、“来则排斥”形象描述。4.楞次定律实际上是能量守恒在电磁感应现象中的必然结果。所以用能量的转化和守恒的观点分析电磁感应现象是一种很重要的方法。[范例精析]例1（1985年高考试题）一均匀的扁平条形磁铁与一圆形线圈同在一个平面内，磁铁中央与圆心O重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到一方向如图16-4-1所示的感生电流i，磁铁的运动方式为[]图16-4-1A.N极向纸内，S极向纸外使磁铁绕O点转动B.N极

3、向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内作平动D.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外作平动E.使磁铁在线圈平面内绕O点沿顺时针方向转动F.使磁铁在线圈平面内绕O点沿逆时针方向转动解析：由图可知感应电流在线圈中产生的磁感线为“点”，原磁场的变化有两种可能：一是“点”在减少；二是“叉”在增大。N极向纸内，S极向纸外使磁铁绕O点转动时线圈中的“叉”在增大，所以选项A正确，B错误。使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内或向纸外作平动时线圈中的磁通量都不变，所以选项C和D错误。使磁铁在线圈平面内绕O点沿顺时针方向转动或逆时针方

4、向转动时线圈中的磁通量都不变，所以选项E和F错误。本题正确答案是A。拓展：从楞次定律的角度来看，这道高考题属于逆向命题。在已知感应电流的方向的情景下要求考生判断原磁场的变化情况。这种问题一般有两种情况，但这道高考题虽然提供了六个选项却只有一个选项是正确的，这就要求学生有扎实的基础知识。例2（1987年高考试题）如图16-4-2，有一固定的超导体圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流。当把磁铁向右移走时，由于产生电磁感应，在超导体圆环中产生一定的电流[]A.这电流方向如图中箭头所示，磁铁移走后，这电流很快消失图16-4-2B.这电流方向如

5、图中箭头所示，磁铁移走后，这电流继续维持C.这电流方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，这电流很快消失D.这电流方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，这电流继续维持解析：因超导线圈无电阻，所以感应电流不会消失。磁铁移走时感应电流的磁场要阻碍磁铁移走,所以会产生一个S极来吸引磁铁的N极，因此感应电流的方向与图示的方向相反。正确答案为D。拓展：作为一道考查楞次定律的题目这道高考题并不难，但是这道高考题以超导线圈这一高科技产品作为背景，使得考题耳目一新。图16-4-3例3如右图16-4-3所示的条形磁铁向闭合线圈靠近时，试在线圈中画出感应电流的方向。解析：

6、方法一用磁通量的变化来判断。磁铁向右运动导致线圈内部方向向左的磁通量增大，感应电流在线圈内部产生方向向右的磁场以阻碍磁通量的增大，线圈的左端应该是S极，所以感应电流在线圈外部的方向为由a.到G到b。方法二用感应电流的磁场阻碍相对运动的观点来判断。当S极向线圈靠近时感应电流的磁场在线圈的左端产生一个S极阻碍磁铁的靠近，所以感应电流在线圈外部的方向是由a.到G到b。拓展：从上述的两种方法来比较，可以看出用感应电流阻碍相对运动的方法进行判断较为简单。图16-4-4例4图16-4-4所示abcd是一水平放置的导体框，其中只有ab可以自由滑动。当条形磁铁向

7、下运动时试说明ab将如何运动？解析：磁铁向下运动导致abcd中的竖直向下的磁通量增大，感应电流为阻碍磁通量的增大，其面积就有缩小的趋势，所以导线ab向左运动。拓展：本题也可以用阻碍相对运动的方法解决。当磁铁的N极向下运动时，感应电流的磁场在线圈的上方产生N极阻碍磁铁的靠近。导线ab中的电流是由b流到a，根据左手定则导线ab受向左的安培力作用，导线ab向左运动。图16-4-5通过比较可以看出本题用感应电流的磁场阻碍磁通量的变化解决较为方便。所以解题时采取什么方法要具体问题具体分析。例5图16-4-5所示的电路中当电键S断开时，试标出闭合线圈中感应电

8、流的方向并简述理由。解析：电键断开导致Q中向左的磁通量减少，感应电流在线圈Q中的磁场方向向左，感应电流在线圈外部的方向由b到G到a.。见