2.1楞次定律（原卷版）

2.1楞次定律基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)一、探究感應(yīng)電流的方向1．實(shí)驗(yàn)探究將螺線管與電流計(jì)組成閉合回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如圖所示，記錄感應(yīng)電流方向如下(1)觀察并記錄磁場方向、電流方向、磁通量大小變化情況，并將結(jié)果填入表格．甲乙丙丁條形磁體運(yùn)動的情況N極向下插入線圈S極向下插入線圈N極朝下時拔出線圈S極朝下時拔出線圈原磁場方向(“向上”或“向下”)穿過線圈的磁通量變化情況(“增加”或“減少”)感應(yīng)電流的方向(在螺線管上方俯視)逆時針順時針順時針逆時針感應(yīng)電流的磁場方向(“向上”或“向下”)原磁場與感應(yīng)電流磁場方向的關(guān)系(2)整理器材．四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析根據(jù)上表記錄，得到下述結(jié)果：甲、乙兩種情況下，磁通量都增加，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，阻礙磁通量的增加；丙、丁兩種情況下，磁通量都減少，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，阻礙磁通量的減少．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．五、注意事項(xiàng)1．確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時，要用試觸法并注意減小電流強(qiáng)度，防止電流過大或通電時間過長損壞電流表．2．電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計(jì)．3．實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)好表格，并明確線圈的繞線方向．4．按照控制變量的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．5．進(jìn)行一種操作后，等電流計(jì)指針回零后再進(jìn)行下一步操作．要點(diǎn)二、楞次定律1．內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．2．從能量角度理解楞次定律感應(yīng)電流沿著楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然結(jié)果，當(dāng)磁極插入線圈或從線圈內(nèi)抽出時，推力或拉力做功，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能．要點(diǎn)三、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內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向．要點(diǎn)突破突破一：正確理解楞次定律中的“阻礙”一詞1．弄清“阻礙”的幾個層次誰在阻礙“感應(yīng)電流的磁場”在阻礙阻礙什么阻礙的是“引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化”，而不是阻礙的引起感應(yīng)電流的磁場、也不是阻礙的引起感應(yīng)電流的磁通量如何阻礙磁通量增加時，阻礙其增加，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，起抵消作用；磁通量減少時，阻礙其減少，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向一致，起補(bǔ)償作用．為何阻礙(原)磁場的磁通量發(fā)生了變化．結(jié)果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化快慢，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行，最終結(jié)果不受影響2.阻礙的幾種表現(xiàn)(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”．(2)阻礙(導(dǎo)體的)相對運(yùn)動——“來拒去留”．(3)回路面積有增大或減小的趨勢來反抗磁通量的變化．3．弄清阻礙與“阻止”、“相反”的區(qū)別(1)阻礙不是阻止，最終引起感應(yīng)電流的磁通量還是發(fā)生了變化，是“阻而未止”．(2)阻礙不等同相反，當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反，當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同(增反減同)．(3)阻礙的是導(dǎo)體與磁體的相對運(yùn)動，而不是阻礙導(dǎo)體或磁體的運(yùn)動．突破二：楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系楞次定律右手定則區(qū)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(yùn)動的導(dǎo)線適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情況應(yīng)用用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象較方便聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例突破三：右手定則與左手定則的比較比較項(xiàng)目右手定則左手定則作用判斷感應(yīng)電流方向判斷通電導(dǎo)體所受磁場力的方向圖例

因果關(guān)系運(yùn)動→電流電流→運(yùn)動應(yīng)用實(shí)例發(fā)電機(jī)電動機(jī)典例精析題型一：利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向例一．如右圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感應(yīng)電流的方向是()A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d變式遷移1：如圖所示，AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬棒，立在導(dǎo)軌上，它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動，運(yùn)動過程中b端始終在OC上，a端始終在OA上，直到完全落在OC上，空間存在著勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，則ab棒在上述過程中()A．感應(yīng)電流方向是b→aB．感應(yīng)電流方向是a→bC．感應(yīng)電流方向先是b→a，后是a→bD．感應(yīng)電流方向先是a→b，后是b→a題型二：右手定則的應(yīng)用例二．如右圖所示，勻強(qiáng)磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動時()A．圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生B．整個環(huán)中有順時針方向的電流C．整個環(huán)中有逆時針方向的電流D．環(huán)的右側(cè)有逆時針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時針方向的電流變式遷移2：如圖所示，一個有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外．一個矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動到位置2.則()A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aB．導(dǎo)線框離開磁場時，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→aC．導(dǎo)線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右D．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時，受到的安培力方向水平向左題型三：楞次定律的本質(zhì)及推廣例三．如右圖所示，A為水平放置的橡膠圓盤，在其側(cè)面帶有負(fù)電荷，在A正上方用絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B(絲線在B上面未畫出)，使B的環(huán)面在水平面上與圓盤平行，其軸線與橡膠盤A的軸線O1O2重合．在橡膠盤A繞其軸線O1O2按圖中箭頭方向減速轉(zhuǎn)動的過程中，金屬圓環(huán)B有()A．?dāng)U大半徑的趨勢，絲線受到的拉力增大B．?dāng)U大半徑的趨勢，絲線受到的拉力減小C．縮小半徑的趨勢，絲線受到的拉力減小D．縮小半徑的趨勢，絲線受到的拉力增大變式遷移3：如圖，金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)．若變阻器滑片P向左移動，則金屬環(huán)A將向________(填“左”或“右”)運(yùn)動，并有________(填“收縮”或“擴(kuò)張”)趨勢．強(qiáng)化訓(xùn)練選擇題1、如下圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管，則電路中()A．始終有感應(yīng)電流自a向b流過電流表GB．始終有感應(yīng)電流自b向a流過電流表GC．先有a→G→b方向的感應(yīng)電流，后有b→G→a方向的感應(yīng)電流D．將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流2、電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A．從a到b，上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a，下極板帶正電3．如下圖所示，繞在鐵芯上的線圈M與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成了一個閉合回路，在鐵芯的右端，線圈P與電流表連成閉合電路．下列各種情況中說法正確的是()A．開關(guān)S閉合后，線圈P中有感應(yīng)電流，M、P相互排斥B．開關(guān)S閉合后，使變阻器滑片向左勻速移動，線圈P中有感應(yīng)電流，M、P相互排斥C．開關(guān)S閉合后，使變阻器滑片向右勻速移動，線圈P中有感應(yīng)電流，M、P相互排斥D．開關(guān)S閉合瞬間，線圈P中有感應(yīng)電流，M、P相互吸引4、如圖所示，A、B都是鋁環(huán)，A環(huán)閉合，B環(huán)有缺口，兩者固定在橫梁兩端，橫梁可繞中間支點(diǎn)轉(zhuǎn)動。某同學(xué)用條形磁鐵的一個磁極靠近或遠(yuǎn)離靜止的A、B環(huán)，觀察到不同現(xiàn)象。下列推斷正確的是（）A．N極遠(yuǎn)離A環(huán)時，A環(huán)被吸引是由于A環(huán)被磁化B．S極靠近A環(huán)時，A環(huán)產(chǎn)生順時針方向的電流C．N極靠近B環(huán)時，B環(huán)不動，是因?yàn)锽環(huán)內(nèi)磁通量不發(fā)生變化D．S極遠(yuǎn)離B環(huán)時，B環(huán)不動，是因?yàn)锽環(huán)沒有產(chǎn)生感應(yīng)電動勢5、如圖甲所示，水平桌面上固定著一根絕緣的長直導(dǎo)線，矩形導(dǎo)線框abcd靠近長直導(dǎo)線靜止放在桌面上。當(dāng)長直導(dǎo)線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化時（圖甲中電流所示的方向?yàn)檎较颍瑒t（）A．t1到t2時間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向右B．t2到t3時間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向左C．0到t2時間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向不變，線框受力方向也不變D．t1到t3時間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向不變，線框受力方向改變6．如圖所示，在上下無邊界的勻強(qiáng)磁場中放一矩形金屬線框，且磁場的方向與矩形金屬線框垂直，其中為中軸線，矩形金屬線框開始有一半在勻強(qiáng)磁場中，要使矩形金屬線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列措施可行的是（）A．將矩形金屬線框沿垂直紙面方向向外平移B．以邊為軸轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)過的角度小于60°C．將矩形金屬線框在紙面內(nèi)向上平移D．矩形金屬線框以為軸轉(zhuǎn)動7．現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示方式連接。在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷（）A．線圈A向上移動或滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計(jì)指針靜止在中央D．因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向8．如圖所示，在某節(jié)實(shí)驗(yàn)課上，李老師把一個帶有長鐵芯的導(dǎo)電線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來，并將一金屬套環(huán)套過線圈L的鐵芯后放在線圈上方。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再做此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，導(dǎo)電線圈上的套環(huán)均未動。對比李老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個說法中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是（）A．導(dǎo)電線圈接在了直流電源上 B．電源電壓過高C．所選導(dǎo)電線圈的匝數(shù)太多 D．所用套環(huán)的材料與李老師的不同9．如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置，現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A。線圈BC。電流計(jì)及電鍵按如圖所示連接，已知電路接通時A中電流方向如圖中箭頭所示。關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列判斷正確的是（）A．將線圈A迅速插入下面線圈時，通過電流計(jì)的電流方向是B→G→CB．將線圈A插入下面線圈穩(wěn)定后，通過電流計(jì)的電流方向是C→G→BC．線圈A插入下面線圈穩(wěn)定后，將變阻器滑片迅速向左滑動時電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)D．將線圈A從下面線圈中拔出時，快速拔比慢慢拔過程中電流計(jì)的最大偏轉(zhuǎn)角度大10．如圖所示，一種延時繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個線圈A和B．線圈A跟電源連接，線圈B兩端連在一起構(gòu)成一個閉合回路。在斷開開關(guān)S的時候，彈簧K并不會立刻將銜鐵D拉起使觸頭C離開，而是過一小段時間才執(zhí)行這個動作。下列說法正確的是（）A．線圈B不閉合，仍會產(chǎn)生延時效應(yīng)B．將銜鐵D換成銅片，延時效果更好C．保持開關(guān)S閉合，線圈B中磁通量為零D．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，線圈B中的電流從上往下看為順時針方向11．如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到達(dá)位置Ⅲ，Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ、在這個過程中，線圈中感應(yīng)電流（）A．沿abcda流動B．沿adcba流動C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcda流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿adcba流動D．由Ⅰ到Ⅱ是沿adcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcda流動12．如圖，金屬圓形線圈a套在條形磁鐵上，條形磁鐵與線圈a所在的平面垂直且穿過線圈圓心，若將線圈a對稱地?cái)U(kuò)展為線圈b的形狀，則穿過線圈的磁通量變化情況是（）A．