第三节 楞次定律
素养目标定位 ※ ※ ※※ ,
素养思维脉络
在实验探究的基础上,理解楞次定律 知道楞次定律符合能量守恒 能灵活应用楞次定律解答有关问题
知识点1 探究感应电流的方向
1.实验探究
将螺线管与电流计组成闭合回路,分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈,如图所示,记录感应电流的方向。
2.分析归纳
(1)线圈内磁通量增加时(图甲、乙) 图号 甲 乙 磁场方向 __向下__ __向上__ 感应电流 方向(俯视) 逆时针 顺时针 感应电流 的磁场方向 __向上__ __向下__ 归纳总结 感应电流的磁场__阻碍__磁通量的增加 1 / 18
(2)线圈中磁通量减少时(图丙、丁) 图号 丙 丁 3.实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向__B__(A.相同 B.相反);当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向___A__( A.相同 B.相反)。
知识点2 楞次定律
1.内容
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要__阻碍__引起感应电流的__磁通量的变化__。
2.另一种表达
感应电流的效果,总是要__反抗__产生感应电流的原因。
知识点3 右手定则
1.内容
伸开右手,使拇指与其余四个手指__垂直__,并且都与手掌在同一个__平面内__。让磁感线从__手心__进入,并使拇指指向____导线运动__的方向,这时__四指所指__的方向就是感应电流的方向。
2.适用情况
适用于闭合电路部分导体__切割磁感线__产生感应电流的情况。
思考辨析
『判一判』
(1)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。( × ) (2)回路不闭合,穿过回路的磁通量变化时,也会产生“阻碍”作用。( × ) (3)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。( √ ) (4)楞次定律表明感应电流的效果总与引起感应电流的原因对抗。( √ ) (5)因动而生电,可以用右手定则来判定感应电流的方向。( √ ) 『选一选』
(2019·北京市朝阳区高二上学期期末)一个闭合导体圆环固定在水平桌面上,一根条形磁
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磁场方向 __向下__ __向上__ 感应电流 方向(俯视) 顺时针 逆时针 感应电流 的磁场方向 __向下__ __向上__ 归纳总结 感应电流的磁场__阻碍__磁通量的减少 铁沿圆环的轴线运动,使圆环内产生了感应电流。下列四幅图中,产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是( D )
解析:A.由图示可知,在磁铁S极上升过程中,穿过圆环的磁场方向向上,在磁铁远离圆环时,穿过圆环的磁通量变小,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流沿逆时针方向,故A错误;同理,根据楞次定律可判选项B、C错误,D正确。
『想一想』
某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后,自己制作了一个手动手电筒。右图是手电筒的简单结构示意图,左右两端是两块完全相同的条形磁铁,中间是一根绝缘直杆,由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动,线圈两端接一灯泡,晃动手电筒时线圈也来回滑动,灯泡就会发光,其中O点是两磁极连线的中点,a、b两点关于O点对称。
(1)试分析其工作原理。 (2)灯泡中的电流方向是否变化。 答案:(1)见解析 (2)变化
解析:(1)线圈来回滑动时,穿过线圈的磁通量不断变化,线圈中产生感应电流,灯泡发光。
(2)线圈由a滑至b过程中,磁场方向向左,穿过线圈的磁通量先减小后增加,根据楞次定律,灯泡中电流方向先由右向左,后由左向右同样可判断线圈由b滑至a过程中,灯泡中电流方向先由右向左,后由左向右。所以线圈中电流方向不断变化。
探究一 楞次定律的理解及应用 思考讨论Si kao tao lun
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在电磁感应现象中,大家是否注意到在不同的情况下感应电流的方向是不同的(如图所示),感应电流的方向取决于哪些因素?究竟怎样判断感应电流的方向呢?
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