第6.1节 楞次定律(1)-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（沪科版2020上海选择性必修第二册）

第六章 ·电磁感应定律 第1节 楞次定律（1） ◎目标导航 知识要点 难易度 1. （实验）探究影响感应电流方向的因素：阻碍磁通量变化 2. 楞次定律判断感应电流的方向 3. 推广的楞次定律：来拒去留，增缩减扩，增反减同 4. 楞次定律反映能量转化：机械能电能内能 5. 右手定则 ★★ ★★★ ★★★ ★★ ★★★ ◎知识精讲 一、探究影响感应电流方向的因素 1. 确定灵敏电流计电流流入方向与指针的偏转方向 试触法：按下图(a)连入电源、灵敏电流计、限流电阻（几十千欧），采用瞬间闭合开关的方法，判断灵敏电流计的偏转方向和电流方向的关系。 (a) (b) 2. 按上图(b)方式将感应线圈和灵敏电流计连成回路，将磁体插入或抽出线圈，观察电流计偏转方向。 操作 原磁场方向 磁通量变化 感应电流的磁场 甲 N极插入 向下 增加 向上 阻碍增加 乙 N极抽出 向下 减小 向下 阻碍减小 丙 S极插入 向上 增加 向下 阻碍增加 丁 S极抽出 向上 减小 向上 阻碍减小 3. 结论： 感应电流的磁场和引起电磁感应的磁场方向可能相同，也可能相反，但总是阻碍磁通量的变化。 4. 铜管和塑料管中放入铝块和磁体的实验 (1)实验：如下图(a)在相同形状的铜管和塑料管中分别放入铝块和磁体。 (2)结果：放入铝块时同时落下，放入磁体时铜管中磁体下降明显缓慢。 (2)原因：在铜管中放入磁体，产生电磁感应，阻碍磁通量的变化，铜管上部相当于异名磁极，下部相当于同名磁极，对下降的磁体有向上的阻力，使磁体下降变慢，如下图(b)所示。 (a) (b) 例1. 用磁铁和线圈研究电磁感应现象实验中，已知通入灵敏电流表从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，则： 甲图中电表指针偏向______； 乙图中条形磁棒下方是______极。 丙图中条形磁铁向______运动； 丁图中线圈的绕制方法是______（在丁图中画出） 【总结】（1）把线圈看成等效磁体，磁体向下靠近时，等效磁体互斥；远离时，等效磁体吸引。 （2）磁极、运动方向、电流，绕向。四个中知道三个则能确定第四个。 例2.（多选）如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是 （ ） A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的 D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的 二、楞次定律 1. 内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 （1）当磁铁移近或插入线圈时，线圈中感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反 （2）当线圈离开或拔出线圈时，线圈中感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同 2. 楞次定律的理解 （1）“阻碍”不是阻止。因为磁通量的变化是产生感应电流的必要条件，如果这种变化被阻止，也就不能产生感应电流了。感应电流的磁场仅仅阻碍了原磁通量的变化速率，回路中的磁通量还是要变化的。 （2）“阻碍”不是相反。楞次定律应该理解为：如果穿过闭合回路的磁通量是增加的，则感应电流的磁场与原磁场的方向相反；如果穿过闭合回路的磁通量是减少的，则感应电流的磁场与原磁场的方向相同。（增反减同） 3. 楞次定律判定感应电流方向的一般步骤： 基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，一般步骤如下： (1)确定原磁场的方向; (2)确定穿过闭合线圈的磁通量是增加还是减少: (3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向； (4)利用右手螺旋定则确定感应电流的方向。 4. 楞次定律的推广形式 楞次定律不仅要确定感应电流方向，还要求确定在电磁感应现象中产生的其他效果，如闭合导线的受力、运动趋向等，可对楞次定律的原因和效果的含义进行推广。“原因”可由磁通量的变化推广为引起磁通量变化的相对运动、回路的形变、导线中电流的变化等，而“效果”则可由感应电流激发的磁场推广为因感应电流的出现而引起的机械运动、受力等。 楞次定律的一个极为有用的推广形式，常见有以下几种表现： （1）阻碍导体间的相对运动：“来拒去留”。 （2）就闭合电路的面积而言：“增缩减扩”。 （3）磁场方向：“增反减同”。 （4）环形线圈电磁感应后可当作：“等效磁体”。 （5）从能量转化的角度看：都要克服阻力做功，将机械能转化为电能。 例3. 对楞次定律的理解下面说法中不正确的是 （ ） A．应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁