内容正文:
1 楞次定律
课程解读
课标要点
学科素养
链接浙江选考
1.理解楞次定律
2. 用能量的观点解释楞次定律
物理观念:理解楞次定律,进一步增强能量守恒的观念
1.理解楞次定律,会用楞次定律判断感应电流的方向
2.理解右手定则,会用右手定则判断感应电流的方向
(见学生用书P24)
知识点一 楞次定律
1.楞次定律: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.从能量角度理解楞次定律
感应电流沿着楞次定律所述的方向,是能量守恒定律的必然结果。把磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力做功,使机械能转化为感应电流的电能。
3.对“阻碍”的理解
问题
结论
谁阻碍谁
感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化
为何阻碍
(原)磁场的磁通量发生了变化
阻碍什么
阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身
如何阻碍
当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”
结果如何
阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行,最终结果不受影响
[思辨]
1.判断题(正确的打“√”,错误的打“”)
(1)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场反向。 ( )
(2)从磁通量变化的角度看,感应电流的效果是阻碍磁通量的变化。( √ )
2.思考题:楞次定律中的“阻碍”是“阻止”吗?
答案:不是。
知识点二 右手定则
1.右手定则: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;让磁感线从掌心进入,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.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系。
(1)大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是导体运动而磁场未动,也可以是导体未动而磁场运动,还可以是两者以不同速度同时运动。
(2)四指指向感应电流的方向。
3.楞次定律与右手定则的比较
比较内容
规律
楞次定律
右手定则
区别
研究
对象
整个闭合回路
闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体
适用
范围
各种电磁感应现象
只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
[思辨]
1.判断题(正确的打“√”,错误的打“”)
(1)右手定则是楞次定律的特例。( √ )
(2)右手定则就是右手螺旋定则。( )
(3)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断。( √ )
2.思考题:在导体切割磁感线产生感应电流的电磁感应现象中,哪一部分是电源?
答案:切割磁感线的导体是电源。
(见学生用书P25)
类型一 右手定则的理解和应用
(多选)MN、GH为光滑的水平平行金属导轨,ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆,匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面,如图所示。下列说法中正确的是( BD )
A.若固定ab,使cd向右滑动,则abdc回路中有电流,电流方向为abdca
B.若固定cd,使ab向右滑动,则abdc回路中有电流,电流方向为abdca
C.若ab向左、cd向右同时运动,则abdc回路中电流为0
D.若ab、cd都向右运动,且两棒速度vcd>vab,则abdc回路中有电流,电流方向为acdba
解析:若固定ab,使cd向右滑动,则abdc回路中有电流,由右手定则知感应电流方向为acdba,A错误;若固定cd,使ab向右滑动,则abdc回路中有电流,由右手定则知感应电流方向为abdca,B正确;若ab向左、cd向右同时运动,则abdc回路中有电流,感应电流方向为acdba,C错误;若ab、cd均向右运动,且vcd>vab,可等效为cd向右运动,由右手定则知感应电流方向为acdba,D正确。
(多选)导体棒AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通,磁场方向如图所示。下列说法正确的是( AC )
A.将导体棒CD固定,当导体棒AB向左移动时,AB中感应电流的方向为A到B
B.将导体棒CD固定,当导体棒AB向右移动时,AB中感应电流的方向为A到B
C.将导体棒AB固定,当导体棒CD向左移动时,AB中感应电流的方向为A到B
D.将导体棒AB固定,当导体棒CD向右移动时,AB中感应电流的方向为A到B
解析:由右手定则可判断,当导体棒AB向左移动时,AB中感应电流方向为A→B;当导体棒AB向右移动时,AB中感应电流方向为B→A,A正确,B错误。当导体棒CD向左移动时,CD中感应电流方向为C→D,AB中感应电流方向为A→B;当导体棒CD向右移动时,CD中感应电流方向为D→C,AB中感应电流方向为B→A,C正