知识全解·吃透教材
知识点1 楞次定律
补讲实验内容
楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
一、明确三个关系：
（１）条件关系：引起感应电流的磁通量必须发生变化．
（２）因果关系：引起感应电流的磁通变化是因，感应电流的磁场是果．
（３）制约关系：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
二、在应用楞次定律时一定要注意： “阻碍”不等于“反向”，“阻碍”不是“阻止”。
（1）从“阻碍磁通量变化”的角度来看，无论什么原因，只要使穿过电路的磁通量发生了变化，就一定有感应电动势产生。“阻碍”的不是磁感强度B，也不是磁通量φ，而是阻碍穿过闭合回路的磁通量变化。
（2）从“阻碍相对运动”的角度来看，可理解为“来拒去留”,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的，所以只能是机械能转化为电能，因此机械能减少。磁场力对物体做负功，是阻力，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
楞次定律强调的是感应电流的方向，感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化。我们可将其含义推广为：感应电流对产生的原因（包括外磁场的变化、线圈面积的变化、相对位置的变化、导体中电流的变化等）都有阻碍作用。因此用推广含义考虑问题可以提高运用楞次定律解题的速度和准确性。
 【例1】如图所示，一根长导线弯曲成如图所示形状，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I增大的过程中，下列叙述正确的是 ( )
A．金属环中无感应电流产生
B．金属环中有顺时针方向的感应电流
C．悬挂金属环C的竖直线中的张力不变
D．金属环C仍能保持静止状态
分析：导线中的电流在金属环C内产生的合磁通量向里，故电流I增大的过程中，金属环C中的磁通量向里增大，由安培定则及楞次定律知金属环中有逆时针方向的感应电流，故A、B选项错．由对称性及左手定则知，金属环受到了竖直向下的安培力的作用且随着电流I增大而增大，金属环C仍能保持静止状态，故C项错，D项正确．
答案：D
补教材P11“思考与讨论”答案
为了维持原磁场磁通量的变化，就必须有外力作用，这种外力克服电磁力做功，将其他形式的能转变为感应电流的电能，所以“楞次定律”中的阻碍过程，实质上就是能量转化的过程。
知识点2 右手定则
内容：伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从掌心进入，拇指指向导体运动方向，其余四指指向的就是导体中感应电流方向。
应用右手定则时应注意：
①右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直．
②当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感线的分速度方向．
③若形成闭合回路，四指指向感应电流方向；若未形成闭合回路，四指指向高电势．
④“因电而动”用左手定则．“因动而电”用右手定则．
【例2】如图所示，导线框 与导线 在同一平面内，直导线中通有恒定电流 ，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是( )
 .先 ，再 ，后
  .先，再
 .始终
 .先，再，后
分析： 线框向右运动时，只有 和 两个边切割磁感线。根据通电导线周围磁场的分布情况可知，开始时，即在边越过通电导线之前（如图所示），和边以相同的速度切割磁感线，由右手定则可以判断，它们在闭合线框中形成的感应电流方向相反，即分别是逆时针和顺时针的。但由于边所在处的磁感应强度大，所以此时感应电流的方向是顺时针方向的，即。一旦边开始越过通电导线（如图乙所示），根据和边所在处的磁感应强度的方向和强弱，由左手定可可以判断得出此时线框中的感应电流的方向是逆时针方向的，即。随着线框继续向右运动，边越过通电导线后（如图丙所示），同理可以判断出此时线框中的感应电流的方向是顺时针方向的，即。
答案：D。
补教材P12“思考与讨论”答案
(1)ABEF。(2)增大。(3)垂直纸面向外。(4)沿AB棒向上。 |
揭示规律·小试身手
方法点拨： 楞次定律解决的是感应电流的方向问题。它关系到两个磁场：感应电流的磁场（新产生的磁场）和引起感应电流的磁场（原来就有的磁场）。前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。
楞次定律的应用应该严格按以下四步进行：①确定原磁场方向；②判定原磁场如何变化（增大还是减小）；③确定感应电流的磁场方向（增反减同）；④根据安培定则判定感应电流的方向。
变式训练
1、如图所示，是一个可以绕垂直于纸面的轴 转动的闭合矩形线框，当滑动变阻器的滑片 自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框将( )
.保持不动
.逆时针转动
.顺时针转动
.发生转动，但因电源极性不明确，无法判断转动方向
1、C；解析：由于滑动变阻器的滑片自左向右滑动，使得电路中的电流变小，因此穿过线框的磁通量变小，虽然不知道穿过线框的磁通量的方向，但由于感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以线框只有绕轴顺时针转动才能达到阻碍磁通量减小的目的。
方法点拨：对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。这时，用右手定则更方便一些。右手定则较楞次定律方便，但适用范围较窄，而楞次定律应用于所有情况。导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例．
变式训练
2、如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（ ）
A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a
B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a
C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b
2、B；解析：本题考查右手定则的应用。根据右手定则，可判断PQ作为电源，Q端电势高，在PQcd回路中，电流为逆时针方向，即流过R的电流为由c到d，在电阻r的回路中，电流为顺时针方向，即流过r的电流为由b到a。当然也可以用楞次定律，通过回路的磁通量的变化判断电流方向．所以选项B正确 |
楞次定律右手定则图解-楞次定律判断电动势和电流方向
