专题-物理-L63-楞次定律常见考法.pptx

楞次定律常见考法;一、楞次定律——判断电流的方向 1.楞次定律的四重含义： (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”． (2)阻碍(导体的)相对运动——“来拒去留”． (3)磁通量增加，线圈面积“缩小”，磁通量减小，线圈面积“扩张”． （这个只适用存在单方向磁场） (4)阻碍线圈自身电流的变化(自感现象)． ;二、楞次定律——判断电流的方向 2.使用楞次定律的步骤：　　 (1)先判断原磁场的方向 (2)判断闭合回路的磁通量的变化情况 (3)根据楞次定律判断感应磁场的方向 (4)由感应磁场方向判断感应电流的方向;三、楞次定律的理解和应用 1．当闭合电路所围面积的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当闭合电路的磁通量减少时，感应电流的方向与原磁场方向相同;例题1 两平行长直导线都通以相同电流，线圈abcd与导线共面，当它从左到右在两导线之间移动时，其感应电流的方向是？;解析： 线圈所在空间内的磁场分布如图，当线圈从左往右运动时， 穿过它的磁通量先减小，原磁场方向为垂直纸面向里，所以感 应磁场方向为垂直纸面向里，由右手定则可知，感应电流方向 为顺时针方向； 后来磁通量又逐渐增大，原磁场方向为垂直纸面向外，所 以感应磁场方向为垂直纸面向里，由右手定则可知，感应电流 方向为顺时针方向。　　综上，线圈中感应电流的方向始终为顺时针方向;三、楞次定律的理解和应用 2．感应电流的方向总阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化　　注意：阻碍、变化　　(1)阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场　　(2)原磁场增强，则“我” 不让你增强； “我”要削弱你，所以“我”的磁场与你相反　　(3)原磁场减弱，则“我”不让你减弱； “我”要增强你，所以“我”的磁场与你相同是与原磁场方向相反;例题2 如图所示，闭合圆线圈处于匀强磁场B中，当磁场的磁感应强度突然由B增至2B时，问线圈中感应电流的方向。 解析： 根据楞次定律，当B突然增至2B时，穿过圆线圈的磁通量增加，所以感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反，因此，感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的，根据右手螺旋定则，感应电流的方向是逆时针的。 ;三、楞次定律的理解和应用 3．当原磁场和闭合回路之间发生相对运动时，感应电流的磁场总要阻碍它们之间的相对运动。;例题3 如图所示，一个闭合的轻质圆环，穿在一根光滑的水平绝缘杆上，当条形磁铁的N极自右向左向圆环中插去时，圆环将如何运动？;解析： (方法1) 根据楞次定律的最原始表述，原磁场穿过圆环的 磁力线方向是向左的，磁铁向左运动，穿过圆环的磁通 量增加，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反， 即圆环中心轴线的感应电流的磁场是向右的，根据右手 螺旋定则，感应电流的方向在圆环前半圈是向下的。 再根据左手定则判断带电圆环在磁场中受到的安培力 方向应该是向左的，所以圆环向左运动。　　;解析：(方法2)根据相对运动中的楞次定律，原磁场与圆环之间 有相对运动时，感应电流的磁场要阻碍这种相对运动。 所以当原磁场相对圆环向左运动时，为削弱这种影响， 圆环也必须向左运动。　　可见，抓住楞次定律的本质，加以灵活运用，会大 大简化问题的分析过程。　　另外，对这道题，还要注意一个问题：就是圆环向 左运动的速度一定比磁铁的运动速度小，这就是只能“ 阻碍”，而不能“阻止”，也就是“有其心而力不足”。;三、楞次定律的理解和应用 4．楞次定律并不是一个孤立的定律，它实际上是自然界中最普遍的能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。;例题4 如图所示，匀强磁场B中，放置一水平光滑金属框架abcd，有一根金属棒ef与导轨接触良好，在外力F的作用下匀速向右运动，分析此过程中能量转化的情况。;解析： (1)根据楞次定律，ef向右运动，穿过闭合回路的磁通量增加，所以感应电流的磁场方向应垂直纸面向外，再根据右手螺旋定则，ef棒上感应电流的方向应由f → e。 (2)再利用左手定则判断ef在磁场中受到的安培力的方向应 该是与外力F相反，即是水平向左的。正是因为安培力与外 力方向相反，金属棒才有可能做匀速运动。其实，(1)和(2) 两条的分析可合并为一条，即，直接使用相对运动中的楞 次定律，金属棒相对原磁场向右运动，为阻碍这种运动带 来的影响，金属棒必将受到一个向左的力，这就是原磁场 对感应电流作用的安培力。;解析：　　(3)在ef棒的运动过程中，动能保持不变，根据动能定理，ΣW = ΔEK = 0，外力做正功，消耗外界能量，完全用来克服安培力做功，转化成闭合回路中的电能，之后再通过感应电流做功，转化成内能。即，外界消耗了多少能量，电路中就有 多少内能产生。完全符合能量守恒定律