§4.3 - 楞次定律学案

楞次定律

重点：

1、理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流的方向，解答有关问题。 2、理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。 3、掌握右手定则，认识右手定则是楞次定律的一种具体表现形式。 4、体验楞次定律的实验探究过程，提高分析、归纳、概括及表述能力。

5、感受科学家对规律的研究过程，学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。 二.实验探究感应电流方向 设计实验

实验目的：研究感应电流的方向与原磁场的磁通量之间的关系 实验设计：

1）怎样获得感应电流？ 2）怎样判断感应电流的方向？ 学生讨论，教师引导总结.

1、实验电路：

图1

如图1所示,当磁铁向上或向下运动时, 灵敏电流表的指针发生了偏转。 2、弄清线圈导线的绕向。

3、弄清电流方向、电流表指针偏转方向与电流表红、黑接线柱 的关系. 图2 将电流表的左右接线柱分别与干电池的正负极相连（试触法），如图2 观察电流流向与指针偏向的关系.

结论：当电流由“右接线柱”流入时，表针向 右 偏转。

师：现在我们进行试验，请大家注意观察：条形磁铁的N极，S极位置及运动方向，电流表的指针左偏还是右偏.并将实验过程中线圈中感应电流的方向、磁铁的极性和运动方向记录在图中。

G

1

甲 乙 丙

丁

请同学们把草图中记录的实验结果填入下表： 线圈中(原)磁场方向 线圈中磁通量的变化 线圈中感应电流的方向（俯视） 线圈中磁通量的变化 感应电流的磁场 N极插入 S极插入 N极抽出 S极抽出 学生分析表格中的记录结果，得出结论：

当线圈中磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；当线圈中磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少。 体验经典:

1、楞次定律：1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，用一句话巧妙地表达了以下结论：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、思考与讨论:从能量守恒的角度理解“阻碍”

当磁铁从线圈中抽出时，外力要 磁铁和线圈间的 力做功，消耗 ，产生 。 当磁铁插入线圈时，外力要 磁铁和线圈间的 力做功，消耗 ，产生 。 3、理解楞次定律的关键是“阻碍”两个字。要全面地理解阻碍的意义——当磁通量增大时感应电流的磁场就阻碍磁通量的增加；当磁通量减少时感应电流的磁场就阻碍磁通量的减少；当磁体靠近线圈产生感应电流时感应电流的磁场就阻碍磁体的靠近；当磁体远离线圈产生感应电流时感应电流的磁场就阻碍磁体的远离。特别注意：阻碍不是阻止，阻碍的意思可以用“增反减同”、“克强助弱”、“来拒去留”形象描述。

4、从磁通量变化的角度来看，感应电流的磁场总要 ， 从导体与磁场的相对运动的角度看，感应电流的磁场总要 。

5、如果感应电流做了功，就一定有其它形式的能转化为感应电流的电能。当我们手持磁铁插入闭合线圈时，感应电流的磁场阻碍磁铁插入，我们必须克服阻力做功，这一过程中生物能转化为电能。楞次定律实际上是能量守恒在电磁感应现象中的必然结果。所以用能量的转化和守恒的观点分析电磁感应现象是一种很重要的方法。 【例题分析】

例1．一均匀的扁平条形磁铁与一圆形线圈同在一个平面内，磁铁中央与圆心O重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到一方向如图所示的感生电流I，磁铁的运动方式为（ ）

2

A．N极向纸内，S极向纸外使磁铁绕O点转动 B．N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动 C．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内作平动 D．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外作平动 E．使磁铁在线圈平面内绕O点沿顺时针方向转动 F．使磁铁在线圈平面内绕O点沿逆时针方向转动

例2． 如图，有一固定的超导体圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流。当把磁铁向右移走时，由于产生电磁感应，在超导体圆环中产生一定的电流（ ） A．这电流方向如图中箭头所示，磁铁移走后，这电流很快消失 B．这电流方向如图中箭头所示，磁铁移走后，这电流继续维持 C．这电流方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，这电流很快消失 D．这电流方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，这电流继续维持

例3．如右图所示的条形磁铁向闭合线圈靠近时，试在线圈中画出感应电流的方向。

例4．如图所示abcd是一水平放置的导体框，其中只有ab可以自由滑动。当条形磁铁向下运动时试说明ab将如何运动？

【巩固练习】

1、如图1所示，开关闭合的瞬间，流过电流计的电流方向是 。（填“顺时针”或“逆时针”）。

2、如图2所示，正方形线框abcd的边长为d，向右通过宽为L的匀强磁场，且d

3

的过程中，线框中的感应电流方向为 ；在线框移出磁场的过程中，线框中的感应电流方向为 。

3、如图3所示，M、N为水平放置的两根固定且平行的金属导轨，两根导体棒P、Q垂直于导轨放置并形成一个闭合回路，将闭合回路正上方的条形磁铁从高处下落时：（ ） A．P、Q将互相靠拢 B．P、Q将互相远离 C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g

4、如图4所示，电池的正负极未知，在左侧软铁棒插入线圈过程中，悬吊在线圈右侧的铝环将：（ ） A．不动 B．向右运动 C．向左运动 D．可能向右运动，也可能向左运动

5、如图5所示，乙线圈和甲线圈互相绝缘，且乙线圈的一半面积在甲线圈内，当甲线圈中的电流逐渐减弱时，乙线圈的感应电流：（ ）

A．为零 B．顺时针方向 C．逆时针方向 D．无法确定

6、如图6所示，A为一带负电的橡胶圆盘，由于它的转动，使得金属环L中产生了如图所示的感应电流，则A的转动情况是：（ ）

A．顺时针加速转动 B．逆时针加速转动 C．顺时针减速转动 D．逆时针减速转动

7、如图7所示的螺线管内有软铁棒，当电键S闭合的瞬间，灵敏电流计G内是否有电流通过？若有，请说明电流的方向。并简述理由。

8、图8中当条形磁铁向下运动时闭合导线绕制的螺旋管内产生 如图所示的感应电流，请在图中完成螺旋管的绕向。

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