第一節電磁感應現象楞次定律
基礎知識梳理
一、磁通量
1．概念：磁感應強度b與面積s的_______．
2．計算
(1)公式
(2)適用條件：①勻強磁場；②s是_______磁場中的有效面積．
(3)單位：韋伯(wb)，1 wb
3．意義：穿過某一面積的磁感線的_______．
4．標矢性：磁通量是_______，但有正、負
二、電磁感應
1．電磁感應現象
當穿過閉合電路的_______發生變化時，電路中有電流產生，這種現象稱為電磁感應現象．
2．產生感應電動勢和感應電流的條件
(1)產生感應電動勢的條件
無論迴路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發生_______，迴路中就有感應電動勢．產生感應電動勢的那部分導體相當於_______．
(2)產生感應電流的條件
①電路閉合．
②磁通量變化．
三、感應電流方向的判斷
1．右手定則：伸開右手，使拇指與其餘四個手指______並且都與手掌在同乙個平面內；讓磁感線從掌心垂直進入，並使拇指指向的方向，這時四指所指的方向就是的方向．如圖9－1－1所示．
圖9－1－1
2．楞次定律
內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要______引起感應電流的的變化．
特別提示：右手定則一般用於判斷部分導體切割磁感線產生的感應電流方向，而楞次定律一般用於由於b變化或θ角變化而引起的感應電流的方向判斷．
課堂互動講練
一、楞次定律的理解及應用
1．楞次定律中「阻礙」的含義
2．楞次定律的應用
(1)阻礙原磁通量的變化——「增反減同」.
(2)阻礙(導體的)相對運動——「來拒去留」．
(3)磁通量增加，線圈面積「縮小」，磁通量減小，線圈面積「擴張」——「增縮減擴」．
(4)阻礙線圈自身電流的變化(自感現象)．
3．應用楞次定律判斷感應電流的方法
楞次定律沒有直接告訴感應電流的方向，它說明的是感應電流的磁場與原磁場方向之間的關係，即穿過閉合迴路的磁通量增大時，兩磁場方向相反；磁通量減小時，兩磁場方向相同．因此，根據楞次定律判斷感應電流的方向時，應按以下步驟進行：
(1)明確閉合電路範圍內的原磁場的方向；
(2)分析穿過閉合電路的磁通量的變化情況；
(3)根據楞次定律，判定感應電流磁場的方向；
(4)利用安培定則，判斷感應電流的方向．
特別提醒：運用楞次定律判定感應電流的方向可歸結為「一原、二感、三電流」，即①明確原磁場，②確定感應電流磁場，③判定感應電流方向．
即時應用(即時突破，小試牛刀)
1. (2023年高考浙江卷)如圖9－1－2所示，在磁感應強度大小為b、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質量為m、阻值為r的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質細桿懸掛在o點，並可繞o點擺動．金屬線框從右側某一位置由靜止開始釋放，在擺動到左側最高點的過程中，細桿和金屬框平面始終處於同一平面，且垂直紙面．則線框中感應電流的方向是( ) a．a→b→c→d→a
b．d→c→b→a→d
c．先是d→c→b→a→d，後是a→b→c→d→a
d．先是a→b→c→d→a，後是d→c→b→a→d
圖9－1－2
二、楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應用
1．規律比較
2.應用區別
關鍵是抓住因果關係：
(1)因電而生磁(i→b)→安培定則；
(2)因動而生電(v、b→i安)→右手定則；
(3)因電而受力(i、b→f安)→左手定則．
3．相互聯絡
(1)應用楞次定律，必然要用到安培定則；
(2)感應電流受到的安培力，有時可以先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時可以直接應用楞次定律的推論確定．
特別提醒：在本型別題目中，往往多次運用楞次定律，在分析問題時應注意導體棒的運動特點或穿過閉合迴路的磁通量變化情況，防止在應用楞次定律時出現錯誤．
即時應用(即時突破，小試牛刀)
2.如圖9－1－3所示，光滑固定的金屬導軌m、n水平放置，兩根導體棒p、q平行放置在導軌上，形成乙個閉合迴路，一條形磁鐵從高處下落接近迴路時( )
a．p、q將相互靠攏
b．p、q將相互遠離
c．磁鐵的加速度仍為g
d．磁鐵的加速度大於g
圖9－1－3
經典題型**
題型一、利用楞次定律判斷電流方向
例1、某實驗小組用如圖9－1－4所示的實驗裝置來驗證楞次定律．當條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應電流方向是( )
a．a→g→b
b．先a→g→b，後b→g→a
c．b→g→a
d．先b→g→a，後a→g→b圖9－1－4
變式訓練1 (2023年馬鞍山二中檢測)如圖9－1－5甲所示，兩個閉合圓形線圈a、b的圓心重合，放在同一水平面內，線圈a中通以如圖乙所示的變化電流，t＝0時電流方向為順時針(如圖中箭頭所示)．在t1～t2時間內，對於線圈b，下列說法中正確的是( )
圖9－1－5
a．線圈b內有順時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢
b．線圈b內有順時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢
c．線圈b內有逆時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢
d．線圈b內有逆時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢
題型二、利用楞次定律判斷導體的運動
例2、(2023年高考海南卷)一長直鐵芯上繞有一固定線圈m，鐵芯右端與一木質圓柱密接，木質圓柱上套有一閉合金屬環n，n可在木質圓柱上無摩擦移動．m連線在如圖9－1－6所示的電路中，其中r為滑動變阻器，e1和e2為直流電源，s為單刀雙擲開關．下列情況中，可觀測到n向左運動的是( )
a．在s斷開的情況下，s向a閉合的瞬間
b．在s斷開的情況下，s向b閉合的瞬間
c．在s已向a閉合的情況下，將r的滑動頭向c端移動時
d．在s已向a閉合的情況下，將r的滑動頭向d端移動時
圖9－1－6
變式訓練2 (2023年廣東江門調研)如圖9－1－7所示是某電磁衝擊鑽的原理圖，若突然發現鑽頭m向右運動，則可能是( )
①電鍵s閉合瞬間
②電鍵s由閉合到斷開的瞬間
③電鍵s已經是閉合的，變阻器滑片p向左迅速滑動
④電鍵s已經是閉合的，變阻器滑片p向右迅速滑動
ab．①④
cd圖9－1－7
題型三、楞次定律和左、右手定則的綜合應用
例3、如圖9－1－8所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒pq、mn，當pq在外力的作用下運動時，mn在磁場力的作用下向右運動，則pq所做的運動可能是( )
a．向右加速運動
b．向左加速運動
c．向右勻速運動
d．向左減速運動
圖9－1－8
變式訓練3如圖9－1－9所示，在勻強磁場中放有平行銅導軌，它與大線圈m相連線，要使小導線圈n獲得順時針方向的感應電流，則放在導軌上的裸金屬棒ab的運動情況是(兩線圈共面放置)( )
a．向右勻速運動
b．向左減速運動
c．向右減速運動
d．向右加速運動
圖9－1－9
第一節電磁感應現象楞次定律答案
基礎知識梳理
一、 磁通量
1.乘積
2.（1）bs （2）垂直 （3）1 t·m2
3.條形
4.標量
二、電磁感應
1.磁通量
2.（1）變化電源
三、感應電流方向的判斷
1.垂直導線運動感應電流
課堂互動講練
一、楞次定律的理解及應用
即時應用
b二、楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應用
即時應用
a經典題型**
題型一、利用楞次定律判斷電流方向
例1、d
變式訓練1、a
題型二、利用楞次定律判斷導體的運動
例2、c
變式訓練2、a
題型三、楞次定律和左、右手定則的綜合應用
例3、b
變式訓練3、c
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