2019-2020年高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第7點(diǎn) 楞次定律與右手定則的剖析 教科版選修3-2

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1、的剖析教科版選修3-2 在電磁感應(yīng)中，我們常用楞次定律和右手定則來判斷導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向，為了對(duì)這兩條規(guī)律理解更深入，應(yīng)用更恰當(dāng)，下面就這兩條規(guī)律比較如下. 1. 不同點(diǎn) (1) 研究對(duì)象不同：楞次定律所研究的對(duì)象是整個(gè)閉合回路；右手定則研究的對(duì)象是閉合回路中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的一部分導(dǎo)體. (2) 適用范圍不同：楞次定律適用于由磁通量變化引起的感應(yīng)電流的各種情況，當(dāng)然也包括一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況;右手定則只適用于一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況，若導(dǎo)體與磁場(chǎng)無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就無法應(yīng)用右手定則.因此，右手定則可以看做楞次定律的一種特殊情況. (3) 應(yīng)用的方便性不同：雖

2、然楞次定律可適用于由磁通量變化引起的感應(yīng)電流的各種情況，但其在應(yīng)用的過程中，要弄清原磁通量的方向、原磁通量的變化情況、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向等，分析過程不能有半點(diǎn)紕漏，邏輯性強(qiáng)，過程繁瑣；若是回路中的一部分導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)用右手定則時(shí)，只需按定則“伸手”，就可以判斷出感應(yīng)電流的方向，比較直接、簡(jiǎn)單，應(yīng)用更方便. 2?相同點(diǎn) ⑴目的相同：在電磁感應(yīng)中，應(yīng)用楞次定律和右手定則，都是為了判斷出回路中感應(yīng)電流的方向. (2)本質(zhì)相同：應(yīng)用楞次定律來判斷回路中感應(yīng)電流的方向時(shí)，是因?yàn)殚]合回路中的磁通量發(fā)生了變化；應(yīng)用右手定則來判斷回路中感應(yīng)電流的方向時(shí)，是因?yàn)閷?dǎo)體在做切割磁感

3、線的運(yùn)動(dòng)，其本質(zhì)也是由導(dǎo)體構(gòu)成的閉合回路中的磁通量由于導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生了變化. 對(duì)點(diǎn)例題如圖1所示，在豎直向下的磁場(chǎng)中，水平放置著閉合電路abed其中ab、cd兩邊的長度可以變化.當(dāng)be向右運(yùn)動(dòng)時(shí)(ad不動(dòng))，用兩種方法分析通過燈泡L的電流方向. 圖1 解題指導(dǎo)方法一：用楞次定律.回路面積增大，磁通量變大，感應(yīng)電流會(huì)在回路內(nèi)產(chǎn)生向 2019-2020年高中物理模塊要點(diǎn)回眸第8點(diǎn)抓因?qū)す觥叭▌t 上的磁場(chǎng)來阻礙磁通量變大，由安培定則可知感應(yīng)電流應(yīng)沿adcba方向，故流過燈泡的電流方向?yàn)橛蒩—d. 方法二：用右手定則.直接判斷出流經(jīng)be邊的電流是由c—b,故流過燈泡的電流

4、方向是由a—d. 答案見解題指導(dǎo) 技巧點(diǎn)撥凡是由于導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)而引起的感應(yīng)電流方向的判斷用右手定則;凡是由于磁場(chǎng)的變化而引起的感應(yīng)電流方向的判斷用楞次定律. 精筋 如圖2所示，試判定當(dāng)開關(guān)S閉合和斷開的瞬間，線圈ABCD中的電流方向. 思路點(diǎn)撥根據(jù)電流的方向，由安培定則判斷出原磁場(chǎng)的方向.再根據(jù)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱變化用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向. 答案S閉合時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)锳—D—C—B—A； S斷開時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)锳—B—C—D—A. 解析當(dāng)S閉合時(shí)： (1)研究的回路是ABCD，穿過回路的磁場(chǎng)是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，方向(由安培定則判知)指向紙面外，且磁通量增大； ⑵由楞次定

5、律得知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)和B原相反，即指向紙面內(nèi)； 原 ⑶由安培定則判知線圈ABCD中感應(yīng)電流方向是A—D—C—B—A. 當(dāng)S斷開時(shí)： (1) 研究的回路仍是線圈ABCD,穿過回路的原磁場(chǎng)仍是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，方向(由安培定則判知)指向紙面外，且磁通量減?。? (2) 由楞次定律得知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)和B原相同，即指向紙面外； 原 ⑶由安培定則判知感應(yīng)電流方向是A—B—C—D—A. 一定律”教科版選修3-2 區(qū)別''三定則一定律”的關(guān)鍵是抓住其中的''因果”關(guān)系，才能選擇正確的規(guī)律處理問題. 1. 右手定則與左手定則的區(qū)別 “因電而動(dòng)”一一用左手，'‘力”字的最后一筆向

6、左鉤，可以聯(lián)想到用左手定則來判斷安培力的方向. “因動(dòng)而電”一一用右手，'‘電”字的最后一筆向右鉤，可以聯(lián)想到用右手定則來判斷感應(yīng)電流的方向. 2. 右手螺旋定則（安培定則）與楞次定律的區(qū)別 “因電生磁”一一用右手螺旋定則. “因磁生電”一一用楞次定律（或右手定則）. 3. 楞次定律中的因果關(guān)聯(lián) 楞次定律所揭示的電磁感應(yīng)過程中有兩個(gè)最基本的因果聯(lián)系:一是感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)磁通量變化之間的阻礙與被阻礙的關(guān)系；二是感應(yīng)電流與感應(yīng)磁場(chǎng)間的產(chǎn)生和被產(chǎn)生的關(guān)系.抓住 “阻礙”和“產(chǎn)生”這兩個(gè)因果關(guān)聯(lián)點(diǎn)是應(yīng)用楞次定律解決相關(guān)物理問題的關(guān)鍵. 4.安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律綜合

7、應(yīng)用的比較 基本現(xiàn)象 應(yīng)用的定則或定律 運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng) 安培定則 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力 左手定則 部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 右手定則 電磁感應(yīng) 閉合回路磁通量變化 楞次定律 對(duì)點(diǎn)例題紙面內(nèi)有U形金屬導(dǎo)軌，AB部分是直導(dǎo)線（圖1）.虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).AB右側(cè)有圓線圈C.為了使C中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，貼著導(dǎo)軌的金屬 棒MN在磁場(chǎng)里的運(yùn)動(dòng)情況是（ XXX XXX :1 H1 M N A. 向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向左勻速運(yùn)動(dòng) C.向右加速運(yùn)動(dòng)D.向右減速運(yùn)動(dòng) 解題指導(dǎo)

8、C中若產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，由右手螺旋定則得，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)B1方向垂直紙面向里.若MN向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則得產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)镹-M-A-B-N,對(duì)AB導(dǎo)線由右手螺旋定則得在AB右側(cè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)B2方向垂直紙面向外.由于B「B2方向相反，根據(jù)楞次定律知B應(yīng)阻礙B的增強(qiáng)，所以MN應(yīng)向右加速運(yùn)動(dòng)，同理可得MN也可向左減速12 運(yùn)動(dòng)，故C正確. 答案C 精窗 兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于圖2所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒 AB和CD可以自由滑動(dòng).當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是（） B X B X XX A 圖2 A. 導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D-C B. 導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C-D C. 磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力方向向左 D. 磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力方向向左答案BD