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选修33 楞次定律集体备课课件ppt
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这是一份选修33 楞次定律集体备课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了答案为B等内容，欢迎下载使用。
知识与技能1．理解楞次定律的内容．2．会用楞次定律判断感应电流的方向．3．会用右手定则判断导体切割磁感线时的感应电流方向．
过程与方法1．通过实验探究，分析、归纳感应电流的方向跟磁通量变化的关系．2．通过楞次定律的使用，体会物理规律中的因果关系．3．利用右手定则判断感应电流的方向，比较一般与特殊的关系．情感、态度与价值观通过实验由具体到抽象总结出物理规律，体验“发现”的乐趣，养成分析、归纳物理规律的良好科学素质.
如图所示，将A、B两只轻小铝环固定在一根轻杆的两端，A环是闭合的，B环是断开的，轻杆可以绕支点O在水平面内自由转动．当轻杆静止时，用条形磁铁的任一极去接近并插入A环(注意不用相碰)，A环会向远离该磁极的方向运动；磁极插入B环时，却不会发生上述现象．若将磁铁的任一极从A环或B环中拔出(注意不要相碰)，将会看到从A中拔出时，A环会向靠近磁极的方向运动，而从B中拔出则不会．
上述现象产生的原因是什么呢？这就是这节课我们要讨论的问题.
1．实验设计利用条形磁铁插入或拔出线圈时改变通过螺线管的磁通量，利用灵敏电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向．2．实验器材灵敏电流表、条形磁铁、螺线管、电源、开关、导线．
3．实验过程(1)在纸上画出电路图，如下图所示．(2)按如图所示连接电路，闭合开关，记录下电流表G中流入电流方向与G中指针偏转方向的关系．(如果电流从左接线柱流入，指针向右偏还是向左偏呢？)
(3)记下线圈绕向，将线圈和灵敏电流表构成通路．(4)如下图所示，把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中，并从线圈中拔出，每次记下电流表中指针偏转方向，然后根据步骤(2)的结论，判断出感应电流方向，从而可确定B感的方向．
如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表得：
4.现象分析如上图所示，当把条形磁铁插入螺线管时，穿过螺线管的磁通量发生变化，线圈中就会产生感应电流，受到的阻力肯定是感应电流的磁场对磁极(N极或S极)的作用，阻碍着磁极的运动，由于同名磁极相互排斥，故可断定在图甲中螺线管的上端是N极，下端是S极；在图丙中螺线管的上端是S极，下端是N极．
当我们把条形磁铁的N极或S极从螺线管中拔出时，同样会受到一种阻力，这个阻力也是因螺线管内磁通量发生变化而产生的感应电流的磁场对磁极的作用，这个阻力是吸引力，只有异名磁极间才会相互吸引，故可断定在图乙中，螺线管的上端是S极，下端是N极，在图丁中，螺线管的上端是N极，下端是S极．可见感应电流周围确实存在磁场，这个磁场对磁极也有力的作用．
如图甲所示，当磁铁的N极插入螺线管时，使螺线管内向下的磁通量(磁铁磁场的磁通量)增大，产生的感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反，阻碍着线圈内磁通量的增大．如图乙所示，当磁铁的N极抽出螺线管时，螺线管内磁铁磁场的磁通量减少，产生的感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同，阻碍着线圈内磁通量的减少．
5．实验结论一是当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同；二是磁铁靠近线圈时，两者相斥，当磁铁远离线圈时，两者相吸.
1．楞次定律的内容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．对楞次定律的理解(1)因果关系闭合回路中磁通量的变化是因，产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因．
(2)楞次定律中“阻碍”的几个层次
谁阻碍谁：感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化．
阻碍什么：阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身．
结果如何：阻碍并不是阻止，也不是相反，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续进行，最终结果还是要变化．
如何阻碍：磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同．
3．应用楞次定律判断感应电流方向的思路(1)明确研究对象是哪一个闭合电路．(2)明确原磁场的方向．(3)判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少．(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向．(5)由安培定则判断感应电流的方向.
1．判断回路运动情况、回路面积变化趋势的一般步骤：
2．应用楞次定律推广含义判断(1)楞次定律的推广含义感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因．(2)回路运动情况的判断由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动，简称口诀：“来拒去留”．
(3)回路面积变化趋势的判断电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有增大趋势，简称口诀：“增缩减扩”．
判断回路面积变化趋势时，若闭合回路所围面积内存在两个方向的磁场，则不宜采用楞次定律的推广含义判断，应采用第一种方法判断．例如，套在通电螺线管上的回路，在通电螺线管中电流变化时面积的变化趋势，应采用一般步骤判断．
1．右手定则(1)适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况．(2)判定方法：伸出右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线从手心垂直进入，大拇指指向导体的运动方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向，
2．楞次定律与右手定则(1)从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合电路，右手定则研究的是闭合电路的一部分，即一段导体做切割磁感线运动时的特殊情况．(2)从适用范围上说，楞次定律可应用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况，右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，导体不动时不能应用．
(3)有的问题只能用楞次定律不能用右手定则来判定，有的问题则两者都能用，关于是选用楞次定律还是右手定则，则要具体问题具体分析．对一个具体的问题，能用楞次定律判断出感应电流方向，用右手定则不一定能判断出来．若是导体不动，回路中的磁通量变化，能用楞次定律判断感应电流方向，而不能用右手定则判断；若是回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单，用楞次定律也能进行判断，但较为麻烦．
3．右手定则与左手定则的比较
使用时左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手”，简称为“通电左，生电右”．
电磁感应现象中，感应电流的能量(电能)是从其他形式的能量转化而来，外力克服磁场力做的功，是能量转化的量度．
如图所示，当条形磁铁靠近线圈时，线圈中产生图示方向的电流，而这个感应电流对条形磁铁产生斥力，阻碍条形磁铁的靠近，必须有外力克服这个斥力做功，它才能移近线圈；当条形磁铁离开线圈时，感应电流对磁铁产生引力，阻碍条形磁铁离开．这里外力克服磁场力做功的过程，就是其他形式的能向电能转化的过程.
例1 (2009·浙江卷)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是( )
A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d答案：B分析：这类题的分析思路就是首先分析线框从右侧摆到左侧的过程中，磁场的方向和线框中磁通量的变化情况，然后根据楞次定律判断感应电流方向的步骤逐步判断．
反思提升：楞次定律是判断感应电流的普遍规律，此题意图是展现应用楞次定律进行判断的全过程．学生思维的障碍一是判断的顺序不正确，二是因空间方向引起错误，三是感应电流磁场方向与引起感应电流的磁场方向既不相同也不相反，不知如何阻碍(原磁通量Φ增加意味着感应电流产生的磁通量与原磁通量符号相反、Φ减少意味着感应电流产生的磁通量与原磁通量符号相同)，四是磁通量变化过程分析不正确．
变式训练1－1 如图所示，试判定当开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD中的电流方向．答案：见解析分析：通电导线EF中电流变化，产生的磁场变化，从而在线圈ABCD中产生感应电流．按楞次定律的应用步骤可顺利解答．
解析：当S闭合时：(1)研究回路是线圈ABCD，穿过回路的原磁场是电流I产生的磁场，方向由安培定则判知是垂直纸面向外，且磁通量增大；(2)由楞次定律得知感应电流的磁场方向应与B原相反，即是垂直纸面向里；(3)由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A→D→C→B→A.
当S断开时：(1)研究回路仍是线圈ABCD，穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场，方向由安培定则判知是向外，但磁通量减小；(2)由楞次定律知感应电流磁场方向应是与B原相同，即垂直纸面向外；(3)由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A→B→C→D→A.
例2 如图所示，导体棒AB向右运动．试用楞次定律和右手定则两种方法判断：导体棒AB中感应电流是沿哪个方向的？分析：右手定则是楞次定律的特例，只适用于一段导线在磁场中做切割磁感线运动的情况；而楞次定律可应用于由磁通量变化而产生的感应电流的各种情况．
解析：(1)由楞次定律判断：导体棒AB向右运动，线框ABEF中垂直于纸面向里的磁通量在增大，故产生的感应电流的磁场应垂直于纸面向外阻碍其增加，由右手螺旋定则可判断电流方向为A→B→E→F→A.(2)由右手定则判断：伸开右手，让磁感线垂直穿过掌心，拇指指向导体棒运动方向，则四指指向电流的方向，即可判定电流方向为A→B.
反思提升：当磁通量的变化是由闭合电路中部分导体切割磁感线运动而引起的时候，用楞次定律和右手定则都可以确定感应电流的方向，但用右手定则显得比较简便．
变式训练2－1 如图所示为闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是( )答案：A
分析：题目中导体做切割磁感线运动，先由感应电流产生的条件判断是否能存在感应电流，再应用右手定则判断感应电流的方向．解析：由右手定则可判定ab中感应电流的方向：A中由a向b，B中由b向a，C中由b向a，D中由b向a，故A项符合题意.
例3如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )
A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥答案：B
分析：闭合线圈中磁通量增加，则B感与B原方向相反，再应用安培定则判定出感应电流的方向．解析：由题意可知穿过线圈的磁场B方向向下，磁铁向下运动造成穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知感应电流的磁场方向与B相反，由此可以判定感应电流的方向与题图中所标电流方向相同，磁铁与线圈相互排斥．故选项B是正确的．
反思提升：判断感应电流的方向可以从以下角度分析方法一：根据阻碍磁通量变化“增反减同”．方法二：根据阻碍相对运动“来拒去留”．方法三：根据阻碍磁通量变化的原因“面积变”“角度变”．
变式训练3－1 如图所示，当软铁棒沿螺线管轴线迅速插入螺线管时，下列判断正确的是( )A．灯变亮，R中有向右的电流B．灯变暗，R中有向右的电流C．灯亮度不变，R中无电流D．灯变暗，R中有向左的电流
答案：B解析：根据电源的极性，可判断出M中的电流及产生的磁场方向，穿过N线圈的磁感线方向．螺线管左端为N极，右端为S极，当软铁棒插入过程中，由于软铁棒被磁化后也具有了磁性，使得M、N螺线管的磁通量变大了．由楞次定律可知，M中的感应电流与原电流反向，使M中实际电流变小，灯泡变暗，由楞次定律知R中产生向右流过的感应电流．
变式训练3－2 如右图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )A．S增大，l变长B．S减小，l变短C．S增大，l变短D．S减小，l变长
答案：D解析：当通电导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要反抗磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行反抗，二是用远离直导线的方式进行反抗．故D正确．
变式训练3－3 如右图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右答案：D
解析：条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后又减小．当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势．综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右.
楞次简介楞次(如图)，1804年2月24诞生于爱沙尼亚.16岁以优异成绩考入家乡的道帕特大学.1828年被选为俄国圣彼得堡科学院的初级科学助理，1830年被选为圣彼得堡科学院通迅院士，1834年选为院士．曾长期担任圣彼得堡大学物理数学系主任，后来由教授会选为第一任校长．楞次在物理学上的主要成就是发现了电磁感应的楞次定律和电热效应的焦耳—楞次定律．
1833年，楞次在圣彼得堡科学院宣读了他的题为“关于用电动力学方法决定感生电流方向”的论文，提出了楞次定律．亥姆霍兹证明楞次定律是电磁现象的能量守恒定律．在电热方面，1813年楞次在不知道焦耳发现电流热作用定律(1841年)的情况下，独立地发现了这一定律．他用改善实验方法和改用酒精作传热介质，提高了实验的精度．
知识与技能1．理解楞次定律的内容．2．会用楞次定律判断感应电流的方向．3．会用右手定则判断导体切割磁感线时的感应电流方向．
过程与方法1．通过实验探究，分析、归纳感应电流的方向跟磁通量变化的关系．2．通过楞次定律的使用，体会物理规律中的因果关系．3．利用右手定则判断感应电流的方向，比较一般与特殊的关系．情感、态度与价值观通过实验由具体到抽象总结出物理规律，体验“发现”的乐趣，养成分析、归纳物理规律的良好科学素质.
如图所示，将A、B两只轻小铝环固定在一根轻杆的两端，A环是闭合的，B环是断开的，轻杆可以绕支点O在水平面内自由转动．当轻杆静止时，用条形磁铁的任一极去接近并插入A环(注意不用相碰)，A环会向远离该磁极的方向运动；磁极插入B环时，却不会发生上述现象．若将磁铁的任一极从A环或B环中拔出(注意不要相碰)，将会看到从A中拔出时，A环会向靠近磁极的方向运动，而从B中拔出则不会．
上述现象产生的原因是什么呢？这就是这节课我们要讨论的问题.
1．实验设计利用条形磁铁插入或拔出线圈时改变通过螺线管的磁通量，利用灵敏电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向．2．实验器材灵敏电流表、条形磁铁、螺线管、电源、开关、导线．
3．实验过程(1)在纸上画出电路图，如下图所示．(2)按如图所示连接电路，闭合开关，记录下电流表G中流入电流方向与G中指针偏转方向的关系．(如果电流从左接线柱流入，指针向右偏还是向左偏呢？)
(3)记下线圈绕向，将线圈和灵敏电流表构成通路．(4)如下图所示，把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中，并从线圈中拔出，每次记下电流表中指针偏转方向，然后根据步骤(2)的结论，判断出感应电流方向，从而可确定B感的方向．
如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表得：
4.现象分析如上图所示，当把条形磁铁插入螺线管时，穿过螺线管的磁通量发生变化，线圈中就会产生感应电流，受到的阻力肯定是感应电流的磁场对磁极(N极或S极)的作用，阻碍着磁极的运动，由于同名磁极相互排斥，故可断定在图甲中螺线管的上端是N极，下端是S极；在图丙中螺线管的上端是S极，下端是N极．
当我们把条形磁铁的N极或S极从螺线管中拔出时，同样会受到一种阻力，这个阻力也是因螺线管内磁通量发生变化而产生的感应电流的磁场对磁极的作用，这个阻力是吸引力，只有异名磁极间才会相互吸引，故可断定在图乙中，螺线管的上端是S极，下端是N极，在图丁中，螺线管的上端是N极，下端是S极．可见感应电流周围确实存在磁场，这个磁场对磁极也有力的作用．
如图甲所示，当磁铁的N极插入螺线管时，使螺线管内向下的磁通量(磁铁磁场的磁通量)增大，产生的感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反，阻碍着线圈内磁通量的增大．如图乙所示，当磁铁的N极抽出螺线管时，螺线管内磁铁磁场的磁通量减少，产生的感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同，阻碍着线圈内磁通量的减少．
5．实验结论一是当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同；二是磁铁靠近线圈时，两者相斥，当磁铁远离线圈时，两者相吸.
1．楞次定律的内容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．对楞次定律的理解(1)因果关系闭合回路中磁通量的变化是因，产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因．
(2)楞次定律中“阻碍”的几个层次
谁阻碍谁：感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化．
阻碍什么：阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身．
结果如何：阻碍并不是阻止，也不是相反，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续进行，最终结果还是要变化．
如何阻碍：磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同．
3．应用楞次定律判断感应电流方向的思路(1)明确研究对象是哪一个闭合电路．(2)明确原磁场的方向．(3)判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少．(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向．(5)由安培定则判断感应电流的方向.
1．判断回路运动情况、回路面积变化趋势的一般步骤：
2．应用楞次定律推广含义判断(1)楞次定律的推广含义感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因．(2)回路运动情况的判断由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动，简称口诀：“来拒去留”．
(3)回路面积变化趋势的判断电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有增大趋势，简称口诀：“增缩减扩”．
判断回路面积变化趋势时，若闭合回路所围面积内存在两个方向的磁场，则不宜采用楞次定律的推广含义判断，应采用第一种方法判断．例如，套在通电螺线管上的回路，在通电螺线管中电流变化时面积的变化趋势，应采用一般步骤判断．
1．右手定则(1)适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况．(2)判定方法：伸出右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线从手心垂直进入，大拇指指向导体的运动方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向，
2．楞次定律与右手定则(1)从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合电路，右手定则研究的是闭合电路的一部分，即一段导体做切割磁感线运动时的特殊情况．(2)从适用范围上说，楞次定律可应用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况，右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，导体不动时不能应用．
(3)有的问题只能用楞次定律不能用右手定则来判定，有的问题则两者都能用，关于是选用楞次定律还是右手定则，则要具体问题具体分析．对一个具体的问题，能用楞次定律判断出感应电流方向，用右手定则不一定能判断出来．若是导体不动，回路中的磁通量变化，能用楞次定律判断感应电流方向，而不能用右手定则判断；若是回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单，用楞次定律也能进行判断，但较为麻烦．
3．右手定则与左手定则的比较
使用时左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手”，简称为“通电左，生电右”．
电磁感应现象中，感应电流的能量(电能)是从其他形式的能量转化而来，外力克服磁场力做的功，是能量转化的量度．
如图所示，当条形磁铁靠近线圈时，线圈中产生图示方向的电流，而这个感应电流对条形磁铁产生斥力，阻碍条形磁铁的靠近，必须有外力克服这个斥力做功，它才能移近线圈；当条形磁铁离开线圈时，感应电流对磁铁产生引力，阻碍条形磁铁离开．这里外力克服磁场力做功的过程，就是其他形式的能向电能转化的过程.
例1 (2009·浙江卷)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是( )
A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d答案：B分析：这类题的分析思路就是首先分析线框从右侧摆到左侧的过程中，磁场的方向和线框中磁通量的变化情况，然后根据楞次定律判断感应电流方向的步骤逐步判断．
反思提升：楞次定律是判断感应电流的普遍规律，此题意图是展现应用楞次定律进行判断的全过程．学生思维的障碍一是判断的顺序不正确，二是因空间方向引起错误，三是感应电流磁场方向与引起感应电流的磁场方向既不相同也不相反，不知如何阻碍(原磁通量Φ增加意味着感应电流产生的磁通量与原磁通量符号相反、Φ减少意味着感应电流产生的磁通量与原磁通量符号相同)，四是磁通量变化过程分析不正确．
变式训练1－1 如图所示，试判定当开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD中的电流方向．答案：见解析分析：通电导线EF中电流变化，产生的磁场变化，从而在线圈ABCD中产生感应电流．按楞次定律的应用步骤可顺利解答．
解析：当S闭合时：(1)研究回路是线圈ABCD，穿过回路的原磁场是电流I产生的磁场，方向由安培定则判知是垂直纸面向外，且磁通量增大；(2)由楞次定律得知感应电流的磁场方向应与B原相反，即是垂直纸面向里；(3)由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A→D→C→B→A.
当S断开时：(1)研究回路仍是线圈ABCD，穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场，方向由安培定则判知是向外，但磁通量减小；(2)由楞次定律知感应电流磁场方向应是与B原相同，即垂直纸面向外；(3)由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A→B→C→D→A.
例2 如图所示，导体棒AB向右运动．试用楞次定律和右手定则两种方法判断：导体棒AB中感应电流是沿哪个方向的？分析：右手定则是楞次定律的特例，只适用于一段导线在磁场中做切割磁感线运动的情况；而楞次定律可应用于由磁通量变化而产生的感应电流的各种情况．
解析：(1)由楞次定律判断：导体棒AB向右运动，线框ABEF中垂直于纸面向里的磁通量在增大，故产生的感应电流的磁场应垂直于纸面向外阻碍其增加，由右手螺旋定则可判断电流方向为A→B→E→F→A.(2)由右手定则判断：伸开右手，让磁感线垂直穿过掌心，拇指指向导体棒运动方向，则四指指向电流的方向，即可判定电流方向为A→B.
反思提升：当磁通量的变化是由闭合电路中部分导体切割磁感线运动而引起的时候，用楞次定律和右手定则都可以确定感应电流的方向，但用右手定则显得比较简便．
变式训练2－1 如图所示为闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是( )答案：A
分析：题目中导体做切割磁感线运动，先由感应电流产生的条件判断是否能存在感应电流，再应用右手定则判断感应电流的方向．解析：由右手定则可判定ab中感应电流的方向：A中由a向b，B中由b向a，C中由b向a，D中由b向a，故A项符合题意.
例3如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )
A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥答案：B
分析：闭合线圈中磁通量增加，则B感与B原方向相反，再应用安培定则判定出感应电流的方向．解析：由题意可知穿过线圈的磁场B方向向下，磁铁向下运动造成穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知感应电流的磁场方向与B相反，由此可以判定感应电流的方向与题图中所标电流方向相同，磁铁与线圈相互排斥．故选项B是正确的．
反思提升：判断感应电流的方向可以从以下角度分析方法一：根据阻碍磁通量变化“增反减同”．方法二：根据阻碍相对运动“来拒去留”．方法三：根据阻碍磁通量变化的原因“面积变”“角度变”．
变式训练3－1 如图所示，当软铁棒沿螺线管轴线迅速插入螺线管时，下列判断正确的是( )A．灯变亮，R中有向右的电流B．灯变暗，R中有向右的电流C．灯亮度不变，R中无电流D．灯变暗，R中有向左的电流
答案：B解析：根据电源的极性，可判断出M中的电流及产生的磁场方向，穿过N线圈的磁感线方向．螺线管左端为N极，右端为S极，当软铁棒插入过程中，由于软铁棒被磁化后也具有了磁性，使得M、N螺线管的磁通量变大了．由楞次定律可知，M中的感应电流与原电流反向，使M中实际电流变小，灯泡变暗，由楞次定律知R中产生向右流过的感应电流．
变式训练3－2 如右图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )A．S增大，l变长B．S减小，l变短C．S增大，l变短D．S减小，l变长
答案：D解析：当通电导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要反抗磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行反抗，二是用远离直导线的方式进行反抗．故D正确．
变式训练3－3 如右图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右答案：D
解析：条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后又减小．当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势．综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右.
楞次简介楞次(如图)，1804年2月24诞生于爱沙尼亚.16岁以优异成绩考入家乡的道帕特大学.1828年被选为俄国圣彼得堡科学院的初级科学助理，1830年被选为圣彼得堡科学院通迅院士，1834年选为院士．曾长期担任圣彼得堡大学物理数学系主任，后来由教授会选为第一任校长．楞次在物理学上的主要成就是发现了电磁感应的楞次定律和电热效应的焦耳—楞次定律．
1833年，楞次在圣彼得堡科学院宣读了他的题为“关于用电动力学方法决定感生电流方向”的论文，提出了楞次定律．亥姆霍兹证明楞次定律是电磁现象的能量守恒定律．在电热方面，1813年楞次在不知道焦耳发现电流热作用定律(1841年)的情况下，独立地发现了这一定律．他用改善实验方法和改用酒精作传热介质，提高了实验的精度．
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