2020—2021學(xué)年人教版（2019）高二物理《楞次定律》課件

1、第四章電磁感應(yīng)學(xué)案3 習(xí)題課：楞次定律的應(yīng)用目標(biāo)定位1.學(xué)習(xí)應(yīng)用楞次定律的推論判斷感應(yīng)電流的方向.2.理解安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律的區(qū)別.知識探究自我檢測一、增反減同法感應(yīng)電流的磁場，總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量(原磁場磁通量)的變化.(1)當(dāng)原磁場磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，(2)當(dāng)原磁場磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同.口訣記為“增反減同”.知識探究例1如圖1所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中位置經(jīng)過位置到位置，位置和位置都很接近位置，這個過程中線圈的感應(yīng)電流 ()圖

2、1A.沿abcd流動B.沿dcba流動C.先沿abcd流動，后沿dcba流動D.先沿dcba流動，后沿abcd流動解析本題考查用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，關(guān)鍵要分析清楚矩形線圈由位置到位置和由位置到位置兩過程中，穿過線圈的磁感線方向相反.由條形磁鐵的磁場可知，線圈在位置時穿過閉合線圈的磁通量最小為零，線圈從位置到位置，從下向上穿過線圈的磁通量在減少，線圈從位置到位置，從上向下穿過線圈的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是abcd.答案A二、來拒去留法導(dǎo)體與磁場相對運動產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與磁場間有力的作用，這種力的作用會“阻礙”相對運動，簡稱口訣“來拒去留”.例2如圖

3、2所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是()A.向右擺動 B.向左擺動C.靜止 D.無法判定圖2解析本題可由兩種方法來解決：方法1：畫出磁鐵的磁感線分布，如圖甲所示，當(dāng)磁鐵向銅環(huán)運動時，穿過銅環(huán)的磁通量增加，由楞次定律判斷出銅環(huán)中的感應(yīng)電流方向如圖甲所示.甲分析銅環(huán)受安培力作用而運動時，可把銅環(huán)中的電流等效為多段直線電流元.取上、下兩小段電流元作為研究對象，由左手定則確定兩段電流元的受力，由此可推斷出整個銅環(huán)所受合力向右，故A正確.方法2(等效法)：磁鐵向右運動，使銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流可等效為圖乙所示的條形磁鐵，兩磁鐵有排斥作用，故A正確.乙答案A三、增縮減擴(kuò)法當(dāng)閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生

4、時，電路的各部分導(dǎo)線就會受到安培力作用，會使電路的面積有變化(或有變化趨勢).(1)若原磁通量增加，則通過減小有效面積起到阻礙的作用.(2)若原磁通量減小，則通過增大有效面積起到阻礙的作用.口訣記為“增縮減擴(kuò)”.注意：本方法適用于磁感線單方向穿過閉合回路的情況.例3如圖3所示，在載流直導(dǎo)線旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩可自由滑動的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時，導(dǎo)體ab和cd的運動情況是 ()A.一起向左運動B.一起向右運動C.ab和cd相向運動，相互靠近D.ab和cd相背運動，相互遠(yuǎn)離圖3解析由于在閉合回路abcd中，ab和cd電

5、流方向相反，所以兩導(dǎo)體運動方向一定相反，排除A、B；當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時，穿過閉合回路的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流總是阻礙穿過回路磁通量的變化，所以兩導(dǎo)體相互靠近，減小面積，達(dá)到阻礙磁通量增大的目的.故選C.答案C四、增離減靠法發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，通過什么方式來“阻礙”原磁通量的變化要根據(jù)具體情況而定.可能是阻礙導(dǎo)體的相對運動，也可能是改變線圈的有效面積，還可能是通過遠(yuǎn)離或靠近變化的磁場源來阻礙原磁通量的變化.即：(1)若原磁通量增加，則通過遠(yuǎn)離磁場源起到阻礙的作用.(2)若原磁通量減小，則通過靠近磁場源起到阻礙的作用.口訣記為“增離減靠”.例4一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，

6、鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動，M連接在如圖4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(guān)，下列情況中，可觀測到N向左運動的是 ()圖4A.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的滑片向c端移動時D.在S已向a閉合的情況下，將R的滑片向d端移動時解析金屬環(huán)N向左運動，說明穿過N的磁通量在減小，說明線圈M中的電流在減小，只有選項C符合題意.答案C五、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的 區(qū)別運用1.右手定則是楞次定律的特殊情況(1)楞次定律的研究對

7、象為整個閉合導(dǎo)體回路，適用于磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況.(2)右手定則的研究對象為閉合導(dǎo)體回路的一部分，適用于一段導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運動.2.區(qū)別安培定則、左手定則、右手定則的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系(1)因電而生磁(IB)安培定則.(判斷電流周圍磁感線的方向)(2)因動而生電(v、BI感)右手定則.(導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流)(3)因電而受力(I、BF安)左手定則.(磁場對電流有作用力)例5如圖5所示，導(dǎo)軌間的磁場方向垂直于紙面向里.圓形金屬環(huán)B正對電磁鐵A，當(dāng)導(dǎo)線MN在導(dǎo)軌上向右加速滑動時，下列說法正確的是()A.MN中電流方向NM，B被A吸引B.MN中電流方向NM，B被A排斥C.

8、MN中電流方向MN，B被A吸引D.MN中電流方向MN，B被A排斥圖5解析MN向右加速滑動，根據(jù)右手定則，MN中的電流方向從NM，且大小在逐漸變大，根據(jù)安培定則知，電磁鐵A的磁場方向向左，且大小逐漸增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律知，B環(huán)中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向右，B被A排斥.B正確，A、C、D錯誤.答案B12341.(來拒去留法)如圖6所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強(qiáng)磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說法正確的是()自我檢測圖61234A.三者同時落地B.甲、乙同時落地，丙后落地C.甲、丙同時落地，乙后落地

9、D.乙、丙同時落地，甲后落地解析在下落過程中，閉合銅線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由“來拒去留”可知，答案選D.答案D12342.(增縮減擴(kuò)及來拒去留法)如圖7所示，水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)軸線上方有一個條形磁鐵.當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時，下列判斷正確的是 ()A.鋁環(huán)有收縮趨勢，對桌面壓力減小B.鋁環(huán)有收縮趨勢，對桌面壓力增大C.鋁環(huán)有擴(kuò)張趨勢，對桌面壓力減小D.鋁環(huán)有擴(kuò)張趨勢，對桌面壓力增大圖71234解析根據(jù)楞次定律可知：當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時，閉合鋁環(huán)內(nèi)的磁通量增大，因此鋁環(huán)面積應(yīng)有收縮的趨勢，同時將遠(yuǎn)離磁鐵，故增大了和桌面的擠壓程度，從而使鋁環(huán)對桌面壓力增大，故

10、B項正確.答案B12343.(增離減靠法)如圖8是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運動，則可能是()A.開關(guān)S閉合瞬間B.開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向左迅速滑動D.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向右迅速滑動圖81234解析當(dāng)開關(guān)突然閉合時，左線圈上有了電流，產(chǎn)生磁場，而對于右線圈來說，磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鉆頭M向右運動，故A項正確；當(dāng)開關(guān)S已經(jīng)是閉合時，只有左側(cè)線圈電流增大才會導(dǎo)致鉆頭M向右運動，故C項正確.答案AC12344.(安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的區(qū)別運用)如圖9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(dāng)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.向右減速運動D.向左減速運動圖91234解析當(dāng)PQ向右運動時，用右手定則可判定PQ中感應(yīng)電流的方向是由QP，由安培定則可知穿過L1的磁場方