2022-2023年高考物理一輪復(fù)習(xí) 楞次定律的應(yīng)用課件

1、楞次定律的應(yīng)用一、楞次定律的重要結(jié)論1.“增反減同”法感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(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”.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 A.沿abcda流動B.沿dcbad流動C.先沿abcda流動,后沿dcbad流動D.先沿dcbad流動,后沿abcda流動解析由條形磁鐵的磁場

2、分布可知,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abcda.圖12.“來拒去留”法由于磁場與導(dǎo)體的相對運(yùn)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(yùn)動.口訣記為“來拒去留”.例2如圖2所示,當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動時,銅環(huán)的運(yùn)動情況是圖2A.向右擺動B.向左擺動C.靜止D.無法判定解析當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動時,穿過銅環(huán)的磁通量增加,為阻礙磁通量的增加,銅環(huán)遠(yuǎn)離磁鐵向右擺動,故選A.3.“增縮減擴(kuò)”法就閉合電路的面積而言,收縮

3、或擴(kuò)張是為了阻礙穿過電路的原磁通量的變化.若穿過閉合電路的磁通量增加,面積有收縮趨勢；若穿過閉合電路的磁通量減少,面積有擴(kuò)張趨勢.口訣記為“增縮減擴(kuò)”.說明：此法只適用于回路中只有一個方向的磁感線的情況.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)軌上有兩個可自由滑動的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增大時,導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動情況是 A.一起向左運(yùn)動B.一起向右運(yùn)動C.ab和cd相向運(yùn)動,相互靠近D.ab和cd相背運(yùn)動,相互遠(yuǎn)離解析由于在閉合回路abdc中,ab和cd電流方向相反,所以兩導(dǎo)體運(yùn)動方向一定相反,排除A、B；當(dāng)載流直導(dǎo)線

4、中的電流逐漸增大時,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的磁通量的變化,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.圖34.“增離減靠”法當(dāng)磁場變化且線圈回路可移動時,由于磁場增強(qiáng)使得穿過線圈回路的磁通量增加,線圈將通過遠(yuǎn)離磁體來阻礙磁通量增加；反之,由于磁場減弱使線圈中的磁通量減少時,線圈將靠近磁體來阻礙磁通量減少.口訣記為“增離減靠”.例4如圖4所示,一長直鐵芯上繞有一固定線圈M,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

5、開關(guān),下列情況中,能觀察到N向左運(yùn)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端移動時圖4解析金屬環(huán)N向左運(yùn)動,說明穿過N的磁通量在減小,則線圈M中的電流在減小,只有選項(xiàng)C符合.學(xué)科素養(yǎng)以上四種情況“殊途同歸”,實(shí)質(zhì)上都是以不同的方式阻礙磁通量的變化,撥開現(xiàn)象看本質(zhì),體現(xiàn)了“科學(xué)思維”的學(xué)科素養(yǎng).二、“三定則一定律”的綜合應(yīng)用安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的適用場合及因果關(guān)系如下表：比較項(xiàng)目安培定則左手定則右手定則楞次定律適用場合判斷電流周圍的磁感線方向判斷

6、通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力方向判斷導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向判斷回路中磁通量變化時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向因果關(guān)系因電而生磁(IB)因電而受力(I、BF安)因動而生電(v、BI感)因磁通量變而生電(I感)綜合運(yùn)用這幾個規(guī)律的關(guān)鍵是分清各個規(guī)律的適用場合,不能混淆.例5(多選)如圖5所示裝置中,cd桿光滑且原來靜止.當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動時,cd桿將向右移動(導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大,感應(yīng)電流越大)圖5A.向右勻速運(yùn)動B.向右加速運(yùn)動C.向左加速運(yùn)動 D.向左減速運(yùn)動解析ab桿向右勻速運(yùn)動,在ab桿中產(chǎn)生恒定的電流,該電流在線圈L1中產(chǎn)生恒定的磁場,在L2中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以cd桿不動,故

7、A錯誤；ab桿向右加速運(yùn)動,根據(jù)右手定則知,在ab桿上產(chǎn)生增大的由a到b的電流,根據(jù)安培定則,在L1中產(chǎn)生方向向上且增強(qiáng)的磁場,該磁場向下通過L2,由楞次定律,cd桿中的電流由c到d,根據(jù)左手定則,cd桿受到向右的安培力,向右運(yùn)動,故B正確；同理可得C錯誤,D正確.學(xué)科素養(yǎng)本題通過對ab桿的各種運(yùn)動情況進(jìn)行分析,利用楞次定律或右手定則判斷出ab桿中感應(yīng)電流的方向,再利用安培定則確定L1、L2中磁場方向,然后利用楞次定律確定cd桿中電流方向,最后利用左手定則判斷cd桿所受安培力方向,從而判斷出cd桿的運(yùn)動情況,這樣的綜合分析,較好地體現(xiàn)了物理“科學(xué)思維”的學(xué)科素養(yǎng).1.(楞次定律的重要結(jié)論)如圖

8、6甲所示,有一閉合導(dǎo)線環(huán),磁場方向垂直于環(huán)面向里,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間按如圖乙所示規(guī)律變化時,順著磁場方向看,導(dǎo)線環(huán)中感應(yīng)電流的方向是A.一直順時針B.一直逆時針C.先順時針后逆時針D.先逆時針后順時針解析由題圖乙可知,0t0內(nèi),穿過導(dǎo)線環(huán)的磁通量增加,由楞次定律的結(jié)論“增反減同”可知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直環(huán)面向外,所以感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針；同理可得t02t0內(nèi)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針,D正確.1234圖62.(楞次定律的重要結(jié)論)如圖7所示,水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個金屬環(huán),其中B接電源.在接通電源的瞬間,A、C兩環(huán)A.都被B吸引B.都被B排斥C.A被吸引,C被排斥D.A被排斥,C

9、被吸引解析在接通電源的瞬間,通過B環(huán)的電流從無到有,電流產(chǎn)生的磁場從無到有,穿過A、C兩環(huán)的磁通量從無到有,A、C兩環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律可知,感應(yīng)電流阻礙原磁通量的增加,A、C兩環(huán)都被B環(huán)排斥而遠(yuǎn)離B環(huán),故A、C、D錯誤,B正確.圖712343.(楞次定律的重要結(jié)論)(多選)如圖8所示,光滑固定導(dǎo)軌m、n水平放置,兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個閉合回路,當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(不計空氣阻力)A.p、q將互相靠攏B.p、q將互相遠(yuǎn)離C.磁鐵下落的加速度仍為gD.磁鐵下落的加速度小于g解析在磁鐵下落接近回路的過程中,穿過回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律的結(jié)論“增縮減擴(kuò)”,可知p、q將互相靠攏；利用“來拒去留”可知磁鐵受到向上的阻力,磁鐵的加速度小于g,A、D正確.圖812344.(“三定則一定律”的綜合應(yīng)用)(多選)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(yùn)動時,MN在磁場力的作用下向右運(yùn)動,則PQ所做的運(yùn)動可能是(導(dǎo)體切割磁感線速度越大,感應(yīng)電流越大)A.向右加速運(yùn)動B.向左加速運(yùn)動C.向右減速運(yùn)動D.向左減速運(yùn)動1234圖9解析當(dāng)PQ向右運(yùn)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的磁場方向是自下