高中物理選修32課件模式219份第4章3節(jié)

第四章電磁感應(yīng)同步導(dǎo)學(xué)方案課后強(qiáng)化演練第3節(jié)楞次定律1．實(shí)驗(yàn)探究將螺線管與電流計(jì)組成閉合回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如圖所示，記錄感應(yīng)電流方向如下：教材要點(diǎn)解讀對應(yīng)學(xué)生用書P6

2．分析(1)線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向甲向下逆時(shí)針(俯視)向上乙向上順時(shí)針(俯視)向下(2)線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向丙向下順時(shí)針(俯視)向下丁向上逆時(shí)針(俯視)向上3.歸納結(jié)論當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加；當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少．1．楞次定律的內(nèi)容感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．2．對楞次定律的理解(1)因果關(guān)系：楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系，磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果，原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果反過來影響原因．(2)對“阻礙”的理解3．楞次定律中的“阻礙”作用，正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的反映，在克服這種阻礙的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．阻礙不是“阻止”，阻礙也不是“相反”，就磁通量而言，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化(增反減同)．1．內(nèi)容伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)．讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向，如圖所示．

2．適用情況適用于閉合電路中部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況．右手定則與楞次定律的結(jié)果一致，在導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，用右手定則判斷感應(yīng)電流方向更簡便．3．楞次定律與三個(gè)定則的比較在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，經(jīng)常用到右手螺旋定則、左手定則，右手定則及楞次定律等規(guī)律．要想靈活運(yùn)用“三定則一規(guī)律”，就必須明確這些規(guī)律的區(qū)別與聯(lián)系．(1)“三定則一規(guī)律”應(yīng)用于不同的現(xiàn)象基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或規(guī)律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生的磁場右手螺旋定則磁場對運(yùn)動(dòng)電荷、電流的作用力左手定則電磁感應(yīng)導(dǎo)線切割磁感線右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律(2)左手定則與右手定則的區(qū)別比較項(xiàng)目右手定則左手定則作用判斷磁場B、速度v、感應(yīng)電流I方向關(guān)系判斷磁場B、電流I、磁場力F方向已知條件運(yùn)動(dòng)方向、磁場方向、感應(yīng)電流方向任知其中二個(gè)電流方向、磁場方向、磁場力方向任知二個(gè)圖例因果關(guān)系因動(dòng)而電因電而動(dòng)應(yīng)用實(shí)例發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)

使用時(shí)左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于區(qū)分，可把兩個(gè)定則簡單地總結(jié)為“通電受力用左手，運(yùn)動(dòng)生電用右手”．簡稱為“通電左，生電右”．(3)楞次定律與右手定則的比較楞次定律右手定則區(qū)別研究對象整個(gè)閉合回路閉合回路的一部分，即做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況應(yīng)用用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例解題方法指導(dǎo)對應(yīng)學(xué)生用書P7

如圖所示，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布．一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中(

)

A．感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針B．感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針C．感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針再順時(shí)針D．感應(yīng)電流方向一直是順時(shí)針【分析】

解答本題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)在虛線兩側(cè)磁場方向不同，且沿水平方向非均勻分布；(2)圓環(huán)擺動(dòng)過程中要注意磁通量的變化特點(diǎn)．【解析】

在豎直虛線左側(cè)，圓環(huán)向右擺時(shí)磁通量增加，由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反，由安培定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；擺過豎直虛線時(shí)，環(huán)中磁通量左減右增相當(dāng)于方向向外的增大，因此感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向；在豎直虛線右側(cè)向右擺動(dòng)時(shí)，環(huán)中磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向，可知感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，因此只有A項(xiàng)正確．【答案】

A【方法總結(jié)】運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的步驟(1)首先弄清原磁場的方向及閉合電路中磁通量的變化情況．(2)根據(jù)“阻礙”原則，判斷出感應(yīng)磁場的方向．(3)由感應(yīng)磁場的方向，利用安培定則判斷出感應(yīng)電流的方向．如圖所示，兩個(gè)大小不同的絕緣金屬圓環(huán)疊放在一起，小圓環(huán)有一半面積在大圓環(huán)內(nèi)，當(dāng)大圓環(huán)通上順時(shí)針方向電流的瞬間，小圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向是(

)A．順時(shí)針方向B．逆時(shí)針方向C．左半圓順時(shí)針，右半圓逆時(shí)針D．無感應(yīng)電流解析：根據(jù)安培定則得，當(dāng)大圓環(huán)中電流為順時(shí)針方向時(shí)，圓環(huán)所在平面內(nèi)的磁場是垂直于紙面向里的，而環(huán)外的磁場方向垂直于紙面向外，雖然小圓環(huán)在大圓環(huán)里外的面積一樣，但環(huán)里磁場比環(huán)外磁場要強(qiáng)，所以凈磁通量還是垂直于紙面向里的．由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場阻礙垂直紙面向里方向的磁通量的增加，應(yīng)垂直于紙面向外，再由安培定則得出小圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，B選項(xiàng)正確．答案：B

如圖所示，導(dǎo)體AB、CD可在水平軌道上自由滑動(dòng)，且兩水平軌道在中央交叉處互不相通，當(dāng)導(dǎo)體棒AB向左移動(dòng)時(shí)(

)A．AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳到BB．AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽到AC．CD向左移動(dòng)D．CD向右移動(dòng)【解析】

由右手定則可判斷AB中感應(yīng)電流A→B，CD中電流C→D，由左手定則可判定CD受到向右的安培力作用而向右運(yùn)動(dòng)．【答案】

AD【方法總結(jié)】對于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象，應(yīng)用右手定則判斷比較方便；對于磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)用楞次定律判斷比較方便．

如圖所示，導(dǎo)線框abcd和通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流并通過ad和bc的中點(diǎn)，當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)的瞬間，則(

)A．線框中有感應(yīng)電流，且按順時(shí)針方向B．線框中有感應(yīng)電流，且按逆時(shí)針方向C．線框中有感應(yīng)電流，但方向難以判斷D．由于穿過線框的磁通量為零，所以線框中沒有感應(yīng)電流解析：此題可用兩種方法求解，借此感受右手定則和楞次定律分別在哪種情況下更便捷．解法一：首先由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向(如圖所示)，因ab導(dǎo)線向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由右手定則判斷感應(yīng)電流由a→b，同理可判斷cd導(dǎo)線中的感應(yīng)電流方向由c→d，ad、bc兩邊不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以整個(gè)線框中的感應(yīng)電流是逆時(shí)針方向的．

解法二：同樣由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向，由對稱性可知合磁通量Φ＝0；當(dāng)導(dǎo)線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線框的磁通量增大(方向垂直向里)，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，再由安培定則判斷出感應(yīng)電流按逆時(shí)針方向．故B選項(xiàng)正確．答案：B默讀聯(lián)想記憶對應(yīng)學(xué)生用書P8磁通量

磁場

安培

切割

動(dòng)

右手

課堂鞏固訓(xùn)練對應(yīng)學(xué)生用書P81.根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的磁場一定是(

)A．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B．與引起感應(yīng)電流的磁場反向C．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化D．與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同解析：根據(jù)楞次定律的表述可知，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，若原磁通量增加，則感應(yīng)電流的磁場方向與其相反，阻礙其增加，反之，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，阻礙其減?。鸢福篊2.某磁場的磁感線如圖所示，一銅線圈自圖示A位置到B位置，在下落過程中，自上向下看，線圈中感應(yīng)電流的方向是(

)A．始終順時(shí)針B．始終逆時(shí)針C．先順時(shí)針后逆時(shí)針D．先逆時(shí)針后順時(shí)針解析：分兩過程，第一過程：由A下落到磁通量最大的位置，Φ增大→順時(shí)針；第二過程：由磁通量最大的位置下落到B，Φ減小→逆時(shí)針．答案：C3．(2013·延安高二檢測)如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ和MN，都處于同一水平面內(nèi)，P和M之間連接一電阻R，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)在垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒ab，用一水平向右的力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒，以下關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向和它所受安培力的方向的說法正確的是(

)A．感應(yīng)電流方向b→a

B．感應(yīng)電流方向a→bC．安培力水平向左 D．安培力水平向右解析：磁場方向向下，導(dǎo)體棒ab的運(yùn)動(dòng)方向向右，由右手定則知，感應(yīng)電流方向是b→a.再由左手定則知，安培力方向水平向左，所以A、C正確．答案：AC4．(2013·安溪高二檢測)在水平放置的光滑絕緣桿ab上，掛有兩個(gè)金屬環(huán)M和N，兩環(huán)套在一個(gè)通電密繞長螺線管的中部，如圖所示，螺線管中部區(qū)域的管外磁場可以忽略，當(dāng)變阻器的