《楞次定律》 導(dǎo)學(xué)案1 學(xué)生版

學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE10第二章電磁感應(yīng)1.楞次定律第1課時(shí)楞次定律必備知識(shí)·自主學(xué)習(xí)一、楞次定律及其應(yīng)用1．內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的的變化。2．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟：(1)明確所研究的閉合電路，判斷。(2)判斷閉合電路內(nèi)的變化情況。(3)由楞次定律判斷感應(yīng)電流的。(4)根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，由定則判斷出感應(yīng)電流的方向。二、右手定則內(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平面內(nèi)，讓從掌心進(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的方向?！疽族e(cuò)辨析】(1)只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。()(2)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反。()(3)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化。()(4)閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。()(5)線圈不閉合時(shí)，即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。()關(guān)鍵能力·合作學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)一楞次定律的理解和應(yīng)用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．“阻礙”的理解：?jiǎn)栴}結(jié)論誰阻礙誰是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)(原磁場(chǎng))的磁通量的變化為何阻礙(原)磁場(chǎng)的磁通量發(fā)生了變化阻礙什么阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身如何阻礙當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相反；當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相同，即“增反減同”結(jié)果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行，最終結(jié)果不受影響提醒：“阻礙”不是“阻止”。引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)仍然變化了，是阻而未止?！白璧K”并不意味著“相反”，當(dāng)磁通量減小時(shí)，“阻礙”意味著“相同”。3．運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的方法：【典例】(多選)某同學(xué)做了個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，水平面內(nèi)eq\a\vs4\al(有兩根光滑平行)eq\a\vs4\al(金屬導(dǎo)軌)①，上面放著兩根金屬棒a、b(a、b與導(dǎo)軌接觸良好，且不會(huì)離開導(dǎo)軌)。其上方附近有一條形磁鐵，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是()A．eq\a\vs4\al(當(dāng)條形磁鐵N極朝下，向下運(yùn)動(dòng)時(shí))②，a、b將靠攏B．當(dāng)條形磁鐵N極朝下，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、b將分開C．eq\a\vs4\al(當(dāng)條形磁鐵S極朝下，向上運(yùn)動(dòng)時(shí))③，a、b將靠攏D．當(dāng)條形磁鐵S極朝下，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、b將分開1.如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈1固定，另一較小的圓形線圈2從1的正上方下落，在下落過程中兩線圈平面始終保持平行共軸，則線圈2從正上方落至1的正下方過程中，從上往下看，線圈2中的感應(yīng)電流為()A．無感應(yīng)電流B．始終有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C．先是順時(shí)針方向，后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D．先是逆時(shí)針方向，后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流2．(2020·江蘇高考)如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合。下列變化會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流的是()A.同時(shí)增大B1減小B2B．同時(shí)減小B1增大B2C．同時(shí)以相同的變化率增大B1和B2D．同時(shí)以相同的變化率減小B1和B2【加固訓(xùn)練】如圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個(gè)閉合螺線管，則電路中()A.始終有自a向b的感應(yīng)電流流過電流表GB．始終有自b向a的感應(yīng)電流流過電流表GC．先有a→G→b方向的感應(yīng)電流，后有b→G→a方向的感應(yīng)電流D．將不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流知識(shí)點(diǎn)二楞次定律、右手定則、左手定則的對(duì)比1．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(duì)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)象只適用于部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例提醒：當(dāng)閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以用右手定則判定感應(yīng)電流的方向，也可以用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向。2．右手定則、右手螺旋定則(安培定則)和左手定則的區(qū)別：(1)右手定則判斷的是導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向與磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向三者之間的關(guān)系，應(yīng)用時(shí)右手呈伸直狀。(2)右手螺旋定則(安培定則)判斷的是電流方向與它產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系，右手必須呈螺旋狀，對(duì)直電流和環(huán)形電流大拇指和四指所代表的對(duì)象不一樣。(3)左手定則判斷的是磁場(chǎng)對(duì)電流的安培力方向或?qū)щ娏Ｗ拥穆鍌惼澚Ψ较蚺c磁場(chǎng)方向、電流或帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系，應(yīng)用時(shí)左手呈伸直狀?！镜淅咳鐖D，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向B．開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)C．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)D．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向【解題探究】(1)螺線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)如何判定？(2)通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)如何判定？1.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體棒ef與導(dǎo)體環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)()A．圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無感應(yīng)電流產(chǎn)生B．整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針方向的電流C．整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針方向的電流D．環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針方向的電流2.如圖所示，矩形線框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有向上的恒定電流I，當(dāng)矩形線框從長(zhǎng)直導(dǎo)線的右側(cè)運(yùn)動(dòng)到左側(cè)的過程中線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)?)A．先dcba，后一直abcdB．先dcba，再abcd，后dcbaC．先abcd，后一直dcbaD．先abcd，再dcba，后abcd【加固訓(xùn)練】1.如圖所示電路，若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則a、b環(huán)中感應(yīng)電流的方向是()A．a(chǎn)環(huán)順時(shí)針，b環(huán)順時(shí)針B．a(chǎn)環(huán)順時(shí)針，b環(huán)逆時(shí)針C．a(chǎn)環(huán)逆時(shí)針，b環(huán)順時(shí)針D．a(chǎn)環(huán)逆時(shí)針，b環(huán)逆時(shí)針2．四根同樣光滑的細(xì)鋁桿a、b、c、d放在同一水平桌面上，其中c、d固定，a、b靜止地放在c、d桿上，接觸良好，O點(diǎn)為回路中心，如圖所示，當(dāng)條形磁鐵的一端從O點(diǎn)正上方迅速插向回路時(shí)，a、b兩桿將()A．保持不動(dòng)B．分別遠(yuǎn)離O點(diǎn)C．分別向O點(diǎn)靠近D．因不知磁極的極性，故無法判斷【拓展例題】考查內(nèi)容：楞次定律與能量守恒【典例】如圖所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線框的中點(diǎn)連接并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d0?L。先將線框拉開到如圖所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦力。下列說法正確的是()A.金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→aB．金屬線框離開磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→aC．金屬線框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開磁場(chǎng)的速度大小總是相等D．向左擺動(dòng)進(jìn)入或離開磁場(chǎng)的過程中，所受安培力方向向右；向右擺動(dòng)進(jìn)入或離開磁場(chǎng)的過程中，所受安培力方向向左情境·模型·素養(yǎng)某人在自行車道上從東往西沿直線騎行，該處地磁場(chǎng)的水平分量方向由南向北，豎直分量方向豎直向下。自行車車把為直把、金屬材質(zhì)，且?guī)в薪^緣把套，只考慮自行車在地磁場(chǎng)中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。探究：(1)圖示位置中輻條A點(diǎn)電勢(shì)和B點(diǎn)電勢(shì)相比，哪一點(diǎn)電勢(shì)更高？(2)自行車左車把的電勢(shì)和右車把的電勢(shì)相比，哪一點(diǎn)電勢(shì)更高？2020年4月20日，國(guó)內(nèi)首條中低速磁浮旅游專線——廣東清遠(yuǎn)磁浮首列車開始整車動(dòng)態(tài)調(diào)試。如圖所示為超導(dǎo)磁浮的示意圖，在水平桌面上放置著一個(gè)圓柱形磁鐵甲，將用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)乙從圓柱形磁鐵甲的正上方緩慢下移，由于超導(dǎo)圓環(huán)乙跟圓柱形磁鐵甲之間有排斥力，結(jié)果超導(dǎo)圓環(huán)乙懸浮在圓柱形磁鐵甲的正上方。若圓柱形磁鐵甲的N極朝上，在超導(dǎo)圓環(huán)乙放入磁場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)的過程中，從上往下看。探究：(1)超導(dǎo)圓環(huán)乙中感應(yīng)電流的方向如何？(2)當(dāng)超導(dǎo)圓環(huán)乙穩(wěn)定后，感應(yīng)電流是否存在？課堂檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.如圖，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵(N極朝上，S極朝下)由靜止開始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看)，下列說法中正確的是()A．總是順時(shí)針B．總是逆時(shí)針C．先順時(shí)針后逆時(shí)針D．先逆時(shí)針后順時(shí)針2.如圖所示，在通電長(zhǎng)直導(dǎo)線AB的一側(cè)懸掛一可以自由擺動(dòng)的閉合矩形金屬線圈P，AB與線圈在同一平面內(nèi)。下列說法正確的是()A．若AB中的電流減小，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B．若AB中的電流不變，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流C．若AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流D．若AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈受到向右的安培力【加固訓(xùn)練】如圖，通有恒定電流的固定直導(dǎo)線右側(cè)有一矩形線圈，導(dǎo)線與線圈置于同一光滑水平面。若增大導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度，線圈將()A．保持靜止 B．發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C．向左平移 D．向右平移3.如圖所示，水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，以它們?yōu)樽鴺?biāo)軸構(gòu)成一個(gè)平面直角坐標(biāo)系。四個(gè)相同的圓形閉合線圈a、b、c、d在四個(gè)象限內(nèi)完全對(duì)稱放置，兩直導(dǎo)線中的電流大小與變化情況完全相同，電流方向如圖所示，當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流都增大時(shí)