物理 楞次定律

1、第4章 第三節(jié)楞次定律,課標定位 學(xué)習(xí)目標：1.深刻理解楞次定律的內(nèi)容 2理解楞次定律與能量之間的關(guān)系 3會用右手定則及楞次定律解答有關(guān)問題 重點難點：1.引導(dǎo)學(xué)生對演示實驗進行觀察、分析、歸納、總結(jié)得出楞次定律 2理解定律中“阻礙”原磁場磁通量的增加或減小的含義 3應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向,核心要點突破,課堂互動講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第三節(jié) 楞次定律,課前自主學(xué)案,課前自主學(xué)案,一、探究感應(yīng)電流的方向 1實驗探究 將螺線管與電流計組成閉合回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如圖431所示，記錄感應(yīng)電流方向如下：,圖431,2現(xiàn)象分析 (1)線圈內(nèi)磁通量增加時的情況,向下,向上,向上,向下

2、,科目一考試 2016年科目一模擬考試題,科目二考試 2016年科目二考試技巧、考試內(nèi)容、考試視頻,(2)線圈內(nèi)磁通量減少時的情況,向下,向上,向下,向上,3.歸納結(jié)論 當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場_磁通量的增加；當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場_磁通量的減少 說明：實驗前應(yīng)首先查明線圈中電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系 二、楞次定律 1834年，物理學(xué)家楞次歸納出以下結(jié)論： 感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要_引起感應(yīng)電流的磁通量的_.,阻礙,阻礙,阻礙,變化,三、右手定則 1適用范圍：適用于閉合電路部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況 2內(nèi)容：伸出右手，使拇指

3、與其余四個手指_,并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向_，這時四指所指的方向就是_的方向,垂直,導(dǎo)線運動的方向,感應(yīng)電流,核心要點突破,一、對楞次定律的理解 1因果關(guān)系：閉合導(dǎo)體回路中磁通量的變化是因,產(chǎn)生感應(yīng)電流是果；原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果又反過來影響原因 2“阻礙”的含義,特別提醒：“阻礙”的實質(zhì)，是實現(xiàn)了其他形式的能向電能的轉(zhuǎn)化，這和能的轉(zhuǎn)化與守恒相吻合.如果不是“阻礙”，將違背能量守恒，可以得出總能量同時增加的錯誤結(jié)論,3應(yīng)用楞次定律的思路 (1)明確研究的是哪一個閉合電路 (2)明確原磁場的方向 (3)判斷閉合回路內(nèi)原磁場的磁通量是增加還是減少. (4)由“增反減

4、同”判斷感應(yīng)電流的磁場方向 (5)由安培定則判斷感應(yīng)電流的方向 4楞次定律含義的推廣 (1)若由于相對運動導(dǎo)致電磁感應(yīng)現(xiàn)象，則感應(yīng)電流的效果阻礙該相對運動，簡稱口訣：“來拒去留”.,(2)若電磁感應(yīng)致使回路的面積有收縮或擴張的趨勢,則收縮或擴張是為了阻礙回路磁通量的變化，即磁通量增大時，面積有收縮趨勢，磁通量減少時，面積有增大趨勢，簡稱口訣：“增縮減擴”. 特別提醒：判斷回路面積的變化趨勢時，若穿過閉合回路的磁感線皆朝同一方向，既可由一般步驟判斷，也可根據(jù)楞次定律的推廣含義判斷，若閉合回路所圍面積內(nèi)存在兩個方向的磁場，則不宜采用楞次定律的推廣含義判斷、應(yīng)根據(jù)一般步驟判斷,即時應(yīng)用(即時突破，小

5、試牛刀) 1(2011年哈爾濱高二檢測)關(guān)于對楞次定律的理解，下面說法中正確的是() A感應(yīng)電流的方向總是要使它的磁場阻礙原來的磁通量的變化 B感應(yīng)電流的磁場方向，總是跟原磁場方向相同 C感應(yīng)電流的磁場方向，總是跟原磁場方向相反 D感應(yīng)電流的磁場方向可以跟原磁場方向相同，也可以相反,解析：選AD.根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場的磁通量的變化，A項正確；感應(yīng)電流的磁場方向在磁通量增加時與原磁場方向相反，在磁通量減小時與原磁場方向相同，B、C項錯誤，D正確,二、楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系,特別提醒：(1)楞次定律判斷的電流方向也是電路中感應(yīng)電動勢的方向，右手定則判斷的電流方向也是做切割

6、磁感線運動的導(dǎo)體上感應(yīng)電動勢的方向若電路是開路，可假設(shè)電路閉合，應(yīng)用楞次定律或右手定則確定電路中假想電流的方向即為感應(yīng)電動勢的方向 (2)在分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電勢高低時，一定要明確產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分電路就是電源在電源內(nèi)部，電流方向從低電勢處流向高電勢處,2如圖432所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外一個矩形閉合導(dǎo)線框abcd沿紙面由位置1(左)勻速運動到位置2.則() A導(dǎo)線框進入磁場時，感應(yīng)電 流方向為abcda B導(dǎo)線框離開磁場時，感應(yīng)電 流方向為adcba,圖432,C導(dǎo)線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右 D導(dǎo)線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左 解析：選D.

7、導(dǎo)線框進入磁場時，cd邊切割磁感線，由右手定則可知，電流方向沿adcba，這時cd邊受到的安培力由左手定則可判斷其受力方向水平向左，A錯、D對；在導(dǎo)線框離開磁場時，ab邊處于磁場中且在做切割磁感線運動，同樣用右手定則和左手定則可以判斷電流方向為abcda，這時安培力的方向仍然水平向左，B、C錯,如圖433所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中,細桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面則線框中感應(yīng)電流的方向是(),課堂互動講

8、練,Aabcda Bdcbad C先是dcbad，后是abcda D先是abcda，后是dcbad,圖433,【精講精析】線框從右側(cè)開始由靜止釋放，穿過線框平面的磁通量逐漸減少，由楞次定律可得感應(yīng)電流的方向為dcbad；過O點縱軸繼續(xù)向左擺動過程中穿過線框平面的磁通量逐漸增大，由楞次定律可得感應(yīng)電流的方向仍為dcbad，故B選項正確,【答案】B 【規(guī)律總結(jié)】應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的關(guān)鍵是確定原磁場的方向及其磁通量的變化四個步驟可靈活運用，可以逆過來根據(jù)感應(yīng)電流的方向確定引起感應(yīng)電流的原因,變式訓(xùn)練1如圖434所示，當(dāng)磁鐵運動時，流過電阻的電流由A經(jīng)R到B，則磁鐵的運動可能是() A向下運

9、動 B向上運動 C向左平移 D向右平移,圖434,解析：選BCD.用已知的結(jié)論應(yīng)用楞次定律逆向推斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因(1)由感應(yīng)電流方向AR B，應(yīng)用安培定則知感應(yīng)電流在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向向下；(2)由楞次定律判斷得螺線管內(nèi)的磁通量變化應(yīng)是向下的減小或向上的增加；(3)由條形磁鐵的磁感線分布知螺線管內(nèi)原磁場方向是向下的,故應(yīng)是磁通量減小，磁鐵向上運動、向左或向右平移都會導(dǎo)致通過螺線管內(nèi)向下的磁通量減小.,如圖435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向右運動 B向左運動 C靜止不動 D不能判定,圖435,【精講精析】法一：阻礙相對運動法 產(chǎn)生磁場的物體與閉合線圈之間的相互

10、作用力可概括為四個字“來拒去留”磁鐵向右運動時，銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流總是阻礙導(dǎo)體間的相對運動，則磁鐵和銅環(huán)間有排斥作用故A正確 法二：電流元受力分析法 如圖436所示，當(dāng)磁鐵向環(huán)運動時，由楞次定律判斷出銅環(huán)的感應(yīng)電流方向，把銅環(huán)的電流等效為多段直線電流元，取上、下兩小段電流元進行研,究，由左手定則判斷出兩段電流元的受力，由此可判斷整個銅環(huán)所受合力向右故A選項正確.,圖436圖437,法三：等效法 如圖437所示，磁鐵向右運動，使銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流可等效為條形磁鐵，而兩磁鐵有排斥作用.故A正確,【答案】A 【規(guī)律總結(jié)】本例列出了判斷感應(yīng)電流受力及其運動方向的方法，并進一步從多個角度深刻理解楞次定律中阻礙的含義，雖然方法不同，但本質(zhì)都是楞次定律，只有領(lǐng)會其精髓，才能運用它進行正確的判斷深刻理解楞次定律中“阻礙”的含義是靈活運用楞次定律進行分析判斷的前提,變式訓(xùn)練2如圖438所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時() AP、Q將相互靠攏 BP、Q將相互遠離 C磁鐵的加速度仍為g D磁鐵的加速度小于g,圖438,解析：選AD.條形磁鐵接近回路的過程中，磁通量增大，由