高中物理人教版第四章第3節(jié)楞次定律.ppt

1、第3節(jié),第四章,理解教材新知,把握熱點(diǎn)考向,應(yīng)用創(chuàng)新演練,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,考向一,考向二,隨堂基礎(chǔ)鞏固,課時(shí)跟蹤訓(xùn)練,考向三,1.楞次定律的內(nèi)容是：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)電流的磁通量的變化。 2.楞次定律可廣義地表述為：感應(yīng)電流的 “效果”總是要反抗(或阻礙)引起感應(yīng)電流的“原因”， 常見的有三種： 阻礙原磁通量的變化(“增反減同”)； 阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(“來拒去留”)； 通過改變線圈面積來“反抗”(“增縮減擴(kuò)”)。 3閉合導(dǎo)體回路的一部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可用右手定 則判斷感應(yīng)電流的方向。,自學(xué)教材,1探究感應(yīng)電流的方向 (1)實(shí)驗(yàn)器材：條形磁鐵

2、、電流表、線圈、導(dǎo)線、一節(jié)干電池(用來查明線圈中電流的流向與電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系)。 (2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如圖431所示，在四種情況下，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入下表：,圖431,線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況：,向下,向上,向上,向下,線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況：,向下,向下,向上,向上,(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 表述一：當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向 ；當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向 。 表述二：當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，兩者 ；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，兩者 。 2楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的 。,相反,相同,相斥,相吸,磁通量的變化,重點(diǎn)

3、詮釋,1對(duì)楞次定律的理解 (1)因果關(guān)系： 閉合導(dǎo)體回路中原磁通量的變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，而感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的產(chǎn)生是感應(yīng)電流存在的結(jié)果，即只有當(dāng)閉合導(dǎo)體回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，才會(huì)有感應(yīng)電流的磁場(chǎng)出現(xiàn)。,(2)對(duì)“阻礙”的理解：,(3)“阻礙”的表現(xiàn)形式： 就磁通量而言，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化(增反減同)。 由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電流的效果阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)(來拒去留)。 電磁感應(yīng)致使回路面積有變化趨勢(shì)時(shí)，則面積收縮或擴(kuò)張是為了阻礙回路磁通量的變化(增縮減擴(kuò))。,2應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的思路 (1)明確研究對(duì)象是哪一個(gè)閉合電路。 (2)明確原磁場(chǎng)的方向。

4、(3)判斷原磁場(chǎng)的磁通量是增加還是減少。 (4)由楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。 (5)由安培定則判斷感應(yīng)電流的方向。,1.如圖432所示，兩個(gè)相同的鋁環(huán)穿 在一根光滑桿上，將一根條形磁鐵向 左插入鋁環(huán)的過程中，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情 況是() A同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距增大 B同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距不變 C同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距變小 D同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距增大,圖432,解析：將一根條形磁鐵向左插入鋁環(huán)的過程中，兩個(gè)環(huán)中均產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流將阻礙與磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以兩環(huán)均向左運(yùn)動(dòng)?？拷朋w的環(huán)所受的安培力大于另一個(gè)，又可判斷兩環(huán)在靠近。選項(xiàng)C正確。 答案：C,自學(xué)教材,1內(nèi)容 伸開右手，使拇指

5、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 進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí) 所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。 2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。,掌心,四指,重點(diǎn)詮釋,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“三定則一定律”，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,2左手定則與右手定則的區(qū)別,3楞次定律與右手定則的關(guān)系,2如圖433所示，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向 垂直紙面向外。一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由 位置1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右)，則 (

6、),圖433,A導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda B導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba C導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向右 D導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向左 解析：線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)cd邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，方向?yàn)閍dcba，根據(jù)左手定則可知安培力的方向向左，同理可判斷離開磁場(chǎng)時(shí)的情況。 答案：D,例1如圖434所示，磁場(chǎng)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)

7、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,圖434,思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)在虛線兩側(cè)磁場(chǎng)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(chǎng)方向與原磁場(chǎng)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(chǎng)與原磁場(chǎng)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,借題發(fā)揮 運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向

8、的步驟 (1)首先弄清原磁場(chǎng)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(chǎng)的方向。 (3)由感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，利用安培定則判斷出感應(yīng)電流的方向。,1.如圖435所示，通電直導(dǎo)線L和平行 直導(dǎo)線放置的閉合導(dǎo)體框abcd，當(dāng)通電 導(dǎo)線L運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說法正確的是() A當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中 感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda B當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中 感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba C當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中 感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda D當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí)，導(dǎo)體框abcd中 感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba,圖435,解析：當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí)，閉

9、合導(dǎo)體框abcd中磁場(chǎng)減弱，磁通量減少，abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙磁通量的減少，由于導(dǎo)線L在abcd中磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，所以abcd中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)為垂直紙面向里，由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，選項(xiàng)A正確；當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí)，閉合電路abcd中磁場(chǎng)增強(qiáng)，磁通量增加，abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙磁通量的增加，可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)為垂直紙面向外，再由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，選項(xiàng)D正確。 答案：AD,例2 如圖436所示，光滑固 定的導(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(gè)閉合回路， 當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)

10、() Ap、q將互相靠攏 Bp、q將互相遠(yuǎn)離 C磁鐵的加速度仍為重力加速度g D磁鐵的加速度小于重力加速度g,圖436,思路點(diǎn)撥有兩種方法可以解答本題： (1)直接應(yīng)用楞次定律，根據(jù)楞次定律中的“阻礙”直接判斷出閉合回路面積的變化趨勢(shì)和導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) (2)首先判斷出感應(yīng)電流的方向，再利用左手定則判斷安培力的方向。 解析條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)，穿過閉合回路中的磁通量將增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)將阻礙這一磁通量的增加，具體表現(xiàn)應(yīng)為：使回路面積減小，延緩磁通量的增加；對(duì)磁鐵產(chǎn)生向上的磁場(chǎng)力，延緩磁鐵的下落。故選項(xiàng)A、D正確。 答案AD,借題發(fā)揮 發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，通過什么方式

11、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(duì)運(yùn)動(dòng)，也可能是通過改變線圈面積來阻礙原磁通量的變化，即：若原磁通量增加，則通過減小面積起到阻礙的作用；若原磁通量減小，則通過增大面積起到阻礙的作用。這種方法用來判斷“動(dòng)”的問題非常有效。,2(2012北京高考)物理課上，老師做了一 個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖138所 示，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和 電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置 于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套 環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接 好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師 演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)

12、的原因可 能是(),圖437,A線圈接在了直流電源上 B電源電壓過高 C所選線圈的匝數(shù)過多 D所用套環(huán)的材料與老師的不同 解析：無論實(shí)驗(yàn)用的是交流電還是直流電，閉合開關(guān)S瞬間，穿過套環(huán)的磁通量均增加，只要套環(huán)的材料是導(dǎo)體，套環(huán)中就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，套環(huán)就會(huì)跳起。如果套環(huán)是塑料材料做的，則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會(huì)受安培力作用而跳起。所以答案是D。 答案：D,例3如圖438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) (),圖438,AAB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳到B BAB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽到A CCD向左移動(dòng) DCD向右移動(dòng),解析由右手定則可判斷AB中感應(yīng)電流AB，CD中電流CD，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 借題發(fā)揮 對(duì)于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象，應(yīng)用右手定則判比斷比較方便；對(duì)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。,3.如圖439所示，平行導(dǎo)體滑軌 MM、NN水平放置，固定在豎直 向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?；€AB、CD 橫放其上靜止，形成一個(gè)閉合電路， 當(dāng)AB向右滑動(dòng)的瞬間，電路中