《（通用版）2018-2019版高中物理 第1章 電磁感應與現代生活 微型專題1 楞次定律的應用課件 滬科版選修3-2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（通用版）2018-2019版高中物理 第1章 電磁感應與現代生活 微型專題1 楞次定律的應用課件 滬科版選修3-2.ppt（29頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、微型專題1楞次定律的應用,第1章電磁感應與現代生活,目標定位 1.學習應用楞次定律的推論判斷感應電流的方向. 2.理解安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律的區(qū)別.,內容索引,,知識探究 新知探究 點點落實,達標檢測 當堂檢測 鞏固反饋,知識探究,感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量(原磁場磁通量)的變化. (1)當原磁場磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反； (2)當原磁場磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同. 口訣記為“增反減同”. 注意：本方法適用于磁感線單方向穿過閉合回路的情況.,一、“增反減同”法,例1如圖1所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細長磁
2、鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外、ad邊在紙內，由圖中位置經過位置到位置，位置和位置都很接近位置，這個過程中線圈的感應電流 A.沿abcd流動 B.沿dcba流動 C.先沿abcd流動，后沿dcba流動 D.先沿dcba流動，后沿abcd流動,,答案,解析,圖1,解析由條形磁鐵的磁場可知，線圈在位置時穿過閉合線圈的磁通量最小，為零.由于位置和位置都很接近位置，則線圈從位置到位置，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，根據楞次定律可知感應電流的方向是abcd.,導體與磁場相對運動產生電磁感應現象時，產生的感應電流與磁場間有力的作用，這種力的作用會
3、“阻礙”相對運動，口訣記為“來拒去留”. 例2如圖2所示，當磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是 A.向右擺動B.向左擺動 C.靜止D.無法判定,答案,二、“來拒去留”法,圖2,,解析,解析本題可由兩種方法來解決： 方法1：畫出磁鐵的磁感線分布，如圖甲所示，當磁鐵向銅環(huán)運動時，穿過銅環(huán)的磁通量增加，由楞次定律判斷出銅環(huán)中的感應電流方向如圖甲所示.分析銅環(huán)受安培力作用而運動時，可把銅環(huán)中的電流等效為多段直線電流元.取上、下兩小段電流元作為研究對象，由左手定則確定兩段電流元的受力，由此可推斷出整個銅環(huán)所受合力向右，故A正確.,甲,方法2(等效法)：磁鐵向右運動，使銅環(huán)產生的感應電流可等效為圖乙
4、所示的條形磁鐵，兩磁鐵有排斥作用，故A正確.,乙,當閉合電路中有感應電流產生時，電路的各部分導線就會受到安培力作用，會使電路的面積有變化(或有變化趨勢). (1)若原磁通量增加，則通過減小有效面積起到阻礙的作用. (2)若原磁通量減小，則通過增大有效面積起到阻礙的作用. 口訣記為“增縮減擴”. 注意：本方法適用于磁感線單方向穿過閉合回路的情況.,三、“增縮減擴”法,例3如圖3所示，在載流直導線旁固定有兩平行光滑金屬導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面內，在導軌上有兩可自由滑動的導體ab和cd.當載流直導線中的電流逐漸增強時，導體ab和cd的運動情況是 A.一起向左運動 B.一起向右運動
5、C.ab和cd相向運動，相互靠近 D.ab和cd相背運動，相互遠離,答案,解析,圖3,,解析由于在閉合回路abcd中，ab和cd電流方向相反，所以兩導體運動方向一定相反，排除A、B； 當載流直導線中的電流逐漸增強時，穿過閉合回路的磁通量增大，根據楞次定律，感應電流總是阻礙穿過回路磁通量的變化，所以兩導體相互靠近，減小面積，達到阻礙磁通量增大的目的，故選C.,發(fā)生電磁感應現象時，通過什么方式來“阻礙”原磁通量的變化要根據具體情況而定.可能是阻礙導體的相對運動，也可能是改變線圈的有效面積，還可能是通過遠離或靠近變化的磁場源來阻礙原磁通量的變化.即：(1)若原磁通量增加，則通過遠離磁場源起到阻礙的作
6、用.(2)若原磁通量減小，則通過靠近磁場源起到阻礙的作用. 口訣記為“增離減靠”.,四、“增離減靠”法,解析開關S接通瞬間，小銅環(huán)中磁通量從無到有增加，根據楞次定律，感應電流的磁場要阻礙磁通量的增加，則兩環(huán)將同時向兩側運動，故A正確.,例4如圖4所示，通電螺線管兩側各懸掛一個小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管橫截面平行，當開關S接通瞬間，兩銅環(huán)的運動情況是 A.同時向兩側推開 B.同時向螺線管靠攏 C.一個被推開，一個被吸引，但因電源正負極未知， 無法具體判斷 D.同時被推開或同時向螺線管靠攏，但因電源正負極未知，無法具體判斷,,圖4,答案,,解析,1.右手定則是楞次定律的特殊情況 (1)楞次定律的研
7、究對象為整個閉合導體回路，適用于磁通量變化引起感應電流的各種情況. (2)右手定則的研究對象為閉合導體回路的一部分，適用于一段導體在磁場中做切割磁感線運動. 2.區(qū)別安培定則、左手定則、右手定則的關鍵是抓住因果關系 (1)因電而生磁(IB)安培定則.(判斷電流周圍磁感線的方向) (2)因動而生電(v、BI感)右手定則.(導體切割磁感線產生感應電流) (3)因電而受力(I、BF安)左手定則.(磁場對電流有作用力),五、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的區(qū)別運用,例5(多選)如圖5所示裝置中，cd桿光滑且原來靜止.當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動(導體棒切割磁感線速度越大，感應電流
8、越大) A.向右勻速運動 B.向右加速運動 C.向左加速運動 D.向左減速運動,,圖5,答案,,解析,,解析ab桿向右勻速運動，在ab桿中產生恒定的電流，該電流在線圈L1中產生恒定的磁場，在L2中不產生感應電流，所以cd桿不動，故A錯誤； ab桿向右加速運動，根據右手定則，知在ab桿上產生增大的由a到b的電流，根據安培定則，在L1中產生方向向上且增強的磁場，該磁場向下通過L2，由楞次定律，cd桿中產生c到d的電流，根據左手定則，cd桿受到向右的安培力，向右運動，故B正確； 同理可得C錯誤，D正確.,感應電流的產生并不是創(chuàng)造了能量.導體做切割磁感線運動時，產生感應電流，感應電流受到安培力作用，
9、導體克服安培力做功從而實現其他形式的能向電能的轉化，所以楞次定律的“阻礙”是能量轉化和守恒的體現.,六、從能量的角度理解楞次定律,例6如圖6所示，銅質金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始水平下落，在下落過程中，下列判斷正確的是 A.金屬環(huán)在下落過程中的機械能守恒 B.金屬環(huán)在下落過程中動能的增加量小于其重力勢能的減少量 C.金屬環(huán)的機械能先減小后增大 D.磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力,圖6,答案,,解析,解析金屬環(huán)在下落過程中，磁通量發(fā)生變化產生感應電流，金屬環(huán)受到磁場力的作用，機械能不守恒，A錯誤. 由能量守恒，金屬環(huán)重力勢能的減少量等于其動能的增加量和在金屬環(huán)中產生的電能之和，B正確
10、. 金屬環(huán)下落的過程中，機械能不停地轉變?yōu)殡娔?，機械能一直減少，C錯誤. 當金屬環(huán)下落到磁鐵中央位置時，無感應電流，環(huán)和磁鐵間無作用力，磁鐵對桌面的壓力大小等于磁鐵的重力，D錯誤.,達標檢測,1.(“來拒去留”法)如圖7所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強磁鐵，現將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時釋放(各線框下落過程中始終水平不翻轉)，則以下說法正確的是 A.三者同時落地 B.甲、乙同時落地，丙后落地 C.甲、丙同時落地，乙后落地 D.乙、丙同時落地，甲后落地,答案,1,2,3,4,圖7,,解析在下落過程中，閉合銅線框中產生感應電流.由“來拒去留
11、”可知，答案選D.,解析,5,2.(“增縮減擴”法及“來拒去留”法)如圖8所示，水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)軸線上方有一個條形磁鐵.當條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時，下列判斷正確的是 A.鋁環(huán)有收縮趨勢，對桌面壓力減小 B.鋁環(huán)有收縮趨勢，對桌面壓力增大 C.鋁環(huán)有擴張趨勢，對桌面壓力減小 D.鋁環(huán)有擴張趨勢，對桌面壓力增大,答案,解析,1,2,3,4,圖8,,5,解析根據楞次定律可知：當條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時，閉合鋁環(huán)內的磁通量增大，因此鋁環(huán)面積應有收縮的趨勢，同時有遠離磁鐵的趨勢，故增大了和桌面的擠壓程度，從而使鋁環(huán)對桌面壓力增大，故B項正確.,1,2,3,4,5,3.(
12、楞次定律的重要結論)如圖9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被吸引,答案,1,2,3,4,圖9,解析,,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)產生感應電流，由楞次定律可知，感應電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化，為了阻礙原磁通量的增加，A、C兩環(huán)都被B環(huán)排斥而遠離B環(huán)，故A、C、D錯誤，B正確.,5,4.(“增離減靠”法)(多選)如圖10是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現鉆頭M向右運動，則可能是
13、A.開關S閉合瞬間 B.開關S由閉合到斷開的瞬間 C.開關S已經是閉合的，滑動變阻器滑片P向左迅速滑動 D.開關S已經是閉合的，滑動變阻器滑片P向右迅速滑動,解析,1,2,3,4,圖10,答案,,,解析當開關突然閉合時，左線圈上有了電流，產生磁場，而對于右線圈來說，磁通量增加，產生感應電流，使鉆頭M向右運動，故A項正確； 當開關S已經閉合時，只有左側線圈電流增大才會導致鉆頭M向右運動，故C項正確.,5,5.(安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的區(qū)別運用)(多選)如圖11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PQ在外力的作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是 A.向右加速運動B.向左加速運動 C.向右減速運動D.向左減速運動,解析,1,2,3,4,圖11,答案,,,,5,解析當PQ向右運動時，用右手定則可判定PQ中感應電流的方向是由QP，由安培定則可知穿過L1的磁場方向是自下而上的；若PQ向右加速運動，則穿過L1的磁通量增加，用楞次定律可以判斷流過MN的感應電流是從NM的，用左手定則可判定MN受到向左的安培力，將向左運動，可見選項A錯誤； 若PQ向右減速運動，流過MN的感應電流方向、MN所受的安培力的方向均將反向，MN向右運動，所以選項C正確； 同理可判斷選項B正確，選項D錯誤.,1,2,3,4,,5,
（通用版）2018-2019版高中物理 第1章 電磁感應與現代生活 微型專題1 楞次定律的應用課件 滬科版選修3-2.ppt
