《高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 習(xí)題課 楞次定律的應(yīng)用課件 新人教版選修32》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 習(xí)題課 楞次定律的應(yīng)用課件 新人教版選修32(26頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第四章電磁感應(yīng)1.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)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.目標(biāo)定位二、楞次定律的拓展應(yīng)用三、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的區(qū)別欄目索引一、楞次定律的基本應(yīng)用對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾 一、楞次定律的基本應(yīng)用n知識(shí)梳理1.楞次定律感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要 引起感應(yīng)電流的磁通量的 .2.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟(1)明確所研究的 ,判斷 的方向;(2)判斷閉合電路內(nèi)原磁場(chǎng)的磁通量的 ;(3)由 判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向;(4)由 根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向,判斷出感應(yīng)電流的方向.答案安培定則阻礙變化閉合電路原磁場(chǎng)變化情況楞
2、次定律n典例精析例例1如圖1所示,一水平放置的矩形閉合線框abcd在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),由圖中位置經(jīng)過(guò)位置到位置,位置和位置都很接近位置,這個(gè)過(guò)程中線框的感應(yīng)電流()A.沿abcd流動(dòng)B.沿dcba流動(dòng)C.先沿abcd流動(dòng),后沿dcba流動(dòng)D.先沿dcba流動(dòng),后沿abcd流動(dòng)返回解析答案總結(jié)提升圖1總結(jié)提升解析解析由條形磁鐵的磁場(chǎng)可知,線框在位置時(shí)穿過(guò)閉合線框的磁通量最少,為零,線框從位置到位置,從下向上穿過(guò)線框的磁通量在減少,線框從位置到位置,從上向下穿過(guò)線框的磁通量在增加,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是abcd.答案答案A返回總結(jié)提升感應(yīng)電流的磁
3、場(chǎng), 總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量(原磁場(chǎng)磁通量)的變化.(1)當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反.(2)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)方向相同.口訣記為“增反減同”. 二、楞次定律的拓展應(yīng)用n典例精析例例2如圖2所示,當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()圖2A.向右擺動(dòng) B.向左擺動(dòng)C.靜止 D.無(wú)法判定解析答案總結(jié)提升總結(jié)提升解析解析本題可用兩種方法來(lái)解決:方法1:畫(huà)出磁鐵的磁感線分布,如圖甲所示,當(dāng)磁鐵向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)銅環(huán)的磁通量增加,由楞次定律判斷出銅環(huán)中的感應(yīng)電流方向如圖甲所示.分析銅環(huán)受安培力作用而運(yùn)動(dòng)時(shí),可把銅環(huán)中的電流等效為多段直線
4、電流元.取上、下兩小段電流元作為研究對(duì)象.由左手定則確定兩段電流元的受力,由此可推斷出整個(gè)銅環(huán)所受合力向右,則A選項(xiàng)正確.方法2(等效法):磁鐵向右運(yùn)動(dòng),使銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流可等效為圖乙所示的條形磁鐵,兩磁鐵有排斥作用,故A正確.答案答案A總結(jié)提升導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電流的導(dǎo)體受到磁場(chǎng)的安培力,這個(gè)安培力會(huì)“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng),口訣記為“來(lái)拒去留”.例例3如圖3所示,在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B,導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi),在導(dǎo)軌上有兩可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí),導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是()A.一起向左運(yùn)動(dòng)B.一起向
5、右運(yùn)動(dòng)C.ab和cd相向運(yùn)動(dòng),相互靠近D.ab和cd相背運(yùn)動(dòng),相互遠(yuǎn)離圖3解析答案總結(jié)提升解析解析由于ab和cd電流方向相反,所以兩導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向一定相反,排除選項(xiàng)A、B;當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí),穿過(guò)閉合回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流總是阻礙穿過(guò)回路磁通量的變化,所以兩導(dǎo)體相互靠近,減小面積,達(dá)到阻礙磁通量增加的目的,故選C.答案答案C總結(jié)提升總結(jié)提升當(dāng)閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí),閉合電路的各部分導(dǎo)體就會(huì)受到安培力作用,會(huì)使閉合電路的面積有變化(或有變化趨勢(shì)).(1)若原磁通量增加,則通過(guò)減小有效面積起到阻礙的作用.(2)若原磁通量減少,則通過(guò)增大有效面積起到阻礙的作用.口訣記
6、為“增縮減擴(kuò)”.溫馨提示:本方法適用于磁感線單方向穿過(guò)閉合回路的情況.返回解析答案例例4一長(zhǎng)直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無(wú)摩擦移動(dòng),M連接在如圖4所示的電路中,其中R為滑動(dòng)變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開(kāi)關(guān),下列情況中,可觀測(cè)到N向左運(yùn)動(dòng)的是()A.在S斷開(kāi)的情況下,S向a閉合的瞬間B.在S斷開(kāi)的情況下,S向b閉合的瞬間C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑片向c端移動(dòng)時(shí)D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑片向d端移動(dòng)時(shí)總結(jié)提升圖4解析解析金屬環(huán)N向左運(yùn)動(dòng),說(shuō)明穿過(guò)N的磁通量在減少,說(shuō)明線圈M中的電流在減少,只有選
7、項(xiàng)C符合.答案答案C總結(jié)提升返回總結(jié)提升發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),通過(guò)什么方式來(lái)“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),也可能是改變線圈的有效面積,還可能是通過(guò)遠(yuǎn)離或靠近變化的磁場(chǎng)源來(lái)阻礙原磁通量的變化,即:(1)若原磁通量增加,則通過(guò)遠(yuǎn)離磁場(chǎng)源起到阻礙的作用.(2)若原磁通量減少,則通過(guò)靠近磁場(chǎng)源起到阻礙的作用.口訣記為“增離減靠”. 三、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的區(qū)別n典例精析例例5如圖5所示裝置中,cd桿光滑且原來(lái)靜止.當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿將向右移動(dòng)(導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大,感應(yīng)電流越大)()圖5A.向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng)C.向左
8、加速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng)返回解析答案總結(jié)提升解析解析ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),ab中感應(yīng)電流恒定,L1中磁通量不變,穿過(guò)L2的磁通量不變,L2中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,cd桿保持靜止,A不正確;ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),L2中的磁通量向下增加,由楞次定律知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上,故通過(guò)cd的電流方向向下,cd向右移動(dòng),B正確;同理可得C錯(cuò)誤,D正確.答案答案BD總結(jié)提升圖5總結(jié)提升返回右手定則是楞次定律的特殊情況:楞次定律的研究對(duì)象為整個(gè)閉合導(dǎo)體回路,適用于磁通量變化引起感應(yīng)電流的所有情況.右手定則的研究對(duì)象為閉合導(dǎo)體回路的一部分,僅適用于一段導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng).(2)區(qū)別安培定則、左手定則、右
9、手定則的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系:因電而生磁(IB)安培定則.(判斷電流周圍磁感線的方向)因動(dòng)而生電(v、BI感)右手定則.(導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流)因電而受力(I、BF安)左手定則.(磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力) 對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾解析答案1.(楞次定律的基本應(yīng)用)如圖6所示,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(kāi)始下落,磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)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(shuō)法正確的是()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)針圖6解析解析取導(dǎo)體圓環(huán)為研究對(duì)象,磁鐵下落過(guò)程中原磁場(chǎng)方向是向上的,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量先
10、增加后減少,由楞次定律可判斷出選項(xiàng)C正確.C解析答案2.(楞次定律的拓展應(yīng)用)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(qiáng)磁鐵,現(xiàn)將甲、乙、丙移至相同高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過(guò)程中不翻轉(zhuǎn)),則以下說(shuō)法正確的是()A.三者同時(shí)落地B.甲、乙同時(shí)落地,丙后落地C.甲、丙同時(shí)落地,乙后落地D.乙、丙同時(shí)落地,甲后落地圖7解析解析在下落過(guò)程中,閉合銅線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,由“來(lái)拒去留”可知,答案選D.D3.(楞次定律的拓展應(yīng)用)如圖8所示,一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方,直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi),當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí),彈性
11、圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長(zhǎng)度l將()A.S增大,l變長(zhǎng)B.S減小,l變短C.S增大,l變短 D.S減小,l變長(zhǎng)圖8解析解析當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí),穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量增加,金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流.根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流要阻礙磁通量的增加:一是用縮小面積的方式進(jìn)行阻礙;二是用遠(yuǎn)離通電直導(dǎo)線的方式進(jìn)行阻礙,故D正確.D解析答案4.(楞次定律的拓展應(yīng)用)(多選)如圖9所示是某電磁沖擊鉆的原理圖,若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng),則可能是()A.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間B.開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)的瞬間C.開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的,滑動(dòng)變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)D.開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的,滑動(dòng)變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)圖9解析答案解析
12、解析當(dāng)開(kāi)關(guān)突然閉合時(shí),左線圈上有了電流,產(chǎn)生磁場(chǎng),而對(duì)于右線圈來(lái)說(shuō),磁通量增加,產(chǎn)生感應(yīng)電流,使鉆頭M向右運(yùn)動(dòng),故A項(xiàng)正確;當(dāng)開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的時(shí),只有左側(cè)線圈電流增大才會(huì)導(dǎo)致鉆頭M向右運(yùn)動(dòng),故C項(xiàng)正確.AC5.(“一定律三定則”的綜合應(yīng)用)如圖10所示,導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,當(dāng)導(dǎo)體棒MN在導(dǎo)軌上水平向右加速滑動(dòng)時(shí),正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中(導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大,感應(yīng)電流越大)()A.有感應(yīng)電流,且B被A吸引B.無(wú)感應(yīng)電流C.可能有,也可能沒(méi)有感應(yīng)電流D.有感應(yīng)電流,且B被A排斥圖10返回解析答案返回解析解析MN向右加速滑動(dòng),根據(jù)右手定則,MN中的電流方向從NM,且大小在逐漸變大,根據(jù)安培定則知,電磁鐵A的磁場(chǎng)方向水平向左,且大小逐漸增強(qiáng),根據(jù)楞次定律知,B環(huán)中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向右,B被A排斥.D正確,A、B、C錯(cuò)誤.答案答案D