（通用版）2018-2019版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 微型專題練1 楞次定律的應(yīng)用課件 新人教版選修3-2.ppt

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1、微型專題1楞次定律的應(yīng)用,第四章電磁感應(yīng),學(xué)習(xí)目標(biāo) 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.,內(nèi)容索引,,重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測 檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān),重點(diǎn)探究,一、楞次定律的重要結(jié)論,1.“增反減同”法 感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量(原磁場磁通量)的變化. (1)當(dāng)原磁場磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反. (2)當(dāng)原磁場磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同. 口訣記為“增反減同”.,例1如圖1所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在

2、紙內(nèi)，由圖中位置經(jīng)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(yīng)電流 A.沿abcda流動 B.沿dcbad流動 C.先沿abcda流動，后沿dcbad流動 D.先沿dcbad流動，后沿abcda流動,圖1,答案,解析,,解析由條形磁鐵的磁場分布可知，線圈在位置時穿過閉合線圈的磁通量最小，為零，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(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是abcda.,2.“來拒去留”法 由于磁場與導(dǎo)體的相對運(yùn)動產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與磁場間有力的作用，這種力的作用會“阻礙”相對運(yùn)動.口訣記為“來拒去

3、留”.,解析當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動時，穿過銅環(huán)的磁通量增加，為阻礙磁通量的增加，銅環(huán)遠(yuǎn)離磁鐵向右運(yùn)動，故選A.,例2如圖2所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動時，銅環(huán)的運(yùn)動情況是 A.向右擺動 B.向左擺動 C.靜止 D.無法判定,圖2,答案,解析,,3.“增縮減擴(kuò)”法 就閉合電路的面積而言，收縮或擴(kuò)張是為了阻礙穿過電路的原磁通量的變化.若穿過閉合電路的磁通量增加，面積有收縮趨勢；若穿過閉合電路的磁通量減少，面積有擴(kuò)張趨勢.口訣記為“增縮減擴(kuò)”. 說明：此法只適用于回路中只有一個方向的磁感線的情況.,例3如圖3所示，在載流直導(dǎo)線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)軌上有兩個

4、可自由滑動的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增大時，導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動情況是 A.一起向左運(yùn)動 B.一起向右運(yùn)動 C.ab和cd相向運(yùn)動，相互靠近 D.ab和cd相背運(yùn)動，相互遠(yuǎn)離,圖3,答案,解析,,解析由于在閉合回路abdc中，ab和cd電流方向相反，所以兩導(dǎo)體運(yùn)動方向一定相反，排除A、B； 當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增大時，穿過閉合回路的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流總是阻礙穿過回路的磁通量的變化，所以兩導(dǎo)體相互靠近，減小面積，達(dá)到阻礙磁通量增大的目的.故選C.,4.“增離減靠”法 當(dāng)磁場變化且線圈回路可移動時，由于磁場增強(qiáng)使得穿過線圈回路的磁通量增加，線圈將通過遠(yuǎn)離磁體來阻

5、礙磁通量增加；反之，由于磁場減弱使線圈中的磁通量減少時，線圈將靠近磁體來阻礙磁通量減少.口訣記為“增離減靠”.,例4如圖4所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行，當(dāng)開關(guān)S接通瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動情況是 A.同時向兩側(cè)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(fù) 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(fù)極未知，無法具體判斷,圖4,答案,解析,,解析開關(guān)S接通瞬間，小銅環(huán)中磁通量從無到有增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的增加，則兩環(huán)將同時向兩側(cè)推開.故A正確.,安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的適用

6、場合如下表.,二、“三定則一定律”的綜合應(yīng)用,綜合運(yùn)用這幾個規(guī)律的關(guān)鍵是分清各個規(guī)律的適用場合，不能混淆.,例5(多選)如圖5所示裝置中，cd桿光滑且原來靜止.當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動時，cd桿將向右移動(導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大),圖5,A.向右勻速運(yùn)動 B.向右加速運(yùn)動 C.向左加速運(yùn)動 D.向左減速運(yùn)動,答案,解析,,,解析ab桿向右勻速運(yùn)動，在ab桿中產(chǎn)生恒定的電流，該電流在線圈L1中產(chǎn)生恒定的磁場，在L2中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以cd桿不動，故A錯誤； ab桿向右加速運(yùn)動，根據(jù)右手定則，知在ab桿上產(chǎn)生增大的由a到b的電流，根據(jù)安培定則，在L1中產(chǎn)生方向向上且增強(qiáng)的磁場，該磁

7、場向下通過L2，由楞次定律，cd桿中的電流由c到d，根據(jù)左手定則，cd桿受到向右的安培力，向右運(yùn)動，故B正確； 同理可得C錯誤，D正確.,幾個規(guī)律的使用中，要抓住各個對應(yīng)的因果關(guān)系： 1.因電而生磁(IB)安培定則 2.因動而生電(v、BI)右手定則 3.因電而受力(I、BF安)左手定則,感應(yīng)電流的產(chǎn)生并不是創(chuàng)造了能量.導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流受到安培力作用，導(dǎo)體克服安培力做功從而實(shí)現(xiàn)其他形式的能向電能的轉(zhuǎn)化，所以楞次定律的“阻礙”是能量轉(zhuǎn)化和守恒的體現(xiàn).,三、能量的角度理解楞次定律,例6如圖6所示，銅質(zhì)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

8、確的是,圖6,A.金屬環(huán)在下落過程中的機(jī)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(jī)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,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(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)受到磁場力的作用，機(jī)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(chǎn)生的電能之和，B正確. 金屬環(huán)下落的過程中，機(jī)械能不停地轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，機(jī)械能一直減少，C錯誤. 當(dāng)金屬環(huán)下落到磁鐵中央位置時，無感應(yīng)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(dá)標(biāo)檢測,解析在接通電源的瞬間，

9、通過B環(huán)的電流從無到有，電流產(chǎn)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(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，感應(yīng)電流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(yuǎn)離B環(huán)，故A、C、D錯誤，B正確.,1.(楞次定律的重要結(jié)論)如圖7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,圖7,,答案,解析,1,2,3,4,5,解析根據(jù)楞次定律可知：當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直自由落下時，閉合鋁環(huán)內(nèi)的磁通量增大，因此鋁環(huán)面積應(yīng)有收縮的趨勢

10、，同時有遠(yuǎn)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.,2.(楞次定律的重要結(jié)論)如圖8所示，水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)中心軸線上方有一個條形磁鐵.當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直自由落下時，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(kuò)張趨勢，對桌面壓力減小 D.鋁環(huán)有擴(kuò)張趨勢，對桌面壓力增大,,答案,圖8,解析,1,2,3,4,5,解析開關(guān)S斷開時，線圈中無感應(yīng)電流，對磁鐵無阻礙作用，故磁鐵自由下落，ag；當(dāng)S閉合時，線圈中有感應(yīng)電流，對磁鐵有阻礙作用，故av2，故D正確.,3.(從能量角度理解楞次定律)

11、如圖9所示，條形磁鐵從高h(yuǎn)處自由下落，中途穿過一個固定的空心線圈，開關(guān)S斷開時，至落地用時t1，落地時速度為v1；S閉合時，至落地用時t2，落地時速度為v2.則它們的大小關(guān)系正確的是 A.t1t2，v1v2B.t1t2，v1v2 C.t1v2,答案,,圖9,解析,1,2,3,4,5,4.(楞次定律的重要結(jié)論)(多選)如圖10所示，閉合圓形金屬環(huán)豎直固定，光滑水平導(dǎo)軌穿過圓環(huán)，條形磁鐵沿導(dǎo)軌以初速度v0向圓環(huán)運(yùn)動，其軸線穿過圓環(huán)圓心，與環(huán)面垂直，則磁鐵在穿過圓環(huán)的整個過程中，下列說法正確的是 A.磁鐵靠近圓環(huán)的過程中，做加速運(yùn)動 B.磁鐵靠近圓環(huán)的過程中，做減速運(yùn)動 C.磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)的過程中，做

12、加速運(yùn)動 D.磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)的過程中，做減速運(yùn)動,答案,,圖10,,1,2,3,4,5,5.(“三定則一定律”的綜合應(yīng)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(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動時，MN在磁場力的作用下向右運(yùn)動，則PQ所做的運(yùn)動可能是(導(dǎo)體切割磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大) A.向右加速運(yùn)動 B.向左加速運(yùn)動 C.向右減速運(yùn)動 D.向左減速運(yùn)動,答案,,圖11,解析,,1,2,3,4,5,解析當(dāng)PQ向右運(yùn)動時，用右手定則可判定PQ中感應(yīng)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(yùn)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(yīng)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(yùn)動，選項A錯誤； 若PQ向右減速運(yùn)動，流過MN的感應(yīng)電流方向、MN所受的安培力的方向均將反向，MN向右運(yùn)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,