高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 微型專(zhuān)題1 楞次定律的應(yīng)用課件 滬科選修32

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1、微型專(zhuān)題1 楞次定律的應(yīng)用 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 目標(biāo)定位 1.學(xué)習(xí)應(yīng)用楞次定律的推論判斷感應(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 知識(shí)探究 新知探究 點(diǎn)點(diǎn)落實(shí) 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 當(dāng)堂檢測(cè) 鞏固反饋 知識(shí)探究 感應(yīng)電流的磁場(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)方向與原磁場(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”. 注意：注意：本方法適用于磁感線單方向穿過(guò)閉合回路的情況. 一、“增反減同”法 例例1 如圖1所示，一水平放臵的矩形閉合線圈ab

2、cd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)，由圖中位臵經(jīng)過(guò)位臵到位臵，位臵和位臵都很接近位臵，這個(gè)過(guò)程中線圈的感應(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) 答案 解析 圖1 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)電流與磁場(chǎng)間有力的作用，這種力的作用會(huì)“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)，口訣記為“來(lái)拒去留”. 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 A.向右擺動(dòng) B.向左擺動(dòng) C.靜止 D.無(wú)法判定 答案 二、“來(lái)拒去留”法 圖2 解析 當(dāng)閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí)，電路的各部

3、分導(dǎo)線就會(huì)受到安培力作用，會(huì)使電路的面積有變化(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)若原磁通量減小，則通過(guò)增大有效面積起到阻礙的作用. 口訣記為“增縮減擴(kuò)”. 注意：注意：本方法適用于磁感線單方向穿過(guò)閉合回路的情況. 三、“增縮減擴(kuò)”法 例例3 如圖3所示，在載流直導(dǎo)線旁固定有兩平行光滑金屬導(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 答案 解析

4、圖3 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)若原磁通量減小，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”. 四、“增離減靠”法 解析解析 開(kāi)關(guān)S接通瞬間，小銅環(huán)中磁通量從無(wú)到有增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的增加，則兩環(huán)將同時(shí)向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，故A正確. 例例4 如圖4所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管橫截面平行，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情

5、況是 A.同時(shí)向兩側(cè)推開(kāi) B.同時(shí)向螺線管靠攏 C.一個(gè)被推開(kāi)，一個(gè)被吸引，但因電源正負(fù)極未知， 無(wú)法具體判斷 D.同時(shí)被推開(kāi)或同時(shí)向螺線管靠攏，但因電源正負(fù)極未知，無(wú)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右手定則是楞次定律的特殊情況 (1)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)電流的各種情況. (2)右手定則的研究對(duì)象為閉合導(dǎo)體回路的一部分，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)別安培定則區(qū)別安培定則、左手定則左手定則、右手定則的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系右手定則的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系 (1)因電而生磁(IB)安培定則.(判斷電流周?chē)鸥芯€的方

6、向) (2)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) (3)因電而受力(I、BF安)左手定則.(磁場(chǎng)對(duì)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(yùn)用 例例5 (多選)如圖5所示裝臵中，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) A.向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng) C.向左加速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng) 圖5 答案 解析 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(dòng)時(shí)，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

7、量轉(zhuǎn)化和守恒的體現(xiàn). 六、從能量的角度理解楞次定律 例例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(kāi)始水平下落，在下落過(guò)程中，下列判斷正確的是 A.金屬環(huán)在下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒 B.金屬環(huán)在下落過(guò)程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)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(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力 圖6 答案 解析 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1.(“來(lái)拒去留來(lái)拒去留”法法)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，它們的正下方都放臵一薄強(qiáng)磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過(guò)程中始終水平不翻轉(zhuǎn))，則以下說(shuō)法正確的是 A.三者同時(shí)落地 B.甲、乙

8、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 答案 1 2 3 4 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. 解析 5 2.(“增縮減擴(kuò)增縮減擴(kuò)”法及法及“來(lái)拒去留來(lái)拒去留”法法)如圖8所示，水平桌面上放有一個(gè)閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)軸線上方有一個(gè)條形磁鐵.當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是 A.鋁環(huán)有收縮趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力減小 B.鋁環(huán)有收縮趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力增大 C.鋁環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力減小 D.鋁環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力增大 答案 解析 1 2 3 4 圖8 5 3.(楞次定律的重要結(jié)論楞次定律的

9、重要結(jié)論)如圖9所示，水平放臵的光滑桿上套有A、B、C三個(gè)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 解析解析 在接通電源的瞬間，通過(guò)B環(huán)的電流從無(wú)到有，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)從無(wú)到有，穿過(guò)A、C兩環(huán)的磁通量從無(wú)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)電流的磁場(chǎng)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(cuò)誤，B正確. 5 4.(“增離減靠增離減靠”法法)(多選)如圖10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

10、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) 解析 1 2 3 4 圖10 答案 解析解析 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)閉合時(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. 5 5.(安培定則安培定則、左手定則左手定則、右手定則右手定則、楞次定律的區(qū)別楞次定律的區(qū)別運(yùn)用運(yùn)用)(多選)如圖11所示，水平放臵的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是 A.向右加速運(yùn)動(dòng) B.向左加速運(yùn)動(dòng) C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng) 解析 1 2 3 4 圖11 答案 5