（新課標）2018-2019學年高考物理 主題三 電磁感應及其應用 3.1 電磁感應 3.1.3 第1課時 楞次定律課件 新人教版選修3-2.ppt

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3 1 3楞次定律第1課時楞次定律 一 楞次定律1 實驗探究根據(jù)如圖1甲 乙 丙 丁所示進行電路圖連接與實驗操作 并填好實驗現(xiàn)象 圖1 向下 向上 向下 向上 增加 增加 減少 減少 向上 向下 向下 向上 相反 相反 相同 相同 請根據(jù)上表所填內(nèi)容理解 甲 乙兩種情況下 磁通量都 感應電流的磁場方向與原磁場方向 丙 丁兩種情況下 磁通量都 感應電流的磁場方向與原磁場方向 2 楞次定律 1 內(nèi)容 感應電流具有這樣的方向 即感應電流的磁場總要阻礙 2 理解 當磁通量增加時 感應電流的磁場與原磁場方向 當磁通量減少時 感應電流的磁場與原磁場方向 即增 減 增加 相反 減少 相同 引起感應電流的 磁通量的變化 相反 相同 反 同 思考判斷 1 感應電流的磁場總是與引起感應電流的磁場方向相反 2 感應電流的磁場可能與引起感應電流的磁場方向相同 3 感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化 二 右手定則1 當導體做 運動時 可以用右手定則判斷感應電流的方向 右手定則 伸開右手 使拇指與其余四個手指 并且都與手掌在同一個平面內(nèi) 讓磁感線從 進入 并使拇指指向 的方向 這時四指所指的方向就是 的方向 2 當切割磁感線時四指的指向就是感應電流的方向 即感應電動勢的方向 注意等效電源 部感應電流方向 由 極指向 極 切割磁感線 垂直 掌心 導線運動 感應電流 內(nèi) 負 正 思維拓展 1 右手定則與楞次定律有什么關(guān)系 兩定律各在什么情況下使用較方便 2 什么情況下應用右手定則 什么情況下應用左手定則 答案 1 導體運動切割磁感線產(chǎn)生感應電流是磁通量變化引起感應電流的特例 所以右手定則是楞次定律的特例 楞次定律適用于所有電磁感應現(xiàn)象 對于磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象較方便 右手定則只適用于導體做切割磁感線運動的情況 2 因動而生電時用右手定則 因電而受力時用左手定則 楞次定律的理解和應用 1 因果關(guān)系閉合導體回路中原磁通量的變化是產(chǎn)生感應電流的原因 而感應電流的磁場的產(chǎn)生是感應電流存在的結(jié)果 即只有當閉合導體回路中的磁通量發(fā)生變化時 才會有感應電流的磁場出現(xiàn) 要點歸納 2 楞次定律中 阻礙 的含義 例1 關(guān)于楞次定律 下列說法正確的是 A 感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化B 閉合電路的一部分導體在磁場中運動時 必受磁場阻礙作用C 原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時 感應電流的磁場與原磁場同向D 感應電流的磁場總是跟原磁場反向 阻礙原磁場的變化 精典示例 解析感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化 選項A正確 閉合電路的一部分導體在磁場中平行磁感線運動時 不受磁場阻礙作用 選項B錯誤 原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時 感應電流的磁場與原磁場反向 選項C錯誤 當原磁場增強時感應電流的磁場跟原磁場反向 當原磁場減弱時感應電流的磁場跟原磁場同向 選項D錯誤 答案A 例2 多選 如圖2所示 閉合金屬圓環(huán)垂直于磁場方向放置在有界勻強磁場中 將它從勻強磁場中勻速拉出 以下各種說法正確的是 圖2A 向左拉出和向右拉出時 環(huán)中的感應電流方向相反B 向左或向右拉出時 環(huán)中感應電流方向都是沿順時針方向的C 向左或向右拉出時 環(huán)中感應電流方向都是沿逆時針方向的D 將圓環(huán)左右拉動 當環(huán)全部處在磁場中運動時 圓環(huán)中無感應電流 解析將金屬圓環(huán)不管從哪邊拉出磁場 穿過閉合圓環(huán)的磁通量都要減少 根據(jù)楞次定律可知 感應電流的磁場要阻礙原磁通量的減少 感應電流的磁場方向與原磁場方向相同 應用安培定則可以判斷出感應電流的方向是順時針方向的 選項B正確 A C錯誤 在圓環(huán)離開磁場前 穿過圓環(huán)的磁通量沒有改變 該種情況無感應電流 選項D正確 答案BD 應用楞次定律判斷感應電流方向的步驟 針對訓練1 小管同學為了探究感應電流的方向與什么因素有關(guān) 他把一靈敏電流計與一個線圈相連構(gòu)成閉合電路 然后將條形磁鐵插入或拔出線圈 如圖3所示 其中線圈中所標箭頭方向為感應電流方向 則下列判斷正確的是 圖3 A 甲圖磁鐵正在向下運動B 乙圖磁鐵正在向上運動C 丙圖磁鐵正在向上運動D 丁圖磁鐵正在向上運動解析根據(jù)線圈中感應電流的方向 由右手螺旋定則可知 甲和丙中的線圈上端為感應電流磁場的S極 乙和丁中的線圈上端為N極 由楞次定律的 阻礙 含義知 甲和丁圖中磁鐵正在向上運動 乙和丙圖中磁鐵正在向下運動 故選項A B C錯誤 D正確 答案D 右手定則的應用 1 適用范圍 閉合電路的部分導體切割磁感線產(chǎn)生感應電流方向的判斷 2 右手定則反映了磁場方向 導體運動方向和電流方向三者之間的相互垂直關(guān)系 1 大拇指的方向是導體相對磁場切割磁感線的運動方向 既可以是導體運動而磁場未動 也可以是導體未動而磁場運動 還可以是兩者以不同速度同時運動 2 四指指向電流方向 即為電動勢方向 切割磁感線的導體相當于電源 要點歸納 例3 下列圖中表示閉合電路中的一部分導體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景 導體ab上的感應電流方向為a b的是 精典示例 答案A 針對訓練2 如圖4所示 CDEF是一個矩形金屬框 當導體棒AB向右移動時 回路中會產(chǎn)生感應電流 則下列說法正確的是 圖4 答案B 1 楞次定律的應用 多選 如圖5所示 在豎直通電導線旁同一平面內(nèi)有矩形線圈abcd 則 圖5 答案BD 2 楞次定律的應用 如圖6所示 一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管 則電路中 圖6 答案C 3 右手定則的應用 多選 如圖7所示 豎直向下的勻強磁場中 有一個帶銅軸的銅盤 用銅刷把盤緣和軸連接 外接一電流表 當銅盤按圖示勻速轉(zhuǎn)動 則 解析沿銅盤半徑方向的 銅棒 切割磁感線 由右手定則可判定選項B D正確 答案BD 圖7 4 右手定則的應用 2018 萊州一中高二檢測 如圖8所示 同一平面內(nèi)的三條平行導線串有兩個電阻R和r 導體棒PQ與三條導線接觸良好 勻強磁場的方向垂直紙面向里 導體棒的電阻可忽略 當導體棒向左滑動時 下列說法正確的是 A 流過R的電流為由d到c 流過r的電流為由b到aB 流過R的電流為由c到d 流過r的電流為由b到aC 流過R的電流為由d到c 流過r的電流為由a到bD 流過R的電流為由c到d 流過r的電流為由a到b 圖8 解析根據(jù)磁場方向和導體棒的運動方向 用右手定則可以判斷出在導體棒PQ中產(chǎn)生的感應電動勢的方向由P指向Q 即導體棒下端電勢高 上端電勢低 所以在接入R的閉合電路中 電流由c流向d 在接入r的閉合電路中 電流由b流向a 選項B正確 答案B 5 楞次定律和右手定則的綜合應用 2017 全國卷 15 如圖9所示 在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌 導軌平面與磁場垂直 金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS 一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi) 線框與導軌共面 現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動 在運動開始的瞬間 關(guān)于感應電流的方向 下列說法正確的是 圖9 A PQRS中沿順時針方向 T中沿逆時針方向B PQRS中沿順時針方向 T中沿順時針方向C PQRS中沿逆時針方向 T中沿逆時針方向D PQRS中沿逆時針方向 T中沿順時針方向解析金屬桿PQ突然向右運動 由右手定則可知 PQRS中有沿逆時針方向的感應電流 穿過圓環(huán)形金屬線框T中的磁通量減小 由楞次定律可知 T中有沿順時針方向的感應電流 故選項D正確 A B C錯誤 答案D