高中物理第四章電磁感應(yīng)3楞次定律課件新人教版選修3_2

3楞次定律 第四章電磁感應(yīng) 1 理解楞次定律的內(nèi)容 并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向 2 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究 感受楞次定律的實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)過(guò)程 培養(yǎng)觀察實(shí)驗(yàn) 分析 歸納 總結(jié)物理規(guī)律的能力 3 掌握右手定則 并理解右手定則實(shí)際上是楞次定律的一種表現(xiàn)形式 目標(biāo)定位 二 楞次定律 三 右手定則 欄目索引 一 探究感應(yīng)電流的方向 對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾 一 探究感應(yīng)電流的方向 知識(shí)梳理 1 實(shí)驗(yàn)探究將螺線管與電流表組成閉合回路 分別將N極 S極插入 抽出線圈 如圖1所示 記錄感應(yīng)電流方向如下 圖1 答案 2 分析 向下 向下 向上 向上 增大 減小 增大 減小 逆時(shí)針 順時(shí)針 順時(shí)針 逆時(shí)針 向上 向下 向下 向上 相反 相同 相反 相同 深度思考 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向 是相同還是相反 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)起到什么作用 答案當(dāng)磁通量增加時(shí) 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反 當(dāng)磁通量減少時(shí) 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變化 答案 典例精析 例1如圖2所示 是 研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象 的實(shí)驗(yàn)裝置 圖2 解析補(bǔ)充的實(shí)物電路如圖所示 解析答案 1 將實(shí)物電路中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)充完整 答案見(jiàn)解析圖 解析已知閉合開(kāi)關(guān)瞬間 線圈L2中的磁通量增加 產(chǎn)生的感應(yīng)電流使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn) 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后 將線圈L1迅速插入線圈L2中時(shí) 線圈L2中的磁通量增加 由已知條件可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流也應(yīng)使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn) 2 如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下 那么閉合開(kāi)關(guān)后 將線圈L1迅速插入線圈L2中 靈敏電流計(jì)的指針將 偏轉(zhuǎn) 選填 向左 向右 或 不 3 線圈L1插入線圈L2后 將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右移動(dòng)時(shí) 靈敏電流計(jì)的指針將 偏轉(zhuǎn) 選填 向左 向右 或 不 向右 向左 返回 解析答案 溫馨提示 解析滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右移動(dòng) 線圈L1中的電流變小 線圈L2中的磁場(chǎng)方向不變 磁通量減少 則靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn) 返回 溫馨提示 在 研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象 的實(shí)驗(yàn)中 用線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)模擬條形磁鐵的磁場(chǎng) 要注意三點(diǎn) 1 線圈L2與靈敏電流計(jì)直接相連 了解靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系 2 明確線圈L1中電流的變化 3 明確線圈L2中磁通量的變化及磁場(chǎng)方向 二 楞次定律 答案 知識(shí)梳理 1 楞次定律 1 內(nèi)容 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 2 簡(jiǎn)化表述 相同 3 適用情況 所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象 磁通量的變化 阻礙 相反 2 楞次定律的理解 1 因果關(guān)系 磁通量發(fā)生變化是原因 產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果 原因產(chǎn)生結(jié)果 結(jié)果又反過(guò)來(lái)影響原因 2 楞次定律中 阻礙 的含義 感應(yīng)電流的磁通量阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng) 原磁場(chǎng) 的磁通量的變化 當(dāng)磁通量增加時(shí) 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相反 當(dāng)磁通量減少時(shí) 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相同 即 增反減同 阻礙并不是阻止 只是延緩了磁通量的變化 這種變化將繼續(xù)進(jìn)行 答案 深度思考 1 阻礙 是否意味著 相反 答案 阻礙 并不意味著 相反 當(dāng)磁通量減少時(shí) 阻礙 意味著 相同 2 阻礙 與 阻止 的意思相同嗎 答案不相同 阻礙 不是 阻止 二者之間的程度不同 阻礙是使事情不能順利發(fā)展 但還是向原來(lái)的方向發(fā)展了 阻止是使事情停止 不再向原來(lái)的方向發(fā)展了 典例精析 例2關(guān)于楞次定律 下列說(shuō)法中正確的是 A 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的增強(qiáng)B 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的減弱C 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是和原磁場(chǎng)方向相反D 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化 解析楞次定律的內(nèi)容 感應(yīng)電流具有這樣的方向 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 故選D D 解析答案 返回 解析答案 例3下列各圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖 豎直放置的線圈固定不動(dòng) 將磁鐵從線圈上方插入或抽出 由線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性 磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況 其中正確的是 總結(jié)提升 解析根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向 以C選項(xiàng)為例 當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí) 1 閉合線圈中的原磁場(chǎng)的方向 向上 2 穿過(guò)閉合線圈的磁通量的變化 增加 3 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向 向下 4 利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向 與圖中箭頭方向相同 線圈的上端為S極 磁鐵與線圈相互排斥 運(yùn)用以上分析方法可知 C D正確 答案CD 總結(jié)提升 返回 總結(jié)提升 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟 三 右手定則 知識(shí)梳理 1 當(dāng)導(dǎo)體做運(yùn)動(dòng)時(shí) 可以用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向 右手定則 伸開(kāi)右手 使拇指與其余四個(gè)手指垂直 并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi) 讓磁感線從進(jìn)入 并使指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向 這時(shí)所指的方向就是感應(yīng)電流的方向 2 當(dāng)切割磁感線時(shí)四指的指向就是感應(yīng)電流的方向 即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向 注意等效電源部感應(yīng)電流方向由極指向極 答案 正 切割磁感線 掌心 拇指 四指 內(nèi) 負(fù) 深度思考 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 答案導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量變化引起感應(yīng)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(yīng)現(xiàn)象 對(duì)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便 右手定則只適用于導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況 答案 2 什么情況下應(yīng)用右手定則 什么情況下應(yīng)用左手定則 答案因動(dòng)而生電時(shí)用右手定則 因電而受力時(shí)用左手定則 返回 解析答案 總結(jié)提升 典例精析 例4下圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景 其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是 解析由右手定則判知 A中感應(yīng)電流方向?yàn)閍 b B C D中均為b a A 總結(jié)提升 返回 閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí) 應(yīng)用右手定則比較方便 對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾 1 2 3 4 解析答案 1 楞次定律的應(yīng)用 電阻R 電容C與一線圈連成閉合回路 條形磁鐵靜止于線圈的正上方 N極朝下 如圖3所示 現(xiàn)使磁鐵開(kāi)始自由下落 在N極接近線圈上端的過(guò)程中 流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是 A 從a到b 上極板帶正電B 從a到b 下極板帶正電C 從b到a 上極板帶正電D 從b到a 下極板帶正電 圖3 1 2 3 4 解析穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向向下 磁鐵接近時(shí) 線圈中磁通量增加 由楞次定律知 產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上 由安培定則可知 流過(guò)R的電流方向是從a到b a電勢(shì)高于b 對(duì)電容器充電 故電容器下極板帶正電 B正確 答案B 1 2 3 4 解析答案 2 楞次定律的應(yīng)用 多選 如圖4所示 通電直導(dǎo)線L和平行直導(dǎo)線放置的閉合導(dǎo)體框abcd 當(dāng)通電導(dǎo)線L運(yùn)動(dòng)時(shí) 以下說(shuō)法正確的是 A 當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí) 導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda 圖4 B 當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí) 導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaC 當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí) 導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaD 當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí) 導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba 1 2 3 4 解析當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí) 閉合導(dǎo)體框abcd中磁場(chǎng)減弱 磁通量減少 abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙磁通量的減少 由于導(dǎo)線L在abcd中磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 所以abcd中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)為垂直紙面向里 由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda 選項(xiàng)A正確 當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí) 閉合電路abcd中磁場(chǎng)增強(qiáng) 磁通量增加 abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙磁通量的增加 可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)為垂直紙面向外 再由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba 選項(xiàng)D正確 答案AD 1 2 3 4 3 右手定則的應(yīng)用 如圖5所示 勻強(qiáng)磁場(chǎng)與圓形導(dǎo)體環(huán)所在平面垂直 導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好 當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) A 圓環(huán)中磁通量不變 環(huán)上無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生B 整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰿 整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鱀 環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?圖5 解析由右手定則知ef上的電流由e f 故右側(cè)的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 左側(cè)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 選D D 解析答案 1 2 3 4 4 右手定則的應(yīng)用 多選 如圖6所示 光滑平行金屬導(dǎo)軌PP 和QQ 都處于同一水平面內(nèi) P和Q之間連接一電阻R 整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 現(xiàn)在垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN 用一水平向右的力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒MN 以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說(shuō)法正確的是 A 感應(yīng)電流方向是N MB 感應(yīng)電流方向是M NC 安培力方向水平向左D 安培力方向水平向右 圖6 返回 解析答案 1 2 3 4 返回 解析