人教高中物理選修32課件第四章電磁感應(yīng)第3節(jié)

1、第四章,電磁感應(yīng),第三節(jié)楞次定律,在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，大家是否注意到在不同的情況下感應(yīng)電流的方向是不同的(如圖所示)，感應(yīng)電流的方向取決于哪些因素？究竟怎樣判斷感應(yīng)電流的方向呢？,知識(shí)自主梳理,1實(shí)驗(yàn)探究 將螺線管與電流計(jì)組成閉合回路，分別將條形磁鐵的N極、S極插入、抽出線圈，如圖所示，記錄感應(yīng)電流的方向。,探究感應(yīng)電流的方向,知 識(shí) 點(diǎn) 1,2分析歸納 (1)線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)(圖甲、乙),向下,向上,向上,向下,阻礙,(2)線圈中磁通量減少時(shí)(圖丙、丁) 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向_ (A相同B相反)；當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場

2、的方向_ (A相同B相反)。,向下,向下,向上,向上,阻礙,B,A,1內(nèi)容 感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要_引起感應(yīng)電流的_。 2另一種表達(dá) 感應(yīng)電流的效果，總是要_產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。,楞次定律,知 識(shí) 點(diǎn) 2,阻礙,磁通量的變化,反抗,1內(nèi)容 伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指_，并且都與手掌在同一個(gè)_。讓磁感線從_進(jìn)入，并使拇指指向_的方向，這時(shí)_的方向就是感應(yīng)電流的方向。 2適用情況 適用于閉合電路部分導(dǎo)體_產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。,右手定則,知 識(shí) 點(diǎn) 3,垂直,平面內(nèi),手心,導(dǎo)線運(yùn)動(dòng),四指所指,切割磁感線,重點(diǎn)難點(diǎn)突破,1.因果關(guān)系 楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系，磁

3、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)果反過來影響原因。 2對(duì)楞次定律中“阻礙”的理解,一、對(duì)楞次定律的理解,特別提醒楞次定律中的“阻礙”作用，正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的反映，在克服這種阻礙的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。,3楞次定律的推廣 對(duì)楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因： (1)阻礙原磁通量的變化“增反減同”； (2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)“來拒去留”； (3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢“增縮減擴(kuò)”； (4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)“增反減同”。 特別提醒如果問題不涉及感應(yīng)電流的方向，則用楞次定律的推廣含義進(jìn)行研究，可以使分析問題的

4、過程簡化。,4楞次定律與右手定則的比較,5.楞次定律的使用步驟,答案：第3個(gè) 解析：若線圈閉合進(jìn)入磁場時(shí)，由于產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)楞次定律可判斷線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)，若線圈不閉合，進(jìn)入磁場時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故線圈相對(duì)傳送帶不發(fā)生滑動(dòng)，所以從圖中可以看出，第3個(gè)線圈是不合格線圈。,二、右手定則與左手定則的比較,解析：由右手定則可判斷AB中感應(yīng)電流AB，CD中電流CD，由左手定則可判定CD受到向右的安培力作用而向右運(yùn)動(dòng)。,右,1.應(yīng)用現(xiàn)象與規(guī)律比較 2.應(yīng)用技巧 無論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手判斷。 “電生磁”或“磁生電”均用右手判斷。,三、“一定律三定則”的應(yīng)用技

5、巧,答案：在開關(guān)合上的瞬間，陰極射線向下偏轉(zhuǎn)，小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)；當(dāng)線圈A內(nèi)的電流穩(wěn)定以后，陰極射線不偏轉(zhuǎn)，小磁針又回到原來的位置。 解析：在開關(guān)合上的瞬間，線圈A內(nèi)有了由小變大的電流，根據(jù)安培定則可判斷出此時(shí)線圈A在鐵釘內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)由小變大的向右的磁場。由楞次定律可知，線圈B內(nèi)感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該阻礙鐵釘內(nèi)的磁場在線圈B內(nèi)的磁通量的增加，即線圈B內(nèi)感應(yīng)電流的磁場方向是向左的。 由安培定則可判斷出線圈B內(nèi)感應(yīng)電流流經(jīng)CD時(shí)的方向是由C到D。再由安培定則可以知道直導(dǎo)線CD內(nèi)電流所產(chǎn)生的磁場在其正下方是垂直于紙面向里，上方是垂直紙面向外，因此，陰極射線向下偏轉(zhuǎn)，小磁針N極應(yīng)該向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)。線圈A內(nèi)

6、電流穩(wěn)定后，CD內(nèi)不再有感應(yīng)電流，所以，陰極射線不偏轉(zhuǎn)，小磁針又回到原來位置。,考點(diǎn)題型設(shè)計(jì),題型1應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向,C,A先順時(shí)針后逆時(shí)針 B先逆時(shí)針后順時(shí)針 C先逆時(shí)針后順時(shí)針，然后再逆時(shí)針 D先順時(shí)針后逆時(shí)針，然后再順時(shí)針 解析：根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁感線的特點(diǎn)，檢測線圈由遠(yuǎn)處移至直導(dǎo)線正上方時(shí)，穿過線圈的磁場有向下的分量，磁通量先增加后減小，由楞次定律和安培定則，線圈中的電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針，當(dāng)檢測線圈由直導(dǎo)線正上方移至遠(yuǎn)處時(shí)，穿過線圈的磁場有向上的分量，磁通量先增加后減小，由楞次定律和安培定則，線圈中的電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針。所以C正確。,A,解析：根據(jù)右手螺旋定則

7、可知，線圈M左端是S極，右端是N極?，F(xiàn)將變阻器R1的滑片從a端逐漸向b端移動(dòng)的過程中，電阻減小，電流增大，磁場增強(qiáng)，導(dǎo)致向左穿過線圈N的磁通量增大，則由楞次定律可得：R2中有電流，方向由c流向d，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤，故選A。,題型2右手定則的應(yīng)用,B,解析：對(duì)圓盤來說，從圓心到邊上邊緣可以理解成為有無數(shù)根輻向分布的導(dǎo)體，每根導(dǎo)體都與負(fù)載電阻R構(gòu)成閉合電路，每根導(dǎo)體都處在蹄形磁鐵形成的磁場中，當(dāng)圓盤按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則，可知產(chǎn)生由圓心到邊緣的感應(yīng)電流，即電阻R中有PRQ方向的感應(yīng)電流，故A、C錯(cuò)B正確；當(dāng)調(diào)換磁鐵的N、S極同時(shí)改變金屬盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，根據(jù)右手定則，可判定R中感應(yīng)電流

8、的方向不變，D錯(cuò)誤。,A,解析：磁鐵產(chǎn)生的磁場如圖所示，線圈從位置1到位置3的過程中，ab邊和cd邊均切割磁感線，但ab邊離磁極近，由右手定則可判感應(yīng)電流方向沿abcd方向，故選A。,題型3楞次定律的推廣應(yīng)用,AD,解析：方法一：假設(shè)磁鐵的下端為N極，穿過回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流的磁場方向向上，根據(jù)安培定則可判斷出回路中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。再根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受的安培力的方向，安培力使P、Q相互靠攏。由于回路所受的安培力的合力向下，根據(jù)牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g。若磁鐵的下端為S極，根據(jù)類似的分析可以得出相同的結(jié)果，所以A、D選

9、項(xiàng)正確。 方法二：根據(jù)楞次定律的另一種表述感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題的“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近，根據(jù)“增縮減擴(kuò)”和“來拒去留”，可知P、Q將相互靠近且磁鐵的加速度小于g。,AC,解析：在一個(gè)周期之內(nèi)，穿過鋁線圈的磁通量先增大，后減小，再增大，最后又減小，穿過鋁線圈磁場方向不變，磁通量變化趨勢改變，感應(yīng)電流方向發(fā)生改變，因此在一個(gè)周期內(nèi)，感應(yīng)電流方向改變4次，故A正確；由楞次定律可知，磁鐵靠近鋁線圈時(shí)受到斥力作用，遠(yuǎn)離鋁線圈時(shí)受到引力作用，故B錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電

10、流對(duì)磁鐵的作用力總是阻力，故C正確，D錯(cuò)誤，故選AC。,題型4探究應(yīng)用,解析：(1)線圈來回滑動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量不斷變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，燈泡發(fā)光。 (2)線圈由a滑至b過程中，磁場方向向左，穿過線圈的磁通量先減小后增加，根據(jù)楞次定律，燈泡中電流方向先由右向左，后由左向右同樣可判斷線圈由b滑至a過程中，燈泡中電流方向先由右向左，后由左向右。所以線圈中電流方向不斷變化。 答案：(1)見解析(2)變化,BCD,解析：合上開關(guān)S的瞬間，金屬環(huán)中向右的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于電阻率銅鋁，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，由安培力公式可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，選項(xiàng)B正確。根據(jù)楞次定律的推廣含義可知選項(xiàng)C、D正確。,易錯(cuò)案例剖析,B,