高中物理 第四章 電磁感應 新人教版選修_第1頁
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文檔簡介

高中物理第四章電磁感應課件新人教版選修第一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1.劃時代的發(fā)現

2.探究感應電流的產生條件

3楞次定律

?習題課:楞次定律的應用

4法拉第電磁感應定律?習題課:法拉第電磁感應定律的應用(一)?習題課:法拉第電磁感應定律的應用(二)

第四章電磁感應第二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六5電磁感應現象的兩類情況?習題課:電磁感應中的能量轉化及電荷量問題6互感和自感7渦流、電磁阻尼和電磁驅動本章總結提升第四章電磁感應第三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六第四章電磁感應第四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現1劃時代的發(fā)現第五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六2探究感應電流的產生條件2探究感應電流的產生條件第六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│三維目標三維目標【知識與技能】(1)知道奧斯特實驗、電磁感應現象.(2)了解電生磁和磁生電的發(fā)現過程.(3)理解電磁感應現象的本質.(4)會用感應電流產生的條件解釋與電磁感應現象有關的問題.第七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│三維目標【過程與方法】(1)通過閱讀使學生掌握自然現象之間是相互聯(lián)系和相互轉化的.(2)通過學習了解科學家們在探究過程中的失敗和貢獻,從中學習科學探究的方法和思想.(3)在探究“電磁感應現象”的過程中,初步學會“實驗-分析-猜想-實驗驗證-歸納結論”的科學探究方法.第八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│三維目標【情感、態(tài)度與價值觀】(1)通過學習閱讀培養(yǎng)學生正確地探究自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神.(2)領會科學家對自然現象、自然規(guī)律的某些猜想在科學發(fā)現中的重要性.(3)了解法拉第發(fā)現電磁感應現象的過程,體會科學家探索自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神.第九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│重點難點重點難點【重點】(1)探索電磁感應現象的歷史背景.(2)電磁感應現象的本質.【難點】從實驗現象的多樣性中抽象出電磁感應現象的本質是教學難點.第十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│教學建議教學建議學生對課外知識很感興趣,有些同學有一定的知識基礎,也能提出一些有建設性的問題,這會激發(fā)他們學物理的興趣.學生對物理學的發(fā)展非常感興趣,在以后的教學中我們應該多介紹一些這樣的知識,來豐富學生的知識面,拓寬學生的視野.同時教師應提高職業(yè)素養(yǎng),了解科學史實,如法拉第發(fā)現電磁感應現象的具體過程,法拉第同時代的物理學家關于電磁感應的研究情況,讀一些科學哲學方面的著作等.第十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│教學建議“探究感應電流的產生條件”是電磁學的核心內容之一,在整個高中物理中占有相當重要的地位.本節(jié)內容揭示了磁和電的內在聯(lián)系,通過探究實驗的方法歸納出了“磁生電”的規(guī)律,在教材中起到了承前啟后的作用,是學生今后學習法拉第電磁感應定律、楞次定律和交變電流產生的基礎.在教材的編排上本節(jié)從初中知識點閉合電路的部分導線切割磁感線產生電流入手,再設計學生探究實驗,對現象進行分析歸納,最后總結出產生感應電流的條件,這樣的編排符合學生的認知規(guī)律.第十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│教學建議教材中對法拉第堅信磁能生電,并歷經十年的不懈努力,最后終于發(fā)現電磁感應規(guī)律的物理學史料的介紹,是一個很好的德育切入點,同時也體現了教材對學生人文思想和科學精神的熏陶.對閉合電路的部分導線切割磁感線能產生電流,學生在初中已有一定的認識,但在空間想象、問題本質的分析等方面還較為薄弱.因此,在教學中從學生的已有知識出發(fā),通過學生自主學習、探究實驗、產生問題、協(xié)作交流等學習方法,從而解決問題,得出產生感應電流的條件的結論.第十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│新課導入新課導入【導入一】師:在上一冊(選修3-1)我們學習了有關電場和磁場的知識,對電現象和磁現象有了較為深刻的理解.我們已經知道電荷能夠通過“感應”使附近的導體出現電荷,電流能夠在其周圍“感應”出磁場,那么在磁場能否“感應”出電流呢?回答是肯定的,這就是電磁感應現象.從這節(jié)課開始,我們就來學習這方面的知識.我們首先來了解科學家們的探究歷程.第十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│新課導入【導入二】如果在直導線附近,放置一枚小磁針,則當導線中有電流通過時,磁針將發(fā)生偏轉.這一現象由丹麥物理學家奧斯特(HansChristianOersted,1777-1851)于1820年通過試驗首先發(fā)現.奧斯特實驗表明,通電導線周圍和永磁體周圍一樣,都存在磁場.奧斯特實驗揭示了一個十分重要的本質——電流周圍存在磁場,電流是電荷定向運動產生的,所以通電導線周圍的磁場實質上是運動電荷產生的.你想知道這是怎么回事嗎?我們這節(jié)課就一起來學習第一節(jié)“劃時代的發(fā)現”.第十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│新課導入【導入三】“科學技術是第一生產力.”在漫漫的人類歷史長河中,科學技術的進步,一些重大發(fā)現和發(fā)明的問世,極大地解放了生產力,推動了人類社會的發(fā)展,特別是我們剛剛跨過的二十世紀,更是科學技術飛速發(fā)展的時期.經濟建設離不開能源,人類發(fā)明也離不開能源,而最好的能源是電能,可以說人類離不開電.飲水思源,我們忘不了為發(fā)現和使用電能做出卓越貢獻的科學家——法拉第.1820年奧斯特發(fā)現了電流的磁效應,法拉第由此受到啟發(fā),開始了“由磁生電”的探索,經過十年堅持不懈的努力,于1831年8月29日發(fā)現了電磁感應現象,開辟了人類的電氣化時第十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│新課導入【導入四】師:通過上節(jié)課的學習,我們知道,1820年奧斯特發(fā)現電流的磁效應之后,法拉第堅信:既然“電能生磁”,那么“磁也能生電”.經過十年艱苦卓絕的努力,終于發(fā)現了電磁感應現象.這節(jié)課,我們每個人都做一回法拉第,沿著他的足跡,體驗一下他當年的探究過程.師板書4.2

探究電磁感應的產生條件第十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│知識必備知識必備知識點一電磁感應的探究歷程1.“電生磁”的發(fā)現1820年,丹麥物理學家________發(fā)現了電流的磁效應.2.“磁生電”的發(fā)現1831年,英國物理學家________發(fā)現了電磁感應現象.法拉第奧斯特第十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│知識必備3.法拉第的概括法拉第把引起感應電流的原因概括為五類:(1)變化的________;(2)變化的________;(3)________的恒定電流;(4)________的磁鐵;(5)在磁場中運動的________.4

.電磁感應法拉第把他發(fā)現的磁生電的現象叫作電磁感應,產生的電流叫________.電流磁場運動運動導體感應電流第十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│知識必備知識點二感應電流產生的條件只要穿過閉合導體回路的磁通量________,閉合導體回路中就會產生感應電流.發(fā)生變化第二十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動學習互動考點一磁通量的理解和計算[想一想]磁通量是矢量還是標量?有沒有正、負之分?

第二十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動【答案】標量有.如某面積內有不同方向的磁場時,規(guī)定某個方向的磁通量為正,則反方向的磁通量為負,合磁通為其代數和.第二十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動[要點總結]1.B與S垂直時(勻強磁場中):Φ=B·S,B為勻強磁場的___________,S為線圈的________.2.B與S不垂直時(勻強磁場中):Φ=B·S⊥,S⊥為線圈在垂直于磁場方向上的____________,在應用時可將S分解到與B垂直的方向上,如圖4-2-1所示,Φ=________.面積磁感應強度有效面積BSsinθ

圖4-2-1第二十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動3.某面積內有不同方向的磁場時:分別計算不同方向的磁場的磁通量,然后規(guī)定某個方向的磁通量為正,反方向的磁通量為負,求其代數和.4.線圈為多匝時,磁通量的計算不受影響,因為穿過線圈的磁感線的條數不受線圈匝數的影響.第二十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動例1如圖4-2-2所示,線框面積為S,處于磁感應強度為B的勻強磁場中,B的方向與線框平面成θ角,當線框轉過90°到如圖所示的虛線位置時,試求:(1)初、末位置穿過線框的磁通量的大小Φ1和Φ2;(2)磁通量的變化量ΔΦ.圖4-2-2第二十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動(1)BSsinθ-BScosθ

(2)-BS(cosθ+sinθ)[解析](1)方法一:在初始位置,把面積向垂直于磁場方向進行投影,可得垂直于磁場方向的面積為S⊥=Ssin

θ,所以Φ1=BSsin

θ.在末位置,把面積向垂直于磁場方向進行投影,可得垂直于磁場方向的面積為S⊥′=Scosθ.由于磁感線從反面穿入,所以Φ2=-BScosθ.

方法二:如圖所示,把磁感應強度B沿垂直于面積S和平行于面積S進行分解,得B上=Bsinθ,B左=Bcosθ,所以Φ1=B上S=BSsinθ,Φ2=-B左S=-BScosθ.第二十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動

(2)開始時B與線框平面成θ角,穿過線框的磁通量Φ1=BSsinθ;當線框平面按順時針方向轉動時,穿過線框的磁通量減少,當轉動θ角時,穿過線框的磁通量減少為零,繼續(xù)轉動至90°時,磁通量從另一面穿過,變?yōu)椤柏摗敝?,?=-BScosθ.所以,此過程中磁通量的變化量為ΔΦ=Φ2-Φ1=-BScosθ-BSsin

θ=-BS(cosθ+sinθ).第二十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動考點二探究感應電流產生的條件[情景1]如圖4-2-3所示,導體棒AB前后平動、左右平動、上下平動,引起電流表指針的擺動方向已記錄在下表中.圖4-2-3導體棒的運動電流表指針的擺動方向向前平動向左向后平動向右向左平動不擺動向右平動不擺動向上平動不擺動向下平動不擺動第二十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動在這個實驗中,什么情況下能夠產生感應電流?第二十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動【答案】當導體棒前后平動切割磁感線時能夠產生感應電流.第三十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動[要點總結]1.實驗中,部分導體切割磁感線,閉合電路________發(fā)生變化時(磁場不變化),有電流產生;當導體棒左右、上下平動,閉合電路________沒有發(fā)生變化時,無電流產生.所圍面積所圍面積第三十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動[情景2]如圖4-2-4所示,把磁鐵的某一個磁極插入線圈、或靜止放在線圈中、或從線圈中抽出,電流表指針的擺動方向已記錄在下表中.磁鐵的運動電流表指針的擺動方向N極插入線圈向右N極停在線圈中不擺動N極從線圈中抽出向左S極插入線圈向左S極停在線圈中不擺動S極從線圈中抽出向右圖4-2-4第三十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動通過分析表格,回答下列問題:(1)在這個實驗中,什么情況下閉合回路中能夠產生感應電流?(2)產生感應電流時,發(fā)生了什么變化?第三十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動【答案】(1)磁鐵插入和抽出線圈時,閉合回路中能夠產生感應電流.(2)磁鐵插入線圈時,線圈內部的磁場由弱變強;磁鐵從線圈中抽出時,線圈內部的磁場由強變弱.也就是當線圈內部的磁場強弱發(fā)生變化時,閉合回路會產生感應電流.第三十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動[要點總結]2.實驗中,磁鐵相對線圈運動,線圈內________發(fā)生變化,變________或者變________(線圈面積不變),有電流產生;當磁鐵在線圈中靜止時,線圈內________不變化,無電流產生.磁場磁場弱強第三十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動[情景3]某同學按照如圖4-2-5所示的裝置進行實驗,得到了下表所示的實驗現象,分析實驗并回答下列問題:圖4-2-5操作現象開關閉合瞬間有電流產生開關斷開瞬間有電流產生開關處于閉合狀態(tài),滑動變阻器不動無電流產生開關處于閉合狀態(tài),迅速移動滑動變阻器的滑片有電流產生第三十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動(1)在這個實驗中,什么情況下能夠產生感應電流?(2)產生感應電流時,發(fā)生了什么變化?第三十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動【答案】(1)線圈A所在的電路的開關閉合、斷開瞬間以及迅速移動滑動變阻器的滑片時,產生感應電流.(2)產生感應電流時,線圈A中的電流發(fā)生了變化.第三十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動[要點總結]3.實驗中,通、斷電瞬間以及滑動變阻器的滑片迅速移動過程中,線圈A中電流變化,導致線圈B內________發(fā)生變化,變________或者變________(線圈面積不變),有電流產生;當線圈A中電流恒定時,線圈B內________不變化,無電流產生.由以上探究,可得出結論:只要穿過閉合導體回路的________發(fā)生變化,閉合導體回路中就有感應電流.磁通量大小磁通量磁通量第三十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動

例2如圖4-2-6所示,正方形線圈處在電流恒定的長直導線的磁場中:A向右平動,B向下平動,C繞軸轉動(ad邊向外),D不動,E向上平動(E線圈有個缺口),判斷各線圈中有沒有感應電流.圖4-2-6第四十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動B、C中有感應電流,A、D、E中無感應電流[解析]

在通電長直導線的磁場中,五個線圈所處位置的磁通量都是垂直紙面向里的,對直線電流來說,離電流越遠,磁場就越弱.A向右平動,穿過線圈的磁通量沒有變化,故A線圈中沒有感應電流.B向下平動,穿過線圈的磁通量減少,必產生感應電流.C繞軸轉動,穿過線圈的磁通量不斷變化,必產生感應電流.D不動,穿過線圈的磁通量不變,故沒有感應電流.E向上平動,穿過線圈的磁通量增加,但由于線圈不閉合,因此無感應電流.第四十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動例3在法拉第時代,下列驗證“由磁產生電”設想的實驗中,能觀察到感應電流的是(

)A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,然后觀察電流表的變化C.將一房間內的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化第四十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│學習互動D

[解析]

只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就會產生感應電流.A、B選項都不會使電路中的磁通量發(fā)生變化,不滿足產生感應電流的條件.C選項雖然在插入條形磁鐵瞬間電路中的磁通量發(fā)生變化,但是當人到相鄰房間時,電路已達到穩(wěn)定狀態(tài),電路中的磁通量不再發(fā)生變化,故觀察不到感應電流.在給線圈通電、斷電瞬間,會引起閉合電路磁通量的變化,產生感應電流,D選項正確.

第四十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題備用習題1.下列現象中,屬于電磁感應現象的是(

)A.小磁針在通電導線附近發(fā)生偏轉B.通電線圈在磁場中轉動C.因閉合線圈在磁場中運動而產生的電流D.磁鐵吸引小磁針第四十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題C

[解析]電磁感應是指“磁生電”的現象,而小磁針和通電線圈在磁場中轉動以及磁鐵吸引小磁針則是反映了磁場力的性質,所以A、B、D不是電磁感應現象,C是電磁感應現象.第四十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題2.如圖所示,半徑為R的圓形線圈共有n匝,其中心位置處半徑為r的范圍內有勻強磁場,磁場方向垂直線圈平面,若磁感應強度為B,則穿過線圈的磁通量為(

)第四十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題A.πBR2

B.πBr2C.nπBR2

D.nπBr2第四十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題B

[解析]由磁通量的定義式知Φ=BS=πBr2,故B正確.第四十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題3.圖中能產生感應電流的是(

)第四十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題B

[解析]根據產生感應電流的條件可知:A中,電路沒閉合,無感應電流;B中,面積增大,閉合電路的磁通量增大,有感應電流;C中,穿過線圈的磁感線相互抵消,Φ恒為零,無感應電流;D中,磁通量不發(fā)生變化,無感應電流.第五十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題4.如圖所示,線圈Ⅰ與電源、開關、滑動變阻器相連,線圈Ⅱ與電流計相連,線圈Ⅰ與線圈Ⅱ繞在同一個鐵芯上.在下列情況下.電流計中是否有示數?第五十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題(1)開關閉合瞬間;(2)開關閉合穩(wěn)定后;(3)開關閉合穩(wěn)定后,來回移動滑動變阻器滑片;(4)開關斷開瞬間.第五十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題(1)有(2)無(3)有(4)有[解析]本題主要考查閉合電路中電流變化導致磁場變化從而產生感應電流的情況.(1)開關閉合時,線圈Ⅰ中電流從無到有,電流的磁場也從無到有,穿過線圈Ⅱ的磁通量也從無到有,線圈Ⅱ中產生感應電流,電流計有示數.(2)開關閉合穩(wěn)定后,線圈Ⅰ中電流穩(wěn)定不變,電流的磁場不變,此時線圈Ⅱ中雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變,線圈Ⅱ中無感應電流產生,電流計無示數.第五十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│備用習題(3)開關閉合穩(wěn)定后,來回移動滑動變阻器滑片,電阻變化,線圈Ⅰ中的電流變化,電流形成的磁場也發(fā)生變化,穿過線圈Ⅱ的磁通量也發(fā)生變化,線圈Ⅱ中有感應電流產生,電流計有示數.(4)開關斷開瞬間,線圈Ⅰ中電流從有到無,電流的磁場也從有到無,穿過線圈Ⅱ的磁通量也從有到無,線圈Ⅱ中有感應電流產生,電流計有示數.第五十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測自我檢測1.(磁通量)關于磁通量的概念,以下說法中正確的是(

)A.磁感應強度越大,穿過閉合回路的磁通量也越大B.磁感應強度越大,線圈面積越大,則磁通量也越大C.穿過線圈的磁通量為零,但磁感應強度不一定為零D.磁通量發(fā)生變化,一定是磁場發(fā)生變化引起的第五十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測C

[解析]

穿過閉合回路的磁通量的大小取決于磁感應強度、回路所圍面積以及兩者夾角三個因素,所以只了解其中一個或兩個因素無法確定磁通量的變化情況,A、B項錯誤;同樣由磁通量的變化情況,也無法判斷其中一個因素的變化情況,C項正確,D項錯誤.第五十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測2.(磁通量)如圖4-2-7所示,a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內,當線圈a中有電流I通過時,通過線圈a、b、c的磁通量分別為Φa、Φb、Φc,下列說法中正確的是(

)圖4-2-7第五十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測A.Φa<Φb<Φc

B.Φa>Φb>ΦcC.Φa<Φc<Φb

D.Φa>Φc>Φb第五十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測B

[解析]

當a中有電流通過時,穿過a、b、c三個閉合線圈向里的磁感線條數一樣多,穿過c向外的磁感線條數最多,a中無向外的磁感線.因此,合磁通量的關系,應該是Φa>Φb>Φc.第五十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測3如圖4-2-8所示,開始時矩形線框與勻強磁場的方向垂直,且一半在磁場內,一半在磁場外,若要使線框中產生感應電流,下列辦法中不可行的是(

)圖4-2-8第六十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測A.將線框向左拉出磁場B.以ab邊為軸轉動(小于90°)C.以ad邊為軸轉動(小于60°)D.以bc邊為軸轉動(小于60°)第六十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測D

[解析]將線框向左拉出磁場的過程中,線框的bc部分切割磁感線,或者說穿過線框的磁通量減少,所以線框中將產生感應電流.當線框以ab邊為軸轉動(小于90°)時,線框的cd邊的右半段在做切割磁感線運動,或者說穿過線框的磁通量在發(fā)生變化,所以線框中將產生感應電流.當線框以ad邊為軸轉動(小于60°)時,穿過線框的磁通量在減小,所以在這個過程中線框內會產生感應電流.如果轉過的角度超過60°(60°~300°),bc邊將進入無磁場區(qū),那么線框中將不產生感應電流.當線框以bc邊為軸轉動時,如果轉動的角度小于60°,則穿過線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應強度與矩形線框面積的一半的乘積),線框中無感應電流產生.第六十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測4.(產生感應電流的條件)(多選)如圖4-2-9所示的各種情況中能產生感應電流的是(

)丙圖4-2-9第六十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測A.如圖甲所示,導體棒AB順著磁感線運動B.如圖乙所示,條形磁鐵插入或拔出線圈時C.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動,開關S一直接通時D.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動,開關S一直接通,當改變滑動變阻器的阻值時第六十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六1劃時代的發(fā)現

2探究感應電流的產生條件│自我檢測BD

[解析]A中導體棒順著磁感線運動,穿過閉合電路的磁通量沒有發(fā)生變化,無感應電流,故A錯誤;B中條形磁鐵插入線圈時線圈中的磁通量增加,拔出線圈時線圈中的磁通量減少,線圈中都有感應電流,故B正確;C中開關S一直接通,回路中為恒定電流,螺線管A產生的磁場穩(wěn)定,螺線管B中的磁通量無變化,線圈中無感應電流,故C錯誤;D中開關S接通,滑動變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化,螺線管A產生的磁場變化,螺線管B中的磁通量變化,線圈中有感應電流,故D正確.第六十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律3楞次定律第六十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│三維目標三維目標【知識與技能】(1)經歷實驗探究過程,理解楞次定律.(2)能初步應用楞次定律判定感應電流的方向.第六十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│三維目標【過程與方法】通過實驗教學,感受楞次定律的實驗發(fā)現過程,培養(yǎng)學生探究、觀察實驗,分析、歸納、總結物理規(guī)律的能力.第六十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│三維目標【情感、態(tài)度與價值觀】引導學生通過科學探索的切身經歷,樹立堅定的科學信念,培養(yǎng)勇于探索的科學精神,養(yǎng)成善于質疑和分析比較的思維習慣.第六十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│重點難點重點難點【重點】楞次定律的實驗探究過程.【難點】楞次定律的理解.第七十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│教學建議教學建議楞次定律是高中物理中的重點內容.由于此定律牽涉的物理量和物理規(guī)律較多,只有對原磁場方向、原磁通量變化情況、感應電流的磁場方向進行正確判定以及正確使用安培定則和右手定則,才能得到正確的感應電流的方向.所以這部分內容也是電學部分的一個難點.為了突破此難點,可以通過教學軟件,用計算機進行形象化演示,將變化過程逐步分解,通過設疑-突破疑點-理解深化,由淺入深地進行教學.第七十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│教學建議充分運用學生實驗和媒體資源分析相結合的教學方法,幫助學生自己發(fā)現規(guī)律,了解規(guī)律,所設計的軟件緊密聯(lián)系實驗過程,將動態(tài)演示和定格演示相結合,做到動中有靜,靜中有動,以達到傳統(tǒng)教學方法所不能達到的效果.另外,在得到規(guī)律之后,為了突破難點,首先利用軟件演示和教師講解相結合的方法幫助學生理解“阻礙”和“變化”的含義,然后重現剛才學生實驗的動態(tài)過程,讓學生自己總結出利用楞次定律判斷感應電流方向的步驟,并提供典型例題,通過形成性練習,使學生會應用新知識解決問題.第七十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│教學建議在對定律的深化部分,將演示實驗、學生討論、軟件演示有機地結合起來,使學生從力學和能量守恒的角度加深對楞次定律的理解.建議本節(jié)課將計算機與傳統(tǒng)的教學方法進行有機地結合,以實現教學過程和效果的優(yōu)化為宗旨,采用計算機模擬動態(tài)演示、學生實驗討論、教師講解的方式達到預定的教學目標.設計的軟件緊扣教學目標,為完成教學任務服務,充分突出現代化教學手段的優(yōu)勢.第七十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│新課導入新課導入【導入一】情境導入16歲以優(yōu)異成績考入家鄉(xiāng)的道帕特大學的物理學家楞次,1883年在圣彼得堡科學院宣讀了他的題為“關于用電動力學方法決定感生電流方向”的論文,提出了楞次定律.而“楞次定律”所涉及的是變化的磁場與感應電流的磁場之間的相互關系,是一種“動態(tài)場”,從靜到動是電磁學史上一個大的飛躍.讓我們沿著偉大的物理學家的思路去了解他們走過的是何等艱辛的研究歷程吧!第七十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│新課導入【導入二】1.復習舊課師:在電磁感應現象中,產生感應電流的條件是什么?生:閉合電路中磁通量發(fā)生變化.師:在電磁感應現象中,磁通量發(fā)生變化的方式有哪些情況?舉例說明.生:可以是B、S或BS變化.2.引入新課由前節(jié)可知,感應電流的方向與原磁場的方向以及磁通量的變化有關,那么,感應電流的大小又與什么有關系呢?我們知道:感應電流的大小與電動勢有關系,讓我們來研究感應電動勢的產生吧!第七十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│知識必備知識必備知識點一楞次定律感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要________________________________.阻礙引起感應電流的磁通量的變化第七十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│知識必備知識點二右手定則伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內;讓磁感線從掌心進入,并使拇指指向導線________的方向,這時四指所指的方向就是____________的方向.運動感應電流第七十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動學習互動考點一楞次定律[想一想]某同學在做磁鐵相對閉合線圈運動產生感應電流的實驗時,得到了如下表所示的結論.圖4-3-1第七十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動

操作方法填寫內容NS插入拔出插入拔出原來磁場的方向向下向下向上向上原來磁場的磁通量的變化增加減少增加減少感應電流的方向(在螺線管上俯視)逆時針順時針順時針逆時針感應磁場的方向向上向下向下向上原磁場與感應磁場方向的關系相反相同相反相同第七十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動分析表中內容,回答下列問題:(1)感應電流的方向與原來磁場的方向或與原磁場的磁通量的大小有直接關系嗎?(2)哪兩者之間有明顯規(guī)律可循?(3)感應電流與磁鐵之間有作用力嗎?若有作用力,作用力有什么規(guī)律?第八十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動【答案】(1)感應電流的方向與原來磁場的方向或與原磁場的磁場量的大小無直接關系.(2)感應磁場方向與原磁場的磁通量變化有關系,即當原磁場的磁通量增加時,感應磁場方向與原磁場方向相反;當原磁場的磁通量減少時,感應磁場方向與原磁場方向相同.(3)有力的作用.當磁鐵靠近閉合線圈時,兩者之間產生斥力,當遠離時,兩者之間產生引力.第八十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動[要點總結]1.楞次定律:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要_________________________________.2.阻礙的表現:(1)當引起感應電流的磁通量增加時,感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向________,即阻礙磁通量的________.(2)當引起感應電流的磁通量減少時,感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向________,即阻礙磁通量的________.阻礙引起感應電流的磁通量的變化相反增加相同減少第八十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動3.注意:阻礙并不是阻止.原磁場變化是主動的,感應電流的磁場是被動的,原磁場仍要發(fā)生變化,感應電流的磁場只是起阻礙變化的作用而已.第八十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動4.楞次定律應用四步曲(1)確定________方向;(2)判定__________________如何變化(增大還是減小);(3)確定感應電流的磁場方向(增反減同);(4)根據____________判定感應電流的方向.該步驟也可以簡單地描述為“一原二感三螺旋”,一原——確定原磁場的方向;二感——判斷感應電流的磁場方向;三螺旋——用右手螺旋定則判斷感應電流的方向.原磁場

原磁場的磁通量安培定則第八十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動例1圖4-3-2為兩同心金屬圓環(huán),外環(huán)A中通有順時針方向的電流,現使電流增大,則在內環(huán)B中產生的感應電流方向如何?若減小電流呢?圖4-3-2第八十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動逆時針順時針[解析]由安培定則知環(huán)A中電流產生的磁場方向向里,環(huán)A中的電流增大,穿過B環(huán)的磁通量增大,由楞次定律可知感應電流的磁場向外,再由安培定則得外環(huán)B中感應電流的方向為逆時針.同理,當環(huán)A中的電流減小時,環(huán)B中感應電流的方向為順時針.第八十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動例2

(多選)如圖4-3-3所示,A是用毛皮摩擦過的橡膠圓環(huán),由于它的轉動,使得金屬環(huán)B中產生了如圖所示方向的感應電流,則A環(huán)的轉動情況為(

)圖4-3-3第八十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動A.順時針勻速轉動B.逆時針加速轉動C.逆時針減速轉動D.順時針減速轉動第八十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動BD

[解析]

B環(huán)中感應電流的方向為逆時針,根據安培定則可知,感應電流的磁場為垂直紙面向外,根據楞次定律可知,能產生這樣的磁場,是由于A環(huán)旋轉時,A環(huán)上負電荷定向運動產生一個垂直紙面向外減弱的磁場或者產生一個垂直紙面向里增強的磁場的結果,負電荷的運動方向與電流方向相反,根據安培定則可得出,A環(huán)逆時針加速轉動時產生方向垂直紙面向里的增強的磁場,A環(huán)順時針減速轉動時產生方向垂直紙面向外的減弱的磁場.故正確答案為B、D.第八十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動考點二右手定則[想一想]如圖4-3-4所示,當閉合回路的部分導體切割磁感線時,會引起磁通量的變化,從而使回路中產生感應電流.圖4-3-4第九十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動1.請用楞次定律判斷感應電流的方向.2.用楞次定律判斷感應電流方向的過程很復雜,能否找到一種很簡單的方法來判斷閉合回路中部分導體切割磁感線產生的電流的方向呢?(提示:仔細研究電流I的方向、原磁場B的方向和導體棒運動的速度v的方向三者之間的關系)第九十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動【答案】1.感應電流的方向a→d→c→b→a.2.可以用右手定則來判斷.第九十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動[要點總結]1.右手定則的內容:伸開____手,使拇指與其余四個手指________,并且都與手掌在______________內,讓磁感線________________,并使________指向導線運動的方向,這時________所指的方向就是感應電流的方向.2.適用條件:導線________________的情況.右垂直同一個平面從掌心進入拇指四指切割磁感線第九十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動例3下列選項表示的是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(

)圖4-3-5第九十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│學習互動A

[解析]

應用右手定則判斷可得:A中電流方向為a→b,B中電流方向為b→a,C中電流方向為b→a,D中電流方向為b→a.故選A.第九十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│備用習題備用習題1.如圖所示,AOC是光滑的金屬軌道,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金屬直桿且立在軌道上,直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動,運動過程中Q端始終在OC上,空間存在著垂直紙面向外的勻強磁場.在PQ桿滑動的過程中,下列判斷正確的是(

)第九十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│備用習題A.感應電流的方向始終是由P→QB.感應電流的方向先是由P→Q,后是由Q→PC.PQ受磁場力的方向垂直于桿向左D.PQ受磁場力的方向先垂直于桿向右,后垂直于桿向左第九十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│備用習題B

[解析]在PQ桿滑動的過程中,桿與導軌所圍成的三角形面積先增大后減小,三角形POQ內的磁通量先增大后減小,由楞次定律可判斷B正確,A錯誤.由PQ中電流方向及左手定則可判斷C、D錯誤.第九十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│備用習題2.(多選)如圖所示,小圓圈表示處于勻強磁場中的閉合電路一部分導線的橫截面,速度v在紙面內.關于感應電流的有無及方向的判斷正確的是(

)第九十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│備用習題A.甲圖中有感應電流,方向向紙里B.乙圖中有感應電流,方向向紙外C.丙圖中無感應電流D.丁圖中a、b、c、d四個位置均無感應電流第一百頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│備用習題AC

[解析]甲圖中導線切割磁感線,根據右手定則,可知感應電流方向向紙里,A正確;乙、丙圖中導線不切割磁感線,無感應電流,B錯誤,C正確;丁圖中導線在b、d位置時切割磁感線,有感應電流,在a、c位置時速度的方向與磁感線方向平行,不切割磁感線,無感應電流,D錯誤.第一百零一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│自我檢測自我檢測1.(楞次定律)根據楞次定律知感應電流的磁場一定是(

)A.阻礙引起感應電流的磁通量B.與引起感應電流的磁場方向相反C.阻礙引起感應電流的磁通量的變化D.與引起感應電流的磁場方向相同第一百零二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│自我檢測C

[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.第一百零三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│自我檢測2.(楞次定律)如圖4-3-6所示,閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在勻強磁場中,將它從勻強磁場中勻速拉出,以下各種說法中正確的是(

)圖4-3-6第一百零四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│自我檢測A.向左拉出和向右拉出時,環(huán)中感應電流方向相反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D.將圓環(huán)拉出磁場的過程中,當圓環(huán)全部處在磁場中運動時,也有感應電流產生第一百零五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│自我檢測B

[解析]圓環(huán)中感應電流的方向取決于圓環(huán)中磁通量的變化情況,向左或向右將圓環(huán)拉出磁場的過程中,圓環(huán)中垂直紙面向里的磁感線的條數都要減少,根據楞次定律可知,感應電流產生的磁場的方向與原磁場方向相同,即垂直紙面向里,應用安培定則可以判斷出感應電流的方向沿順時針方向.圓環(huán)全部處在磁場中運動時,雖然導線做切割磁感線運動,但環(huán)中磁通量不變,所以沒有感應電流.只有圓環(huán)離開磁場,環(huán)的一部分在磁場中,另一部分在磁場外時,環(huán)中磁通量才發(fā)生變化,環(huán)中才有感應電流.B選項正確.第一百零六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│自我檢測3.(右手定則)如圖4-3-7所示,當導體棒MN在外力作用下沿導軌向右運動時,流過電阻R的電流方向是(

)圖4-3-7第一百零七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│自我檢測A.A→BB.B→AC.無感應電流D.無法確定第一百零八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六3楞次定律│自我檢測A

[解析]

由右手定則判斷導體棒MN切割磁感線產生感應電流的方向為N到M,所以流過電阻R的電流方向為A→B,A正確.第一百零九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用習題課:楞次定律的應用第一百一十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│知識必備知識必備1.在應用楞次定律解決一些具體問題時,可以把楞次定律中“阻礙”的含義推廣為兩種表達形式:一種是阻礙原磁通量的變化(原磁通量增加時阻礙______,減弱時阻礙______,可以概括為“增反減同”);另一種是阻礙導體的__________(針對由磁場與導體相對運動而引起感應電流的情況,可以概括為“來拒去留”).2.左手定則:伸開左手,使拇指與其余四個手指_____,并且都與手掌在同一個平面內,讓磁感線從___________,并使______指向電流的方向,這時_____所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向.增加減弱相對運動垂直掌心進入四指拇指第一百一十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動學習互動考點一“增反減同”法感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量(原磁通量)的變化.(1)當原磁通量增加時,感應電流的磁場與原磁場方向相反.(2)當原磁通量減少時,感應電流的磁場方向就與原磁場方向相同.第一百一十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動例1如圖X-1-1所示,一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細長磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內,由圖中位置Ⅰ經過位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,在位置Ⅱ,N極附近的磁感線正好與線圈平面平行,這個過程中線圈的感應電流(

)圖X-1-1第一百一十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動A.沿a→b→c→d流動B.沿d→c→b→a流動C.先沿a→b→c→d流動,后沿d→c→b→a流動D.先沿d→c→b→a流動,后沿a→b→c→d流動第一百一十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動A

[解析]

由條形磁鐵的磁場可知,線圈在位置Ⅱ時穿過線圈的磁通量為零,線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ,從下向上穿過線圈的磁通量在減少,線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ,從上向下穿過線圈的磁通量在增加,根據楞次定律可知感應電流沿a→b→c→d流動.第一百一十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動考點二“增縮減擴”法當閉合電路中有感應電流產生時,電路的各部分導線就會受到安培力作用,會使電路的面積有變化(或有變化趨勢).(1)若原磁通量增加,則通過減小有效面積起到阻礙的作用.(2)若原磁通量減少,則通過增大有效面積起到阻礙的作用.第一百一十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動例2如圖X-1-2所示,在載流直導線近旁固定有兩平行光滑導軌A、B,導軌與直導線平行且在同一水平面內,在導軌上有兩個可自由滑動的導體ab和cd.當載流直導線中的電流逐漸增強時,導體ab和cd的運動情況是(

)圖X-1-2第一百一十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動A.一起向左運動B.一起向右運動C.ab和cd相向運動,相互靠近D.ab和cd相背運動,相互遠離第一百一十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動C

[解析]

由于ab和cd中感應電流方向相反,所以兩導體運動方向一定相反,排除A、B;當載流直導線中的電流逐漸增強時,穿過閉合回路的磁通量增大,根據楞次定律,感應電流總是阻礙穿過回路磁通量的變化,所以兩導體相互靠近,減小面積,達到阻礙磁通量增加的目的,故選C.第一百一十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動考點三“來拒去留”法由于磁場與導體的相對運動而產生電磁感應現象時,產生的感應電流與磁場間有力的作用,這種力的作用會“阻礙”相對運動.第一百二十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動例3如圖X-1-3所示,當磁鐵突然向銅環(huán)運動時,銅環(huán)的運動情況是(

)圖X-1-3第一百二十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動A.向右擺動B.向左擺動C.靜止D.無法判定第一百二十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動A

[解析]

本題可由兩種方法來解決:

方法1:畫出磁鐵的磁感線分布,如圖甲所示,當磁鐵向銅環(huán)運動時,穿過銅環(huán)的磁通量增加,由楞次定律判斷出銅環(huán)中的感應電流方向如圖甲所示.分析銅環(huán)受安培力作用而運動時,可把銅環(huán)中的電流等效為多段直線電流元.取上、下兩小段電流元作為研究對象,由左手定則確定兩段電流元的受力,由此可推斷出整個銅環(huán)所受合力向右,則A正確.方法2(等效法):磁鐵向右運動,使銅環(huán)產生的感應電流可等效為如圖乙所示的條形磁鐵,兩磁鐵有排斥作用,故A正確.第一百二十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動甲乙第一百二十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動考點四“增離減靠”法發(fā)生電磁感應現象時,通過什么方式來“阻礙”原磁通量的變化要根據具體情況而定.可能是阻礙導體的相對運動,也可能是改變線圈的有效面積,還可能是通過遠離或靠近變化的磁場源來阻礙原磁通量的變化.(1)若原磁通量增加,則通過遠離磁場源起到阻礙的作用.(2)若原磁通量減少,則通過靠近磁場源起到阻礙的作用.第一百二十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動例4如圖X-1-4所示,一長直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質圓柱密接,木質圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質圓柱上無摩擦移動,M連接在如圖所示的電路中,其中R為滑動變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開關,下列情況中,可觀測到N向左運動的是(

)圖X-1-4第一百二十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動A.在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間B.在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑片向c端移動時D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑片向d端移動時第一百二十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動C

[解析]金屬環(huán)N向左運動,說明穿過N的磁通量在減小,說明線圈M中的電流在減小,只有選項C符合.第一百二十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動考點五安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的綜合運用安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的適用范圍及因果關系如下表.第一百二十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動比較項目安培定則左手定則右手定則楞次定律適用范圍通電導線、圓環(huán)產生磁場時,磁場方向、電流方向互判通電導線在磁場中所受的安培力方向、電流方向、磁場方向三者互判導體切割磁感線時速度方向、磁場方向、感應電流方向三者互判回路中磁通量變化產生感應電流時原磁場方向、感應電流磁場方向互判因果關系因電而生磁(I→B)因電而受力(I、B→F安)因動而生電(v、B→I安)因磁而生電(ΔB→B感)第一百三十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動綜合運用這幾個規(guī)律的關鍵是分清各個規(guī)律的適用場合,不能混淆.第一百三十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動例5

(多選)如圖X-1-5所示的裝置中,cd桿原來靜止.當ab桿做下列哪些運動時,cd桿將向右移動(說明:桿切割速度越大,感應電流越大,桿勻速切割磁感線時,感應電流恒定)(

)圖X-1-5第一百三十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動A.向右勻速運動B.向右加速運動C.向左加速運動D.向左減速運動第一百三十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│學習互動BD

[解析]

ab桿勻速運動時,ab桿中感應電流恒定,L1中磁通量不變,穿過L2的磁通量不變,L2中無感應電流產生,cd桿保持靜止,A錯誤;ab桿向右加速運動時,L2中的磁通量向下增大,通過cd桿的電流方向向下,cd桿向右移動,B正確;同理可得D正確.第一百三十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測自我檢測1.(“增反減同”法)如圖X-1-6所示,金屬環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里.當磁感應強度逐漸增大時,內、外金屬環(huán)中感應電流的方向為(

)圖X-1-6第一百三十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測A.外環(huán)順時針、內環(huán)逆時針B.外環(huán)逆時針,內環(huán)順時針C.內、外環(huán)均為逆時針D.內、外環(huán)均為順時針第一百三十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測B

[解析]

首先明確研究的回路由外環(huán)和內環(huán)共同組成,回路包圍的區(qū)域磁場方向垂直紙面向里且在逐漸增強.由楞次定律可知環(huán)中感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,垂直于紙面向外,再由安培定則判斷出感應電流的方向在外環(huán)沿逆時針方向,在內環(huán)沿順時針方向,故選項B正確.第一百三十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測2.(“增縮減擴”法)如圖X-1-7甲所示,兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內,線圈A中通以如圖乙所示的電流,t=0時電流方向為順時針(如圖中箭頭所示),在t1~t2時間段內,對于線圈B,下列說法中正確的是(

)圖X-1-7第一百三十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測A.線圈B內有順時針方向的電流,線圈有擴張的趨勢B.線圈B內有順時針方向的電流,線圈有收縮的趨勢C.線圈B內有逆時針方向的電流,線圈有擴張的趨勢D.線圈B內有逆時針方向的電流,線圈有收縮的趨勢第一百三十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測A

[解析]

在t1~t2時間段內,A線圈中的電流為逆時針方向,B線圈內的磁通量垂直紙面向外且是增加的,由此可判定B線圈中的電流為順時針方向.線圈的擴張與收縮可用阻礙磁通量變化的觀點去判定.在t1~t2時間段內B線圈內的磁通量增加,根據楞次定律,只有B線圈增大面積,才能阻礙磁通量的增加,故選A.

第一百四十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測3.(“來拒去留”法)如圖X-1-8所示,螺線管CD的導線繞法不明,當磁鐵AB插入螺線管時,閉合電路中有圖示方向的感應電流產生,下列關于螺線管磁場極性的判斷,正確的是(

)

圖X-1-8第一百四十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測A.C端一定是N極B.D端一定是N極C.C端的極性一定與磁鐵B端的極性相同D.因螺線管的繞法不明,故無法判斷極性第一百四十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測C

[解析]

由“來拒去留”得磁鐵與螺線管之間產生相斥的作用,即螺線管的C端一定與磁鐵的B端極性相同,與螺線管的繞法無關,但因為磁鐵AB的極性不明,所以螺線管CD兩端的極性也不能確定,所以A、B、D錯,C對.第一百四十三頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測4.(“增離減靠”法)(多選)圖X-1-9是某電磁沖擊鉆的原理圖,若突然發(fā)現鉆頭M向右運動,則可能是(

)圖X-1-9第一百四十四頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測A.開關S閉合瞬間B.開關S由閉合到斷開的瞬間C.開關S已經是閉合的,滑動變阻器的滑片P向左迅速滑動D.開關S已經是閉合的,滑動變阻器的滑片P向右迅速滑動第一百四十五頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測AC

[解析]

當開關突然閉合時,左線圈上有了電流,產生磁場,而對于右線圈來說,磁通量增加,產生感應電流,使鉆頭M向右運動,故A項正確;當開關S已經閉合時,只有左側線圈電流增大才會導致鉆頭M向右運動,故C項正確.第一百四十六頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測5.(安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的綜合運用)(多選)如圖X-1-10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PQ在外力的作用下運動時,MN在磁場的作用下向右運動,則PQ所做的運動可能是(金屬棒運動速度越大,產生的感應電流越大)(

)圖X-1-10第一百四十七頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測A.向右加速運動B.向左加速運動C.向右減速運動D.向左減速運動第一百四十八頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六習題課:楞次定律的應用│自我檢測BC

[解析]

當PQ向右運動時,用右手定則可判定PQ中感應電流的方向是Q→P,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的感應電流方向為N→M,用左手定則可判定MN受到向左的安培力,將向左運動,可見選項A錯誤;若PQ向右減速運動,流過MN的感應電流方向為M→N,MN所受的安培力的方向向右,MN向右運動,所以選項C正確;同理可判斷選項B正確,選項D錯誤.第一百四十九頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六4法拉第電磁感應定律4法拉第電磁感應定律第一百五十頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六4法拉第電磁感應定律│三維目標三維目標【知識與技能】(1)知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量,并能區(qū)別Φ、ΔΦ和.(2)理解法拉第電磁感應定律的內容、數學表達式.(3)會用法拉第電磁感應定律解決問題.第一百五十一頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六4法拉第電磁感應定律│三維目標【過程與方法】經歷學生實驗,培養(yǎng)學生的動手能力和探究能力.第一百五十二頁,共四百二十二頁,編輯于2023年,星期六4法拉第電磁感應定律│三維目標【情感、態(tài)度與價值觀】從不同物理現象中抽象出個性與共性問題,培養(yǎng)學生對不同事

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