第二章　電磁感應(yīng)1　楞次定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握楞次定律的內(nèi)容.2.會(huì)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向.3.理解楞次定律中“阻礙”的含義.4.會(huì)用右手定則判斷感應(yīng)電流方向.自主探究1.楞次定律: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.右手定則:伸開右手,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,并使拇指指向　　　　的方向,這時(shí)四指所指的方向就是　　　　的方向. 合作探究一、楞次定律知識(shí)回顧:(1)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是什么?(2)當(dāng)條形磁鐵插入、抽出線圈時(shí),靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向不相同說明了什么?活動(dòng)體驗(yàn):用干電池確定電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:左進(jìn)左偏,右進(jìn)右偏.探究實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素.按照如圖所示連接電路,并將磁鐵向線圈插入或從線圈拔出,分析感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān).實(shí)驗(yàn)表格:項(xiàng)目甲圖乙圖丙圖丁圖原磁場(chǎng)方向向下向上向下向上磁通量變化情況增大增大減小減小感應(yīng)電流方向逆時(shí)針(俯視)順時(shí)針(俯視)順時(shí)針(俯視)逆時(shí)針(俯視)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上向下向下向上 　　歸納總結(jié):1.原磁場(chǎng)的磁通量變大時(shí),感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向　　　　,有　　　　磁通量變大的作用;原磁場(chǎng)的磁通量變小時(shí),感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向　　　　,有　　　　磁通量變小的作用. 2.楞次定律: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　　　　的變化.這就是楞次定律. 3.楞次定律的理解(1)阻礙,既不是阻止也不等于反向,增反減同.阻礙又稱作反抗,不是阻礙原磁場(chǎng)而是阻礙　　　　. (2)楞次定律涉及兩個(gè)磁場(chǎng):　　　　和　　　　. (3)從磁通量變化的角度看,感應(yīng)電流總要　　　　磁通量的變化;從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來看,感應(yīng)電流總要　　　　相對(duì)運(yùn)動(dòng). 二、楞次定律的應(yīng)用提出問題: 兩同心金屬圓環(huán),內(nèi)環(huán)A通以順時(shí)針方向電流,現(xiàn)使其電流增大,則在大環(huán)B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向如何?若內(nèi)環(huán)A的電流減小呢?   歸納總結(jié):利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的一般步驟:(1)明確　　　　的方向. (2)明確穿過閉合回路的　　　　　　情況. (3)根據(jù)楞次定律判定　　　　　　　方向. (4)利用安培定則判定　　　　　的方向. 三、右手定則思考討論:當(dāng)閉合導(dǎo)體回路的一部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),怎樣利用楞次定律判斷電流的方向?提出問題:用楞次定律判斷感應(yīng)電流的過程很復(fù)雜,能否找到一種很簡(jiǎn)單的方法來直接判斷閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢?  歸納總結(jié):1.右手定則:伸開右手,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,并使拇指指向　　　　　的方向,這時(shí)四指所指的方向就是　　　　的方向. 2.適用條件:　　　　　　　　切割磁感線的情況. 3.當(dāng)切割磁感線時(shí)導(dǎo)體回路沒有閉合時(shí),四指所指的方向是　　　　　　的方向,可以畫出等效電源的正負(fù)極. 課堂檢測(cè)1.根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定(　　)A.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反C.阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化D.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同 2.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,如圖所示.現(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端的過程中,流過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 3.如圖所示,線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下.在將磁鐵的S極插入線圈的過程中(　　)A.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥B.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引C.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥D.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引4.如圖是驗(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,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,其中表示正確的是(　　) 　　5.繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上,鐵芯上套著一個(gè)鋁環(huán),線圈與電源、開關(guān)相連,如圖所示.線圈上端與電源正極相連,閉合開關(guān)的瞬間,鋁環(huán)向上跳起.下列說法中正確的是(　　)A.若保持開關(guān)閉合,則鋁環(huán)不斷升高B.若保持開關(guān)閉合,則鋁環(huán)停留在某一高度C.若保持開關(guān)閉合,則鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落D.如果電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào),觀察到的現(xiàn)象不變 6.如圖所示,磁鐵垂直于銅環(huán)所在平面,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.轉(zhuǎn)動(dòng) 7.如圖所示,一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd,沿紙面由位置甲(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置乙(右),則(　　)A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>a→b→c→d→aB.導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>a→d→c→b→aC.導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí),受到的安培力方向水平向右D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),受到的安培力方向水平向左 8.如圖所示,一電子以初速度v沿與金屬板平行方向飛入MN極板間,突然發(fā)現(xiàn)電子向M板偏轉(zhuǎn),若不考慮磁場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)方向的影響,則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的時(shí)刻可能是(　　)A.開關(guān)S閉合瞬間B.開關(guān)S由閉合后斷開瞬間C.開關(guān)S是閉合的,變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)時(shí)D.開關(guān)S是閉合的,變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)時(shí)9.如圖所示,一密繞螺線管與電源、開關(guān)構(gòu)成電路,兩個(gè)閉合鋁環(huán)a和b分別掛在螺線管的兩端,且與螺線管共軸.在接通電源的瞬間,兩個(gè)鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為a環(huán)向　　　　　擺動(dòng),b環(huán)向　　　　　擺動(dòng).   10.如圖所示,在圖(1)中,G為指針在中央的靈敏電流計(jì)連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況.今使它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn),則圖(2)中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是　　　　　;圖(3)中電流計(jì)的指針將向　　　　　偏轉(zhuǎn);圖(4)中的條形磁鐵上端為　　　　　極.  11.如圖所示是閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景,請(qǐng)分析各圖中感應(yīng)電流的方向.  　　 12.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒?/span>d,一正方形線框abcd的邊長(zhǎng)為l,且l>d,線框以速度v通過磁場(chǎng)區(qū)域,從線框進(jìn)入到完全離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi),線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間是多少?    13.如圖所示,試判斷當(dāng)開關(guān)閉合和斷開瞬間,矩形線圈ABCD中的電流方向.   參考答案自主探究1.阻礙　磁通量的變化2.掌心　導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)　感應(yīng)電流合作探究一、楞次定律歸納總結(jié):1.相反　阻礙　相同　阻礙2.阻礙　磁通量3.(1)原磁場(chǎng)的變化　(2)原磁場(chǎng)　感應(yīng)電流磁場(chǎng)　(3)阻礙　阻礙二、楞次定律的應(yīng)用提出問題:(1)由安培定則可知,內(nèi)環(huán)A中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里.(2)穿過大環(huán)B的磁通量,隨著內(nèi)環(huán)A電流的增大而增大.(3)由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向外.(4)由安培定則可知,大環(huán)B的感應(yīng)電流為逆時(shí)針.同理可知,當(dāng)內(nèi)環(huán)A電流減小時(shí),外環(huán)B的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針.歸納總結(jié):(1)原磁場(chǎng)　(2)磁通量的變化　(3)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)　(4)感應(yīng)電流三、右手定則思考討論:當(dāng)導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí),由楞次定律可知,穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量增大,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向外,所以感應(yīng)電流通過導(dǎo)體棒ab的方向?yàn)橛?/span>b到a.提出問題:研究感應(yīng)電流I的方向、原磁場(chǎng)B的方向、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度v的方向,可以找出一種簡(jiǎn)單的方法——右手定則.歸納總結(jié):1.掌心　導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)　感應(yīng)電流2.閉合導(dǎo)體回路中的一部分3.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)課堂檢測(cè)1.C　解析:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙的是引起它的磁通量的變化,而不是阻礙引起它的磁通量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)穿過電路的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,當(dāng)穿過電路的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤.2.D　解析:穿過線圈的磁場(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R的電流方向是從b到a,電容器下極板帶正電,D項(xiàng)正確.3.C　解析:穿過線圈的原磁場(chǎng)方向向上,磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)安培定則判斷出通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,并且根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以線圈與磁鐵相互排斥.4.CD　解析:根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向:如對(duì)C圖分析,當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí):(1)閉合線圈原磁場(chǎng)的方向向上;(2)穿過閉合線圈的磁通量增加;(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.綜合以上分析知,C、D兩項(xiàng)正確.5.CD　解析:若保持開關(guān)閉合,磁通量不變,感應(yīng)電流消失,所以已跳起到某一高度后的鋁環(huán)將回落;正、負(fù)極對(duì)調(diào),同樣磁通量增加,由楞次定律的拓展意義可知,鋁環(huán)同樣向上跳起.6.A　解析:銅環(huán)只有向右運(yùn)動(dòng),才能阻礙穿過銅環(huán)的磁通量的增加.7.D　解析:由右手定則可判斷出導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>a→d→c→b→a,導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>a→b→c→d→a.由左手定則可判斷導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力水平向左,導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí),受到的安培力水平向左, D項(xiàng)正確.8.AD　解析:若開關(guān)S閉合,由安培定則可知,左側(cè)螺線管右端為N極,電子向M板偏轉(zhuǎn),說明M、N兩板的電勢(shì)φM>φN,即右側(cè)螺線管中產(chǎn)生了流向M板的電流,由安培定則可知,右側(cè)螺線管左端為N極,由楞次定律可知,左側(cè)螺線管中電流增大, A、D兩項(xiàng)正確.9.解析:在接通電源的瞬間,螺線管中的磁場(chǎng)增加,穿過兩邊鋁環(huán)的磁通量增加,產(chǎn)生感應(yīng)電流,阻礙磁通量的增加,所以兩環(huán)都向兩邊擺動(dòng),遠(yuǎn)離磁極以阻礙磁通量的增加.答案:左　右10.解析:題圖(2)線圈中感應(yīng)電流方向從上往下看順時(shí)針,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,而磁鐵在線圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上,由楞次定律知線圈將向下運(yùn)動(dòng),同理可判斷(3)(4)兩種情況.答案:向下　右　N11.解析:題中各圖都屬于閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線的情況,應(yīng)用右手定則判斷可得A中電流由b→a,B中電流沿a→c→b→a方向,C中電流由b→a.答案:A:b→a　B:a→c→b→a　C:b→a12.解析:從線框進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過程中,當(dāng)線框bc邊運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)右邊緣至ad邊運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)左邊緣過程中無感應(yīng)電流.線框的位移為x=l-d線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間t==答案:13.解析:根據(jù)楞次定律按步驟判斷如下:當(dāng)開關(guān)閉合瞬間:①研究回路ABCD,穿過回路的原磁場(chǎng)由電流I產(chǎn)生,在回路ABCD中其磁場(chǎng)方向指向紙面外.②接通瞬間,回路ABCD中的磁通量增加.③由楞次定律得知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,指向紙內(nèi).④由安培定則得知,感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>:A→D→C→B→A.當(dāng)開關(guān)斷開瞬間:①研究回路仍為閉合線圈ABCD,穿過回路的原磁場(chǎng)仍由I產(chǎn)生,由安培定則可知,在回路ABCD內(nèi)的原磁場(chǎng)方向指向紙面外.②開關(guān)斷開時(shí),穿過回路ABCD的原磁場(chǎng)的磁通量減小.③由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)和原磁場(chǎng)方向相同,即指向紙面外.④由安培定則知,感應(yīng)電流方向是A→B→C→D→A.答案:閉合瞬間感應(yīng)電流方向A→D→C→B→A;斷開瞬間感應(yīng)電流方向A→B→C→D→A. 

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