高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-2第四章電磁感應(yīng)3 楞次定律學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

自主體驗1．感應(yīng)電流的磁場方向既然跟感應(yīng)電流的方向有聯(lián)系，又跟_______________________有聯(lián)系．2．楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的________總要________引起感應(yīng)電流的__________的變化．3．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上；讓________從掌心進(jìn)入，并使拇指指向__________的方向，這時四指的方向就是__________的方向．知識探究要點(diǎn)一.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的四個步驟。（1）明確原磁場的方向；（2）明確穿過閉合回路的磁通量是在增加還是在減少；（3）根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向；（4）利用安培定則，判斷感應(yīng)電流的方向。要點(diǎn)二.楞次定律的廣義表述：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因。一般適用于不需要判斷出感應(yīng)電流的方向，只是分析產(chǎn)生的效果，比如判斷受力、判斷運(yùn)動方向、判斷面積變化等。具體有下面常見的幾種情況：(1)閉合線圈的面積不變，感應(yīng)電流是因磁場變化引起的則感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場的變化——克強(qiáng)助弱；(2)磁場不變，感應(yīng)電流是因回路面積變化而產(chǎn)生的則感應(yīng)電流的磁場阻礙其面積的變化。(3)感應(yīng)電流是因為導(dǎo)體與磁場的相對運(yùn)動產(chǎn)生的則感應(yīng)電流的磁場阻礙它們的相對運(yùn)動——“去則吸引、來則排斥”。(4)感應(yīng)電流是因自身的電流變化而產(chǎn)生的則感應(yīng)電流的磁場阻礙電流的變化。（這一點(diǎn)將在自感現(xiàn)象中遇到）(5)感應(yīng)電流是因為閉合電路中的一部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的，則用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。右手定則是楞次定律的特例，根據(jù)楞次定律切割磁感線產(chǎn)生的安培力一定阻礙切割磁感線的運(yùn)動。我們應(yīng)用楞次定律時可以在上述五種方法中選擇自己覺得比較簡單的一種。要點(diǎn)三.要正確理解楞次定律中的“阻礙”兩字的意思：（1）阻礙不是阻止。磁通量減少時感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同，阻礙原磁場的減弱，但原 .4-3-1.磁場畢竟還在減弱。在直導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流的出現(xiàn)一定阻礙切割磁感線的運(yùn)動，但不是阻止這種運(yùn)動，因為這種運(yùn)動還在進(jìn)行。（2）阻礙不一定是反抗，阻礙還可能有補(bǔ)償?shù)囊饬x。當(dāng)磁通量減少時感應(yīng)電流的磁場就補(bǔ)嘗原磁場的磁通量的減少。這里關(guān)鍵是要知道阻礙的對象是磁場的變化，阻礙的對象不是磁場。（3）阻礙是能量守恒的必然結(jié)果，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中克服感應(yīng)電流的阻礙作用做多少功就有多少其它形式的能轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能。典例剖析例1．如圖1所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下，當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動時(但未插入線圈內(nèi)部)(　　)A．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥變式訓(xùn)練1.如圖2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圖1 圖2 圖3 圖4 例2.如圖3所示，試判定當(dāng)開關(guān)S閉合和斷開的瞬間，線圈ABCD中的電流方向．例3.如圖4所示，矩形線框與長直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，當(dāng)矩形線框從直導(dǎo)線的左側(cè)運(yùn)動到右側(cè)的過程中線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向為(　　)A．先順時針，后逆時針 B．先逆時針，后順時針C．先順時針，后逆時針，再順時針 D．先逆時針，后順時針，再逆時針變式訓(xùn)練2．如圖5所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動變阻器R的滑片自左向右滑行時，線框ab的運(yùn)動情況是(　　)A．保持靜止不動 B．逆時針轉(zhuǎn)動C．順時針轉(zhuǎn)動D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動的方向例4.如圖6所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′，都處于同一水圖5平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)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法正確的是(　　)A．感應(yīng)電流方向是N→M B．感應(yīng)電流方向是M→NC．安培力水平向左 D．安培力水平向右 .4-3-2. 圖6變式訓(xùn)練3.(2011年浙江杭州)如圖7所示，Q是單匝金屬線圈，MN是一個螺線管，它的繞線方法沒有畫出，Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連，P是在 MN的正下方水平放置的用細(xì)導(dǎo)線繞制的軟彈簧線圈．若在Q所處的空間加上與環(huán)面垂直的變化磁場，發(fā)現(xiàn)在t1至t2間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，則所場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況可能是(　　)課堂練習(xí)1．下列說法正確的是(　　) 圖7A．感應(yīng)電流的磁場方向總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反B．感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向可能相同，也可能相反C．楞次定律只能判定閉合回路中感應(yīng)電流的方向D．楞次定律可以判定不閉合的回路中感應(yīng)電動勢的方向2．如圖8所示，一線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開始時細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動，已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ時(位置Ⅱ正好是細(xì)桿豎直位置)，線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向(順著磁場方向看去)是(　　)A．Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ位置均是順時針方向B．Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ位置均是逆時針方向圖8C．Ⅰ位置是順時針方向，Ⅱ位置為零，Ⅲ位置是逆時針方向 D．Ⅰ位置是逆時針方向，Ⅱ位置為零，Ⅲ位置是順時針方向3．如圖9所示，當(dāng)導(dǎo)體棒MN在外力作用下沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動時，流過R的電流方向是(　　)A. 由A→B B. 由B→AC．無感應(yīng)電流 D．無法確定課后練習(xí) 圖91.如右圖所示為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖，該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對于線圈平面對稱，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧運(yùn)動(O是線圈中心)，則(　　) A．從X到O，電流由E經(jīng)G流向F，先增大再減小B．從X到O，電流由F經(jīng)G流向E，先減小再增大C．從O到Y，電流由F經(jīng)G流向E，先減小再增大D．從O到Y，電流由E經(jīng)G流向F，先增大再減小2．如右圖所示，一均勻的扁平條形磁鐵的軸線與圓形線圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重合，為了在磁鐵開始運(yùn)動時線圈中能得到逆時針方向的感應(yīng)電流，磁鐵的運(yùn)動方式應(yīng)是(　　)A．N極向紙內(nèi)，S極向紙外，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動B．N極向紙外，S極向紙內(nèi)，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動 C．磁鐵在線圈平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動 D．磁鐵在線圈平面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動4．如右圖所示，導(dǎo)線框abcd與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流并通過ad和bc的中點(diǎn)，當(dāng)線框向右運(yùn)動的瞬間，則(　　)A．線框中有感應(yīng)電流，且按順時針方向B．線框中有感應(yīng)電流，且按逆時針方向C．線框中有感應(yīng)電流，但方向難以判斷D．由于穿過線框的磁通量為零，所以線框中沒有感應(yīng)電流 .4-3-3.3. 如圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向為a→b的是( )5．某磁場磁感線如圖10所示，有一銅線圈自圖示A處落至B處，在下落過程中，自上向下看，線圈中的感應(yīng)電流方向是(　　) A．始終順時針 B．始終逆時針 C．先順時針再逆時針 D．先逆時針再順時針圖10 圖11 圖12 圖13 6．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11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7．如圖12所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動時，銅環(huán)的運(yùn)動情況是(　　)A．向右擺動 B．向左擺動 C．靜止 D．無法判定8．如圖13所示，蹄形磁鐵的兩極間，放置一個線圈abcd，磁鐵和線圈都可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動，磁鐵如圖示方向轉(zhuǎn)動時，線圈的運(yùn)動情況是(　　)A．俯視，線圈順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B．俯視，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同C．線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵轉(zhuǎn)速D．線圈靜止不動9．如右圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(　　)A．P、Q將相互靠攏B．P、Q將相互遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g

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