高中物理 第2章 楞次定律和自感現(xiàn)象 第1節(jié) 感應(yīng)電流的方向課件 魯科版選修3-2

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1、,,楞次定律和自感現(xiàn)象,,,第 2 章,第1節(jié)感應(yīng)電流的方向,,記 學(xué)習(xí)目標(biāo),1通過實驗探究感應(yīng)電流的方向，理解楞次定律的內(nèi)容 2能從能量守恒的角度來理解楞次定律 3理解右手定則與楞次定律的關(guān)系；能區(qū)別右手定則和左手定則 4通過學(xué)生實驗，培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象以及對實驗現(xiàn)象分析論證、歸納總結(jié)得出結(jié)論的能力,,學(xué) 基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué),一、探究感應(yīng)電流的方向,電流表指針,感應(yīng)電流,2探究感應(yīng)電流的方向 將螺線管與電流計組成閉合回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如圖所示，記錄感應(yīng)電流方向如下,3分析 (1)線圈內(nèi)磁通量增加時的情況 (2)線圈內(nèi)磁通量減少時的情況,向下,向上,向上,向下,向下,向下,向上,

2、向上,4.歸納結(jié)論 當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場______磁通量的增加；當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場______磁通量的減少,阻礙,阻礙,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)電流的磁通量的______,二、楞次定律,阻礙,變化,1使用范圍：判定導(dǎo)線________________時感應(yīng)電流的方向 2使用方法：伸出右手，使拇指與其余四個手指______，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線從______進入，并使拇指指向__________的方向，這時______所指的方向就是感應(yīng)電流的方向,三、右手定則,切割磁感線運動,垂直,掌心,導(dǎo)線運動,四指,

3、,悟 名師指點,一、楞次定律的關(guān)鍵詞是“阻礙變化”，那么到底是“誰在阻礙”“阻礙什么”“如何阻礙”“為何阻礙”“是否阻止”？,1根據(jù)楞次定律知：感應(yīng)電流的磁場一定是() A阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 B與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反 C阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化 D與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同 解析：本題考查了對楞次定律的理解及應(yīng)用，感應(yīng)電流的磁場阻礙的是引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化，故C對A、B、D錯 答案：C,二、楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系,2如圖所示，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，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，現(xiàn)在垂直于導(dǎo)軌放置一根

4、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NM B感應(yīng)電流方向是MN C安培力水平向左 D安培力水平向右,,解析：磁場方向向下，導(dǎo)體棒MN的運動方向向右，由右手定則，感應(yīng)電流方向是NM，再由左手定則，安培力水平向左，所以A、C正確 答案：AC,三、楞次定律的另一種表述,,3如圖所示，水平導(dǎo)軌上放著一根金屬導(dǎo)體棒，外磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌框，當(dāng)B減小時，金屬棒怎樣運動？,解析：外磁場B減小，穿過回路的磁感線條數(shù)減少，為阻礙回路內(nèi)磁感線條數(shù)減少，回路面積應(yīng)增大，所以金屬棒應(yīng)向右運動 答案：向右運動,四、楞次定

5、律與能量守恒,由此可見，當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，導(dǎo)體中由于出現(xiàn)感應(yīng)電流而受到磁場力必然阻礙此導(dǎo)體的相對運動如上圖所示，條形磁鐵靠近線圈，線圈中感應(yīng)電流的磁場對條形磁鐵產(chǎn)生斥力，阻礙這種靠近；當(dāng)條形磁鐵遠離線圈時，線圈中感應(yīng)電流的磁場對條形磁鐵產(chǎn)生引力，阻礙這種遠離 楞次定律還可表述為：感應(yīng)電流的效果總與引起感應(yīng)電流的原因相對抗 能量守恒定律要求感應(yīng)電流的方向遵循楞次定律,解析：當(dāng)釋放圓環(huán)時，由于穿過閉合圓環(huán)的磁通量始終為零，所以其中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，則圓環(huán)與磁鐵之間無磁場力作用，圓環(huán)只受重力，下落過程中機械能守恒；當(dāng)給磁鐵以向右的初速度時，圓環(huán)中的磁通量增大，環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知這一電

6、流與磁鐵之間的磁場力阻礙相對運動，故磁鐵向右減速運動以反抗磁通量的增加，同時促使圓環(huán)向右運動 答案：AC,,講 典例精析,如圖所示，試判定當(dāng)開關(guān)S閉合和斷開瞬間，線圈ABCD中的電流方向,利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,解析：當(dāng)S閉合時： (1)研究的回路是ABCD，穿過回路的磁場是電流I產(chǎn)生的磁場，方向(由安培定則判知)指向讀者(如圖所示)，且磁通量增大； (2)由楞次定律得知感應(yīng)電流磁場方向應(yīng)和B原相反，即離開讀者指向紙面內(nèi)； (3)由安培定則判知線圈ABCD中感應(yīng)電流方向是ADCBA.,當(dāng)S斷開時： (1)研究的回路仍是線圈ABCD，穿過回路的原磁場仍是電流I產(chǎn)生的磁場，方向(由安培定則

7、判知)指向讀者，且磁通量減??； (2)由楞次定律得知感應(yīng)電流磁場方向應(yīng)和B原相同，即指向讀者； (3)由安培定則判知感應(yīng)電流方向是ABCDA. 答案：S閉合時，感應(yīng)電流方向為ADCBA； S斷開時，感應(yīng)電流方向為ABCDA.,11：一平面線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動，已知線圈平面始終與低面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置和位置時，順著磁場的方向看去，線圈中感應(yīng)電流的方向分別為() A逆時針方向逆時針方向 B逆時針方向 順時針方向 C順時針方向 順時針方向 D順時針方向 逆時針方向,解析：線圈通過位置時，穿過線圈的磁場向右，磁通量增加，由楞次定律，感

8、應(yīng)電流的磁場向左，由安培定則，線圈中電流方向為逆時針線圈通過位置時，穿過線圈的磁場向右，磁通量減少，由楞次定律，感應(yīng)電流的磁場向右，由安培定則，線圈中電流方向為順時針 答案：B,右手定則的應(yīng)用,解析：導(dǎo)體ef向右切割磁感線，由右手定則可判斷導(dǎo)體ef中感應(yīng)電流由ef.而導(dǎo)體ef分別與導(dǎo)體環(huán)的左右兩部分構(gòu)成兩個閉合回路故環(huán)的右側(cè)有逆時針方向的電流環(huán)的左側(cè)有順時針方向的電流 答案：D,解析：導(dǎo)線框進入磁場時，cd邊切割磁感線，由右手定則可知，電流方向沿adcba，這時cd邊受到的安培力作用由左手定則可判斷其受力方向向左；在導(dǎo)線框離開磁場時，ab邊處于磁場中且在做切割磁感線運動，同樣用右手定則和左手定

9、則可以判斷電流的方向為abcda，這時安培力的方向仍然向左 答案：D,如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行置于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處豎直自由下落接近回路時() AP、Q將相互靠近 BP、Q將相互遠離 C磁鐵的加速度仍為g D磁鐵的加速度小于g,楞次定律的本質(zhì)及推廣,,解法二根據(jù)楞次定律的推廣 答案：AD,31：物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”如圖，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立即跳起,某同學(xué)另找來器材再探究此實驗他連接好電路，經(jīng)重復(fù)實驗，線圈上的套環(huán)均

10、未動對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是() A線圈接在了直流電源上 B電源電壓過高 C所選線圈的匝數(shù)過多 D所用套環(huán)的材料與老師的不同,解析：金屬套環(huán)跳起的原因是開關(guān)S閉合時，套環(huán)上產(chǎn)生感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的線圈接在直流電源上，S閉合時，金屬套環(huán)也會跳起電壓越高，線圈匝數(shù)越多，S閉合時，金屬套環(huán)跳起越劇烈若套環(huán)是非導(dǎo)體材料，則套環(huán)不會跳起故選項A、B、C錯誤，選項D正確 答案：D,,辨 易錯疑難,如圖所示，在勻強磁場中放一電阻不計的平行金屬軌道，軌道跟在軌道平面內(nèi)的圓形線圈P相連，要使與在同一平面內(nèi)所包圍的小閉合線圈Q內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，

11、導(dǎo)線ab的運動情況可能是() A勻速向右運動 B加速向右運動 C減速向右運動 D加速向左運動,二次感應(yīng)問題,,思路點撥：解題時應(yīng)把握以下兩點： (1)要使Q產(chǎn)生順時針電流，則穿過Q的磁通量應(yīng)如何變化 (2)感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)垂直紙面向里,解析：當(dāng)ab向右運動時，根據(jù)右手定則可判定出P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是abPa.是順時針方向，由右手螺旋定則可判知P中感應(yīng)電流的磁場穿過Q中的磁感線方向向里，所以當(dāng)ab向右減速運動時，可使穿過Q的向里的磁通量減小，從而使Q中產(chǎn)生順時針方向的電流；當(dāng)ab向左運動時，同理可判定P中感應(yīng)電流的磁場穿過Q中的磁感線方向向外，所以當(dāng)ab向左加速運動時，可使穿過Q的向外的

12、磁通量增大，從而使Q中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流故答案為C、D 答案：CD,關(guān)于切割類的二次感應(yīng)問題，導(dǎo)體切割磁感線的運動方向，決定可能產(chǎn)生二次感應(yīng)的磁通量的方向，導(dǎo)體切割速度的變化，決定著產(chǎn)生二次感應(yīng)的磁通量的變化，只有切割速度變化時，才可能產(chǎn)生二次感應(yīng)，如本題中，當(dāng)導(dǎo)體向右減速運動與向左加速運動時二次感應(yīng)中的感應(yīng)電流方向相同(當(dāng)向右加速與向左減速時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向也相同),41：如圖所示裝置中，L1、L2為閉合鐵芯，cd桿原來靜止當(dāng)ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動() 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,,解析：ab勻速運動時，ab中感應(yīng)電流恒定，L1

13、中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A不正確；ab向右加速運動時，L2中的磁通量向下增大，L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，故通過cd的電流方向向下，cd向右移動，B正確；同理得C不正確，D正確 答案：BD,,練 隨堂演練,1如圖所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是() A向右擺動 B向左擺動 C靜止 D不能判定 解析：磁鐵S極靠近銅環(huán)，則穿過銅環(huán)的磁通量向左增加，則銅環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流磁場阻礙磁鐵靠近，故銅環(huán)向右遠離，選A 答案：A,解析：線框從右側(cè)擺到最低點的過程中，穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向為dcbad，從最低點到左側(cè)最高點的過程中，穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向為dcbad，所以選B 答案：B,,解析：因通電導(dǎo)線周圍的磁場離導(dǎo)線越近磁場越強，而線框中左右兩邊的電流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，導(dǎo)線框的左邊受到的安培力大于導(dǎo)線框的右邊受到的安培力，所以合力與左邊導(dǎo)線框受力的方向相同因為線框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根據(jù)左手定則，導(dǎo)線框處的磁場方向先垂直紙面向里，后垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，導(dǎo)線中的電流先為正，后為負，所以選項A正確，選項B、C、D錯誤 答案：A,答案：D,,,謝謝觀看！,